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MANUAL DEL PARTICIPANTE 2009
ELABORADO POR ARTURO SUZAacuteN ARVIZU
BASE OPERATIVA DE PERFORACIOacuteN Y
MANTENIMIENTO DE POZOS Y SERVICIOS
AUXILIARES
UNIDAD OPERATIVA REYNOSA
SECC MANTENIMIENTO MECAacuteNICO
19102009
FALLAS EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
EXPLORACION Y PRODUCCION
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 2
POLIacuteTICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 3
TABLA DE CONTENIDOS
POLIacuteTICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
TABLA DE CONTENIDOS 3
DEDICATORIA 7
CARTA DE BIENVENIDA 9
INTRODUCCIOacuteN 11
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE 11
CAPIacuteTULO 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A PRESIOacuteN Y CON
ANTICONGELANTE 13
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE
COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES 19
CAPIacuteTULO 3 CORROSIOacuteN 19
31 Introduccioacuten 19
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
331 Aacutenodo 21
332 Caacutetodo 22
333 Electrolito 22
34 Composicioacuten del electrolito 22
341 Conductividad 22
342 PH 22
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 4
35 Gases disueltos 23
351 Oxigeno disuelto 23
352 Dioacutexido de carbono disuelto 23
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
36 Variables fiacutesicas 24
361 Temperatura 24
362 Presioacuten 24
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
311 Proteccioacuten catoacutedica 26
312 Corrosioacuten electroquiacutemica 26
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
3131 Aacutenodos galvaacutenicos 28
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
3133 Inspeccioacuten visual 29
3134 Barreras de proteccioacuten 29
314 Sobredimensionamiento 30
315 Corrosioacuten galvaacutenica 32
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten 33
3162 Dantildeo por cavitacioacuten 34
3163 Aeracioacuten en el sistema 35
317 Corrosioacuten por electrolisis 36
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten 37
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
CAPIacuteTULO 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 40
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 5
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
42 ANTICONGELANTE 41
CAPIacuteTULO 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES
DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 42
51 Mantenimiento Predictivo 42
511 Ventajas 42
512 Desventajas 42
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO 42
521 Mantenimiento Preventivo 42
522 Caracteriacutesticas 43
523 Ventajas 43
524 Desventajas 43
CAPIacuteTULO 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 44
Estanco ca 44
CAPIacuteTULO 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO DE
ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE 44
53 Metanol 45
54 Glicol de etileno 45
55 Glicol de propileno 46
56 Otros desarrollos 46
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson 48
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene) 48
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar 49
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard 50
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP 52
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil 53
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante 54
CAPIacuteTULO 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR 61
82 Factores que controlan la transferencia de calor 61
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 6
83 Uso del agua para enfriamiento 62
84 Fuentes de agua de enfriamiento 62
841 Agua fresca 62
842 Agua de mar y aguas residuales 62
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento 63
851 Conductividad 63
852 pH 63
853 Alcalinidad 63
854 Dureza 63
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento 63
861 Conductividad 63
862 pH 63
863 Alcalinidad 64
864 Dureza 64
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes 64
871 Sistemas de un soacutelo paso 64
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos 65
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados 65
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 65
881 Corrosioacuten 65
882 Incrustacioacuten 65
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica 65
884 Ensuciamiento 65
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
CAPIacuteTULO 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI 66
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de Enfriamiento del Motor 66
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el flujo del refrigerante en el
mismo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
CAPIacuteTULO 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 67
101 Velocidad del agua de enfriamiento 67
102 En los malacates y frenos auxiliares 67
103 En motores de CI 67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 7
CAPIacuteTULO 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 68
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER) 68
112 Tiras reactivas para anticongelante 69
CONCLUSIOacuteN DEL MANUAL 72
BIBLIOGRAFIacuteA 73
IacuteNDICE POR TEMAS 75
DEDICATORIA
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 8
Este manual se lo quiero dedicar en primer lugar a mi esposa Lucita mis hijos Ernesto Alonso
Gerardo Adolfo y Mariacutea teresa por su paciencia y apoyo durante todos estos antildeos de trabajo
en los cuales no he podido estar con ellos en los momentos difiacuteciles y especiales
A mi madre y abuela por haberme dado los principios de mi trabajo tesoacuten amor a la camiseta y
responsabilidad
A mis jefes Carlos Solano Rodriacuteguez Hugo Antonio Valdez Venegas Roberto Gonzalez Tepox
Miguel Angel Arteaga Gracia Heacutector Gustavo Garciacutea Martiacutenez Eduardo Franco Gutieacuterrez Jesus
Mejia Garza y Luis Antonio Estrada Estrada por haberme apoyado y confiado en miacute daacutendome la
oportunidad de tomar este curso en el cual he podido desarrollarme personalmente gracias
por permitirme entregarle el mensaje a Garciacutea
A mis compantildeeros de trabajo por aportarme sus ideas y brindarme su paciencia sin ellos la
elaboracioacuten de este manual no tendriacutea razoacuten de ser
A Gerardo Barran Lastra por haber incentivado en miacute el gusto por la capacitacioacuten asiacute como
siempre acrecentar mi acervo intelectual de igual forma a todos los instructores que he tenido
hasta ahora
A Petroacuteleos Mexicanos por ser una empresa la cual me ha brindado la oportunidad de
capacitarme con la finalidad de llegar a ser mas competitivo y coadyuvar a que PEMEX sea una
empresa de clase mundial
Por ultimo quiero dejarles algunas citas que me han gustado y he coleccionado
-Todos tus suentildeos pueden hacerse realidad si tienes el coraje de perseguirlos ndashWalt Disney -Aquellos que dicen que algo no puede hacerse suelen ser interrumpidos por otros que lo estaacuten haciendo ndashJoel A Barker -Cualquiera que no este cometiendo errores es que no estaacute intentaacutendolo lo suficiente ndashWess Roberts -No puedes escapar de la responsabilidad de mantildeana evadieacutendola hoy ndashAbraham Lincoln
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 9
CARTA DE BIENVENIDA
Estimado capacitando
En nombre de Pemex Exploracioacuten Y Produccioacuten asiacute como de un servidor te doy la maacutes cordial
bienvenida al curso que inicia este diacutea esperando sea de tu agrado y utilidad personal
Actualmente la economiacutea mundial esta cambiando y nuestra empresa se tiene que poner a ese
ritmo de cambio para poder ser competitiva parte de ese cambio lo representamos nosotros
que somos la primera liacutenea del mantenimiento en el campo Te invito a prepararte cada diacutea maacutes
y asiacute puedas enfrentar ese cambio de manera asertiva beneficiando a tu familia empresa y
paiacutes
La finalidad de este curso no es hacerte un experto en estos sistemas pero si prepararte para
que puedas identificar analizar y diagnosticar a tiempo la mayoriacutea de los problemas que se dan
en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares asiacute mismo
darte las herramientas intelectuales para que lleves un adecuado mantenimiento predictivo y
preventivo evitando con esto llegar al correctivo
Por tal motivo te invito a que si durante este curso e incluso despueacutes tienes alguna duda la
formules para encontrar juntos la respuesta recuerda que todo curso es una fuente de
intercambio de informacioacuten por que asiacute como yo te dareacute informacioacuten tu me retroalimentaras
con tus experiencias de campo en estos sistemas
Te aconsejo que aproveches al maacuteximo este curso ya que te seraacute de gran utilidad y redituara
que en un futuro si tienes la inquietud de experimentar en otra empresa esteacutes preparado para
afrontar cualquier reto
Recuerda que siempre te apoyare en tu formacioacuten
Adelante
Arturo Suzaacuten Arvizu
asuzanapeppemexcom
arturo_suzan_arvizuhotmailcom
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 10
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 11
INTRODUCCIOacuteN
El presente manual tiene como objetivo proporcionar instrumentos teoacutericos y praacutecticos para
el personal de mantenimiento mecaacutenico de los equipos de perforacioacuten en la identificacioacuten
diagnostico e interpretacioacuten de paraacutemetros de operacioacuten normal asiacute como analizar las fallas
mas comunes en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares
debido a los distintos tipos corrosioacuten que se hacen presentes en estos sistemas de igual forma
comprenderaacute la utilidad del mantenimiento predictivo y preventivo estaraacute preparado para
saber cuando el agua de remplazo en los sistemas de enfriamiento cumple con las
caracteriacutesticas para su uso en estos logrando con esto disminuir la incidencia de paros de
equipo debido a dantildeos en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos
auxiliares
Con este manual el capacitando conoce la existencia y caracteriacutesticas de las distintas
herramientas existentes en el mercado para evaluar la calidad del liacutequido refrigerante que se
encuentran en los sistemas antes descritos
Con esto se lograra contribuir al mejor desempentildeo del mantenimiento de los equipos de
perforacioacuten haciendo rentable nuestra razoacuten de ser en la empresa
Se tiene como propoacutesito hacer una retroalimentacioacuten de experiencias de campo e ideas que
contribuyan al desarrollo profesional de los participantes logrando con esto una sinergia que se
distribuya en el departamento de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Las competencias que desarrollaran son las siguientes
Identifica y toma las precauciones debidas en el manejo de liacutequidos calientes y sometidos a
presioacuten
Interpreta adecuadamente las hojas de datos de seguridad del anticongelante
identifica cual es el estado del agua de remplazo antes de agregarla al sistema
Conoce identifica y analiza la causa raiacutez de los tipos de corrosioacuten maacutes comunes que afectan
a los sistemas de enfriamiento de los motores de CI malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 12
Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 22
332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 23
La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
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httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
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constrefrigerante-consthtml
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lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 2
POLIacuteTICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 3
TABLA DE CONTENIDOS
POLIacuteTICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
TABLA DE CONTENIDOS 3
DEDICATORIA 7
CARTA DE BIENVENIDA 9
INTRODUCCIOacuteN 11
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE 11
CAPIacuteTULO 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A PRESIOacuteN Y CON
ANTICONGELANTE 13
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE
COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES 19
CAPIacuteTULO 3 CORROSIOacuteN 19
31 Introduccioacuten 19
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
331 Aacutenodo 21
332 Caacutetodo 22
333 Electrolito 22
34 Composicioacuten del electrolito 22
341 Conductividad 22
342 PH 22
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 4
35 Gases disueltos 23
351 Oxigeno disuelto 23
352 Dioacutexido de carbono disuelto 23
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
36 Variables fiacutesicas 24
361 Temperatura 24
362 Presioacuten 24
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
311 Proteccioacuten catoacutedica 26
312 Corrosioacuten electroquiacutemica 26
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
3131 Aacutenodos galvaacutenicos 28
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
3133 Inspeccioacuten visual 29
3134 Barreras de proteccioacuten 29
314 Sobredimensionamiento 30
315 Corrosioacuten galvaacutenica 32
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten 33
3162 Dantildeo por cavitacioacuten 34
3163 Aeracioacuten en el sistema 35
317 Corrosioacuten por electrolisis 36
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten 37
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
CAPIacuteTULO 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 40
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 5
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
42 ANTICONGELANTE 41
CAPIacuteTULO 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES
DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 42
51 Mantenimiento Predictivo 42
511 Ventajas 42
512 Desventajas 42
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO 42
521 Mantenimiento Preventivo 42
522 Caracteriacutesticas 43
523 Ventajas 43
524 Desventajas 43
CAPIacuteTULO 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 44
Estanco ca 44
CAPIacuteTULO 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO DE
ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE 44
53 Metanol 45
54 Glicol de etileno 45
55 Glicol de propileno 46
56 Otros desarrollos 46
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson 48
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene) 48
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar 49
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard 50
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP 52
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil 53
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante 54
CAPIacuteTULO 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR 61
82 Factores que controlan la transferencia de calor 61
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 6
83 Uso del agua para enfriamiento 62
84 Fuentes de agua de enfriamiento 62
841 Agua fresca 62
842 Agua de mar y aguas residuales 62
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento 63
851 Conductividad 63
852 pH 63
853 Alcalinidad 63
854 Dureza 63
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento 63
861 Conductividad 63
862 pH 63
863 Alcalinidad 64
864 Dureza 64
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes 64
871 Sistemas de un soacutelo paso 64
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos 65
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados 65
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 65
881 Corrosioacuten 65
882 Incrustacioacuten 65
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica 65
884 Ensuciamiento 65
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
CAPIacuteTULO 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI 66
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de Enfriamiento del Motor 66
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el flujo del refrigerante en el
mismo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
CAPIacuteTULO 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 67
101 Velocidad del agua de enfriamiento 67
102 En los malacates y frenos auxiliares 67
103 En motores de CI 67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 7
CAPIacuteTULO 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 68
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER) 68
112 Tiras reactivas para anticongelante 69
CONCLUSIOacuteN DEL MANUAL 72
BIBLIOGRAFIacuteA 73
IacuteNDICE POR TEMAS 75
DEDICATORIA
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 8
Este manual se lo quiero dedicar en primer lugar a mi esposa Lucita mis hijos Ernesto Alonso
Gerardo Adolfo y Mariacutea teresa por su paciencia y apoyo durante todos estos antildeos de trabajo
en los cuales no he podido estar con ellos en los momentos difiacuteciles y especiales
A mi madre y abuela por haberme dado los principios de mi trabajo tesoacuten amor a la camiseta y
responsabilidad
A mis jefes Carlos Solano Rodriacuteguez Hugo Antonio Valdez Venegas Roberto Gonzalez Tepox
Miguel Angel Arteaga Gracia Heacutector Gustavo Garciacutea Martiacutenez Eduardo Franco Gutieacuterrez Jesus
Mejia Garza y Luis Antonio Estrada Estrada por haberme apoyado y confiado en miacute daacutendome la
oportunidad de tomar este curso en el cual he podido desarrollarme personalmente gracias
por permitirme entregarle el mensaje a Garciacutea
A mis compantildeeros de trabajo por aportarme sus ideas y brindarme su paciencia sin ellos la
elaboracioacuten de este manual no tendriacutea razoacuten de ser
A Gerardo Barran Lastra por haber incentivado en miacute el gusto por la capacitacioacuten asiacute como
siempre acrecentar mi acervo intelectual de igual forma a todos los instructores que he tenido
hasta ahora
A Petroacuteleos Mexicanos por ser una empresa la cual me ha brindado la oportunidad de
capacitarme con la finalidad de llegar a ser mas competitivo y coadyuvar a que PEMEX sea una
empresa de clase mundial
Por ultimo quiero dejarles algunas citas que me han gustado y he coleccionado
-Todos tus suentildeos pueden hacerse realidad si tienes el coraje de perseguirlos ndashWalt Disney -Aquellos que dicen que algo no puede hacerse suelen ser interrumpidos por otros que lo estaacuten haciendo ndashJoel A Barker -Cualquiera que no este cometiendo errores es que no estaacute intentaacutendolo lo suficiente ndashWess Roberts -No puedes escapar de la responsabilidad de mantildeana evadieacutendola hoy ndashAbraham Lincoln
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CARTA DE BIENVENIDA
Estimado capacitando
En nombre de Pemex Exploracioacuten Y Produccioacuten asiacute como de un servidor te doy la maacutes cordial
bienvenida al curso que inicia este diacutea esperando sea de tu agrado y utilidad personal
Actualmente la economiacutea mundial esta cambiando y nuestra empresa se tiene que poner a ese
ritmo de cambio para poder ser competitiva parte de ese cambio lo representamos nosotros
que somos la primera liacutenea del mantenimiento en el campo Te invito a prepararte cada diacutea maacutes
y asiacute puedas enfrentar ese cambio de manera asertiva beneficiando a tu familia empresa y
paiacutes
La finalidad de este curso no es hacerte un experto en estos sistemas pero si prepararte para
que puedas identificar analizar y diagnosticar a tiempo la mayoriacutea de los problemas que se dan
en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares asiacute mismo
darte las herramientas intelectuales para que lleves un adecuado mantenimiento predictivo y
preventivo evitando con esto llegar al correctivo
Por tal motivo te invito a que si durante este curso e incluso despueacutes tienes alguna duda la
formules para encontrar juntos la respuesta recuerda que todo curso es una fuente de
intercambio de informacioacuten por que asiacute como yo te dareacute informacioacuten tu me retroalimentaras
con tus experiencias de campo en estos sistemas
Te aconsejo que aproveches al maacuteximo este curso ya que te seraacute de gran utilidad y redituara
que en un futuro si tienes la inquietud de experimentar en otra empresa esteacutes preparado para
afrontar cualquier reto
Recuerda que siempre te apoyare en tu formacioacuten
Adelante
Arturo Suzaacuten Arvizu
asuzanapeppemexcom
arturo_suzan_arvizuhotmailcom
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 11
INTRODUCCIOacuteN
El presente manual tiene como objetivo proporcionar instrumentos teoacutericos y praacutecticos para
el personal de mantenimiento mecaacutenico de los equipos de perforacioacuten en la identificacioacuten
diagnostico e interpretacioacuten de paraacutemetros de operacioacuten normal asiacute como analizar las fallas
mas comunes en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares
debido a los distintos tipos corrosioacuten que se hacen presentes en estos sistemas de igual forma
comprenderaacute la utilidad del mantenimiento predictivo y preventivo estaraacute preparado para
saber cuando el agua de remplazo en los sistemas de enfriamiento cumple con las
caracteriacutesticas para su uso en estos logrando con esto disminuir la incidencia de paros de
equipo debido a dantildeos en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos
auxiliares
Con este manual el capacitando conoce la existencia y caracteriacutesticas de las distintas
herramientas existentes en el mercado para evaluar la calidad del liacutequido refrigerante que se
encuentran en los sistemas antes descritos
Con esto se lograra contribuir al mejor desempentildeo del mantenimiento de los equipos de
perforacioacuten haciendo rentable nuestra razoacuten de ser en la empresa
Se tiene como propoacutesito hacer una retroalimentacioacuten de experiencias de campo e ideas que
contribuyan al desarrollo profesional de los participantes logrando con esto una sinergia que se
distribuya en el departamento de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Las competencias que desarrollaran son las siguientes
Identifica y toma las precauciones debidas en el manejo de liacutequidos calientes y sometidos a
presioacuten
Interpreta adecuadamente las hojas de datos de seguridad del anticongelante
identifica cual es el estado del agua de remplazo antes de agregarla al sistema
Conoce identifica y analiza la causa raiacutez de los tipos de corrosioacuten maacutes comunes que afectan
a los sistemas de enfriamiento de los motores de CI malacates y frenos auxiliares
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Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
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Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
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Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
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Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
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Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
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Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
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PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
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iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
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A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
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Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
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332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 28
3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 29
Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 30
Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
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Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
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Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
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INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
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Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
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httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
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httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
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httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
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VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
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httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
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lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 3
TABLA DE CONTENIDOS
POLIacuteTICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
TABLA DE CONTENIDOS 3
DEDICATORIA 7
CARTA DE BIENVENIDA 9
INTRODUCCIOacuteN 11
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE 11
CAPIacuteTULO 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A PRESIOacuteN Y CON
ANTICONGELANTE 13
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE
COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES 19
CAPIacuteTULO 3 CORROSIOacuteN 19
31 Introduccioacuten 19
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
331 Aacutenodo 21
332 Caacutetodo 22
333 Electrolito 22
34 Composicioacuten del electrolito 22
341 Conductividad 22
342 PH 22
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 4
35 Gases disueltos 23
351 Oxigeno disuelto 23
352 Dioacutexido de carbono disuelto 23
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
36 Variables fiacutesicas 24
361 Temperatura 24
362 Presioacuten 24
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
311 Proteccioacuten catoacutedica 26
312 Corrosioacuten electroquiacutemica 26
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
3131 Aacutenodos galvaacutenicos 28
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
3133 Inspeccioacuten visual 29
3134 Barreras de proteccioacuten 29
314 Sobredimensionamiento 30
315 Corrosioacuten galvaacutenica 32
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten 33
3162 Dantildeo por cavitacioacuten 34
3163 Aeracioacuten en el sistema 35
317 Corrosioacuten por electrolisis 36
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten 37
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
CAPIacuteTULO 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 40
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 5
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
42 ANTICONGELANTE 41
CAPIacuteTULO 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES
DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 42
51 Mantenimiento Predictivo 42
511 Ventajas 42
512 Desventajas 42
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO 42
521 Mantenimiento Preventivo 42
522 Caracteriacutesticas 43
523 Ventajas 43
524 Desventajas 43
CAPIacuteTULO 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 44
Estanco ca 44
CAPIacuteTULO 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO DE
ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE 44
53 Metanol 45
54 Glicol de etileno 45
55 Glicol de propileno 46
56 Otros desarrollos 46
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson 48
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene) 48
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar 49
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard 50
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP 52
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil 53
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante 54
CAPIacuteTULO 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR 61
82 Factores que controlan la transferencia de calor 61
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 6
83 Uso del agua para enfriamiento 62
84 Fuentes de agua de enfriamiento 62
841 Agua fresca 62
842 Agua de mar y aguas residuales 62
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento 63
851 Conductividad 63
852 pH 63
853 Alcalinidad 63
854 Dureza 63
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento 63
861 Conductividad 63
862 pH 63
863 Alcalinidad 64
864 Dureza 64
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes 64
871 Sistemas de un soacutelo paso 64
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos 65
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados 65
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 65
881 Corrosioacuten 65
882 Incrustacioacuten 65
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica 65
884 Ensuciamiento 65
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
CAPIacuteTULO 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI 66
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de Enfriamiento del Motor 66
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el flujo del refrigerante en el
mismo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
CAPIacuteTULO 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 67
101 Velocidad del agua de enfriamiento 67
102 En los malacates y frenos auxiliares 67
103 En motores de CI 67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 7
CAPIacuteTULO 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 68
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER) 68
112 Tiras reactivas para anticongelante 69
CONCLUSIOacuteN DEL MANUAL 72
BIBLIOGRAFIacuteA 73
IacuteNDICE POR TEMAS 75
DEDICATORIA
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 8
Este manual se lo quiero dedicar en primer lugar a mi esposa Lucita mis hijos Ernesto Alonso
Gerardo Adolfo y Mariacutea teresa por su paciencia y apoyo durante todos estos antildeos de trabajo
en los cuales no he podido estar con ellos en los momentos difiacuteciles y especiales
A mi madre y abuela por haberme dado los principios de mi trabajo tesoacuten amor a la camiseta y
responsabilidad
A mis jefes Carlos Solano Rodriacuteguez Hugo Antonio Valdez Venegas Roberto Gonzalez Tepox
Miguel Angel Arteaga Gracia Heacutector Gustavo Garciacutea Martiacutenez Eduardo Franco Gutieacuterrez Jesus
Mejia Garza y Luis Antonio Estrada Estrada por haberme apoyado y confiado en miacute daacutendome la
oportunidad de tomar este curso en el cual he podido desarrollarme personalmente gracias
por permitirme entregarle el mensaje a Garciacutea
A mis compantildeeros de trabajo por aportarme sus ideas y brindarme su paciencia sin ellos la
elaboracioacuten de este manual no tendriacutea razoacuten de ser
A Gerardo Barran Lastra por haber incentivado en miacute el gusto por la capacitacioacuten asiacute como
siempre acrecentar mi acervo intelectual de igual forma a todos los instructores que he tenido
hasta ahora
A Petroacuteleos Mexicanos por ser una empresa la cual me ha brindado la oportunidad de
capacitarme con la finalidad de llegar a ser mas competitivo y coadyuvar a que PEMEX sea una
empresa de clase mundial
Por ultimo quiero dejarles algunas citas que me han gustado y he coleccionado
-Todos tus suentildeos pueden hacerse realidad si tienes el coraje de perseguirlos ndashWalt Disney -Aquellos que dicen que algo no puede hacerse suelen ser interrumpidos por otros que lo estaacuten haciendo ndashJoel A Barker -Cualquiera que no este cometiendo errores es que no estaacute intentaacutendolo lo suficiente ndashWess Roberts -No puedes escapar de la responsabilidad de mantildeana evadieacutendola hoy ndashAbraham Lincoln
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 9
CARTA DE BIENVENIDA
Estimado capacitando
En nombre de Pemex Exploracioacuten Y Produccioacuten asiacute como de un servidor te doy la maacutes cordial
bienvenida al curso que inicia este diacutea esperando sea de tu agrado y utilidad personal
Actualmente la economiacutea mundial esta cambiando y nuestra empresa se tiene que poner a ese
ritmo de cambio para poder ser competitiva parte de ese cambio lo representamos nosotros
que somos la primera liacutenea del mantenimiento en el campo Te invito a prepararte cada diacutea maacutes
y asiacute puedas enfrentar ese cambio de manera asertiva beneficiando a tu familia empresa y
paiacutes
La finalidad de este curso no es hacerte un experto en estos sistemas pero si prepararte para
que puedas identificar analizar y diagnosticar a tiempo la mayoriacutea de los problemas que se dan
en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares asiacute mismo
darte las herramientas intelectuales para que lleves un adecuado mantenimiento predictivo y
preventivo evitando con esto llegar al correctivo
Por tal motivo te invito a que si durante este curso e incluso despueacutes tienes alguna duda la
formules para encontrar juntos la respuesta recuerda que todo curso es una fuente de
intercambio de informacioacuten por que asiacute como yo te dareacute informacioacuten tu me retroalimentaras
con tus experiencias de campo en estos sistemas
Te aconsejo que aproveches al maacuteximo este curso ya que te seraacute de gran utilidad y redituara
que en un futuro si tienes la inquietud de experimentar en otra empresa esteacutes preparado para
afrontar cualquier reto
Recuerda que siempre te apoyare en tu formacioacuten
Adelante
Arturo Suzaacuten Arvizu
asuzanapeppemexcom
arturo_suzan_arvizuhotmailcom
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 10
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 11
INTRODUCCIOacuteN
El presente manual tiene como objetivo proporcionar instrumentos teoacutericos y praacutecticos para
el personal de mantenimiento mecaacutenico de los equipos de perforacioacuten en la identificacioacuten
diagnostico e interpretacioacuten de paraacutemetros de operacioacuten normal asiacute como analizar las fallas
mas comunes en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares
debido a los distintos tipos corrosioacuten que se hacen presentes en estos sistemas de igual forma
comprenderaacute la utilidad del mantenimiento predictivo y preventivo estaraacute preparado para
saber cuando el agua de remplazo en los sistemas de enfriamiento cumple con las
caracteriacutesticas para su uso en estos logrando con esto disminuir la incidencia de paros de
equipo debido a dantildeos en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos
auxiliares
Con este manual el capacitando conoce la existencia y caracteriacutesticas de las distintas
herramientas existentes en el mercado para evaluar la calidad del liacutequido refrigerante que se
encuentran en los sistemas antes descritos
Con esto se lograra contribuir al mejor desempentildeo del mantenimiento de los equipos de
perforacioacuten haciendo rentable nuestra razoacuten de ser en la empresa
Se tiene como propoacutesito hacer una retroalimentacioacuten de experiencias de campo e ideas que
contribuyan al desarrollo profesional de los participantes logrando con esto una sinergia que se
distribuya en el departamento de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Las competencias que desarrollaran son las siguientes
Identifica y toma las precauciones debidas en el manejo de liacutequidos calientes y sometidos a
presioacuten
Interpreta adecuadamente las hojas de datos de seguridad del anticongelante
identifica cual es el estado del agua de remplazo antes de agregarla al sistema
Conoce identifica y analiza la causa raiacutez de los tipos de corrosioacuten maacutes comunes que afectan
a los sistemas de enfriamiento de los motores de CI malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 12
Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
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A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
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Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
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332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
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Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
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lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 4
35 Gases disueltos 23
351 Oxigeno disuelto 23
352 Dioacutexido de carbono disuelto 23
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
36 Variables fiacutesicas 24
361 Temperatura 24
362 Presioacuten 24
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
311 Proteccioacuten catoacutedica 26
312 Corrosioacuten electroquiacutemica 26
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
3131 Aacutenodos galvaacutenicos 28
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
3133 Inspeccioacuten visual 29
3134 Barreras de proteccioacuten 29
314 Sobredimensionamiento 30
315 Corrosioacuten galvaacutenica 32
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten 33
3162 Dantildeo por cavitacioacuten 34
3163 Aeracioacuten en el sistema 35
317 Corrosioacuten por electrolisis 36
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten 37
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
CAPIacuteTULO 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 40
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 5
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
42 ANTICONGELANTE 41
CAPIacuteTULO 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES
DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 42
51 Mantenimiento Predictivo 42
511 Ventajas 42
512 Desventajas 42
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO 42
521 Mantenimiento Preventivo 42
522 Caracteriacutesticas 43
523 Ventajas 43
524 Desventajas 43
CAPIacuteTULO 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 44
Estanco ca 44
CAPIacuteTULO 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO DE
ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE 44
53 Metanol 45
54 Glicol de etileno 45
55 Glicol de propileno 46
56 Otros desarrollos 46
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson 48
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene) 48
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar 49
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard 50
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP 52
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil 53
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante 54
CAPIacuteTULO 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR 61
82 Factores que controlan la transferencia de calor 61
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 6
83 Uso del agua para enfriamiento 62
84 Fuentes de agua de enfriamiento 62
841 Agua fresca 62
842 Agua de mar y aguas residuales 62
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento 63
851 Conductividad 63
852 pH 63
853 Alcalinidad 63
854 Dureza 63
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento 63
861 Conductividad 63
862 pH 63
863 Alcalinidad 64
864 Dureza 64
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes 64
871 Sistemas de un soacutelo paso 64
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos 65
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados 65
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 65
881 Corrosioacuten 65
882 Incrustacioacuten 65
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica 65
884 Ensuciamiento 65
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
CAPIacuteTULO 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI 66
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de Enfriamiento del Motor 66
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el flujo del refrigerante en el
mismo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
CAPIacuteTULO 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 67
101 Velocidad del agua de enfriamiento 67
102 En los malacates y frenos auxiliares 67
103 En motores de CI 67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 7
CAPIacuteTULO 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 68
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER) 68
112 Tiras reactivas para anticongelante 69
CONCLUSIOacuteN DEL MANUAL 72
BIBLIOGRAFIacuteA 73
IacuteNDICE POR TEMAS 75
DEDICATORIA
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 8
Este manual se lo quiero dedicar en primer lugar a mi esposa Lucita mis hijos Ernesto Alonso
Gerardo Adolfo y Mariacutea teresa por su paciencia y apoyo durante todos estos antildeos de trabajo
en los cuales no he podido estar con ellos en los momentos difiacuteciles y especiales
A mi madre y abuela por haberme dado los principios de mi trabajo tesoacuten amor a la camiseta y
responsabilidad
A mis jefes Carlos Solano Rodriacuteguez Hugo Antonio Valdez Venegas Roberto Gonzalez Tepox
Miguel Angel Arteaga Gracia Heacutector Gustavo Garciacutea Martiacutenez Eduardo Franco Gutieacuterrez Jesus
Mejia Garza y Luis Antonio Estrada Estrada por haberme apoyado y confiado en miacute daacutendome la
oportunidad de tomar este curso en el cual he podido desarrollarme personalmente gracias
por permitirme entregarle el mensaje a Garciacutea
A mis compantildeeros de trabajo por aportarme sus ideas y brindarme su paciencia sin ellos la
elaboracioacuten de este manual no tendriacutea razoacuten de ser
A Gerardo Barran Lastra por haber incentivado en miacute el gusto por la capacitacioacuten asiacute como
siempre acrecentar mi acervo intelectual de igual forma a todos los instructores que he tenido
hasta ahora
A Petroacuteleos Mexicanos por ser una empresa la cual me ha brindado la oportunidad de
capacitarme con la finalidad de llegar a ser mas competitivo y coadyuvar a que PEMEX sea una
empresa de clase mundial
Por ultimo quiero dejarles algunas citas que me han gustado y he coleccionado
-Todos tus suentildeos pueden hacerse realidad si tienes el coraje de perseguirlos ndashWalt Disney -Aquellos que dicen que algo no puede hacerse suelen ser interrumpidos por otros que lo estaacuten haciendo ndashJoel A Barker -Cualquiera que no este cometiendo errores es que no estaacute intentaacutendolo lo suficiente ndashWess Roberts -No puedes escapar de la responsabilidad de mantildeana evadieacutendola hoy ndashAbraham Lincoln
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 9
CARTA DE BIENVENIDA
Estimado capacitando
En nombre de Pemex Exploracioacuten Y Produccioacuten asiacute como de un servidor te doy la maacutes cordial
bienvenida al curso que inicia este diacutea esperando sea de tu agrado y utilidad personal
Actualmente la economiacutea mundial esta cambiando y nuestra empresa se tiene que poner a ese
ritmo de cambio para poder ser competitiva parte de ese cambio lo representamos nosotros
que somos la primera liacutenea del mantenimiento en el campo Te invito a prepararte cada diacutea maacutes
y asiacute puedas enfrentar ese cambio de manera asertiva beneficiando a tu familia empresa y
paiacutes
La finalidad de este curso no es hacerte un experto en estos sistemas pero si prepararte para
que puedas identificar analizar y diagnosticar a tiempo la mayoriacutea de los problemas que se dan
en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares asiacute mismo
darte las herramientas intelectuales para que lleves un adecuado mantenimiento predictivo y
preventivo evitando con esto llegar al correctivo
Por tal motivo te invito a que si durante este curso e incluso despueacutes tienes alguna duda la
formules para encontrar juntos la respuesta recuerda que todo curso es una fuente de
intercambio de informacioacuten por que asiacute como yo te dareacute informacioacuten tu me retroalimentaras
con tus experiencias de campo en estos sistemas
Te aconsejo que aproveches al maacuteximo este curso ya que te seraacute de gran utilidad y redituara
que en un futuro si tienes la inquietud de experimentar en otra empresa esteacutes preparado para
afrontar cualquier reto
Recuerda que siempre te apoyare en tu formacioacuten
Adelante
Arturo Suzaacuten Arvizu
asuzanapeppemexcom
arturo_suzan_arvizuhotmailcom
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 10
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 11
INTRODUCCIOacuteN
El presente manual tiene como objetivo proporcionar instrumentos teoacutericos y praacutecticos para
el personal de mantenimiento mecaacutenico de los equipos de perforacioacuten en la identificacioacuten
diagnostico e interpretacioacuten de paraacutemetros de operacioacuten normal asiacute como analizar las fallas
mas comunes en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares
debido a los distintos tipos corrosioacuten que se hacen presentes en estos sistemas de igual forma
comprenderaacute la utilidad del mantenimiento predictivo y preventivo estaraacute preparado para
saber cuando el agua de remplazo en los sistemas de enfriamiento cumple con las
caracteriacutesticas para su uso en estos logrando con esto disminuir la incidencia de paros de
equipo debido a dantildeos en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos
auxiliares
Con este manual el capacitando conoce la existencia y caracteriacutesticas de las distintas
herramientas existentes en el mercado para evaluar la calidad del liacutequido refrigerante que se
encuentran en los sistemas antes descritos
Con esto se lograra contribuir al mejor desempentildeo del mantenimiento de los equipos de
perforacioacuten haciendo rentable nuestra razoacuten de ser en la empresa
Se tiene como propoacutesito hacer una retroalimentacioacuten de experiencias de campo e ideas que
contribuyan al desarrollo profesional de los participantes logrando con esto una sinergia que se
distribuya en el departamento de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Las competencias que desarrollaran son las siguientes
Identifica y toma las precauciones debidas en el manejo de liacutequidos calientes y sometidos a
presioacuten
Interpreta adecuadamente las hojas de datos de seguridad del anticongelante
identifica cual es el estado del agua de remplazo antes de agregarla al sistema
Conoce identifica y analiza la causa raiacutez de los tipos de corrosioacuten maacutes comunes que afectan
a los sistemas de enfriamiento de los motores de CI malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 12
Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 22
332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 23
La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 24
36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 25
La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 26
El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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alina_diferenciada
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 5
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
42 ANTICONGELANTE 41
CAPIacuteTULO 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES
DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 42
51 Mantenimiento Predictivo 42
511 Ventajas 42
512 Desventajas 42
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO 42
521 Mantenimiento Preventivo 42
522 Caracteriacutesticas 43
523 Ventajas 43
524 Desventajas 43
CAPIacuteTULO 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 44
Estanco ca 44
CAPIacuteTULO 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO DE
ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE 44
53 Metanol 45
54 Glicol de etileno 45
55 Glicol de propileno 46
56 Otros desarrollos 46
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson 48
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene) 48
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar 49
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard 50
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP 52
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil 53
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante 54
CAPIacuteTULO 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR 61
82 Factores que controlan la transferencia de calor 61
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 6
83 Uso del agua para enfriamiento 62
84 Fuentes de agua de enfriamiento 62
841 Agua fresca 62
842 Agua de mar y aguas residuales 62
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento 63
851 Conductividad 63
852 pH 63
853 Alcalinidad 63
854 Dureza 63
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento 63
861 Conductividad 63
862 pH 63
863 Alcalinidad 64
864 Dureza 64
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes 64
871 Sistemas de un soacutelo paso 64
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos 65
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados 65
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 65
881 Corrosioacuten 65
882 Incrustacioacuten 65
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica 65
884 Ensuciamiento 65
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
CAPIacuteTULO 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI 66
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de Enfriamiento del Motor 66
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el flujo del refrigerante en el
mismo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
CAPIacuteTULO 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 67
101 Velocidad del agua de enfriamiento 67
102 En los malacates y frenos auxiliares 67
103 En motores de CI 67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 7
CAPIacuteTULO 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 68
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER) 68
112 Tiras reactivas para anticongelante 69
CONCLUSIOacuteN DEL MANUAL 72
BIBLIOGRAFIacuteA 73
IacuteNDICE POR TEMAS 75
DEDICATORIA
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 8
Este manual se lo quiero dedicar en primer lugar a mi esposa Lucita mis hijos Ernesto Alonso
Gerardo Adolfo y Mariacutea teresa por su paciencia y apoyo durante todos estos antildeos de trabajo
en los cuales no he podido estar con ellos en los momentos difiacuteciles y especiales
A mi madre y abuela por haberme dado los principios de mi trabajo tesoacuten amor a la camiseta y
responsabilidad
A mis jefes Carlos Solano Rodriacuteguez Hugo Antonio Valdez Venegas Roberto Gonzalez Tepox
Miguel Angel Arteaga Gracia Heacutector Gustavo Garciacutea Martiacutenez Eduardo Franco Gutieacuterrez Jesus
Mejia Garza y Luis Antonio Estrada Estrada por haberme apoyado y confiado en miacute daacutendome la
oportunidad de tomar este curso en el cual he podido desarrollarme personalmente gracias
por permitirme entregarle el mensaje a Garciacutea
A mis compantildeeros de trabajo por aportarme sus ideas y brindarme su paciencia sin ellos la
elaboracioacuten de este manual no tendriacutea razoacuten de ser
A Gerardo Barran Lastra por haber incentivado en miacute el gusto por la capacitacioacuten asiacute como
siempre acrecentar mi acervo intelectual de igual forma a todos los instructores que he tenido
hasta ahora
A Petroacuteleos Mexicanos por ser una empresa la cual me ha brindado la oportunidad de
capacitarme con la finalidad de llegar a ser mas competitivo y coadyuvar a que PEMEX sea una
empresa de clase mundial
Por ultimo quiero dejarles algunas citas que me han gustado y he coleccionado
-Todos tus suentildeos pueden hacerse realidad si tienes el coraje de perseguirlos ndashWalt Disney -Aquellos que dicen que algo no puede hacerse suelen ser interrumpidos por otros que lo estaacuten haciendo ndashJoel A Barker -Cualquiera que no este cometiendo errores es que no estaacute intentaacutendolo lo suficiente ndashWess Roberts -No puedes escapar de la responsabilidad de mantildeana evadieacutendola hoy ndashAbraham Lincoln
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 9
CARTA DE BIENVENIDA
Estimado capacitando
En nombre de Pemex Exploracioacuten Y Produccioacuten asiacute como de un servidor te doy la maacutes cordial
bienvenida al curso que inicia este diacutea esperando sea de tu agrado y utilidad personal
Actualmente la economiacutea mundial esta cambiando y nuestra empresa se tiene que poner a ese
ritmo de cambio para poder ser competitiva parte de ese cambio lo representamos nosotros
que somos la primera liacutenea del mantenimiento en el campo Te invito a prepararte cada diacutea maacutes
y asiacute puedas enfrentar ese cambio de manera asertiva beneficiando a tu familia empresa y
paiacutes
La finalidad de este curso no es hacerte un experto en estos sistemas pero si prepararte para
que puedas identificar analizar y diagnosticar a tiempo la mayoriacutea de los problemas que se dan
en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares asiacute mismo
darte las herramientas intelectuales para que lleves un adecuado mantenimiento predictivo y
preventivo evitando con esto llegar al correctivo
Por tal motivo te invito a que si durante este curso e incluso despueacutes tienes alguna duda la
formules para encontrar juntos la respuesta recuerda que todo curso es una fuente de
intercambio de informacioacuten por que asiacute como yo te dareacute informacioacuten tu me retroalimentaras
con tus experiencias de campo en estos sistemas
Te aconsejo que aproveches al maacuteximo este curso ya que te seraacute de gran utilidad y redituara
que en un futuro si tienes la inquietud de experimentar en otra empresa esteacutes preparado para
afrontar cualquier reto
Recuerda que siempre te apoyare en tu formacioacuten
Adelante
Arturo Suzaacuten Arvizu
asuzanapeppemexcom
arturo_suzan_arvizuhotmailcom
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 10
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 11
INTRODUCCIOacuteN
El presente manual tiene como objetivo proporcionar instrumentos teoacutericos y praacutecticos para
el personal de mantenimiento mecaacutenico de los equipos de perforacioacuten en la identificacioacuten
diagnostico e interpretacioacuten de paraacutemetros de operacioacuten normal asiacute como analizar las fallas
mas comunes en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares
debido a los distintos tipos corrosioacuten que se hacen presentes en estos sistemas de igual forma
comprenderaacute la utilidad del mantenimiento predictivo y preventivo estaraacute preparado para
saber cuando el agua de remplazo en los sistemas de enfriamiento cumple con las
caracteriacutesticas para su uso en estos logrando con esto disminuir la incidencia de paros de
equipo debido a dantildeos en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos
auxiliares
Con este manual el capacitando conoce la existencia y caracteriacutesticas de las distintas
herramientas existentes en el mercado para evaluar la calidad del liacutequido refrigerante que se
encuentran en los sistemas antes descritos
Con esto se lograra contribuir al mejor desempentildeo del mantenimiento de los equipos de
perforacioacuten haciendo rentable nuestra razoacuten de ser en la empresa
Se tiene como propoacutesito hacer una retroalimentacioacuten de experiencias de campo e ideas que
contribuyan al desarrollo profesional de los participantes logrando con esto una sinergia que se
distribuya en el departamento de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Las competencias que desarrollaran son las siguientes
Identifica y toma las precauciones debidas en el manejo de liacutequidos calientes y sometidos a
presioacuten
Interpreta adecuadamente las hojas de datos de seguridad del anticongelante
identifica cual es el estado del agua de remplazo antes de agregarla al sistema
Conoce identifica y analiza la causa raiacutez de los tipos de corrosioacuten maacutes comunes que afectan
a los sistemas de enfriamiento de los motores de CI malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 12
Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 22
332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 23
La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 24
36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 25
La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 26
El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 30
Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 32
315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 6
83 Uso del agua para enfriamiento 62
84 Fuentes de agua de enfriamiento 62
841 Agua fresca 62
842 Agua de mar y aguas residuales 62
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento 63
851 Conductividad 63
852 pH 63
853 Alcalinidad 63
854 Dureza 63
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento 63
861 Conductividad 63
862 pH 63
863 Alcalinidad 64
864 Dureza 64
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes 64
871 Sistemas de un soacutelo paso 64
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos 65
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados 65
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 65
881 Corrosioacuten 65
882 Incrustacioacuten 65
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica 65
884 Ensuciamiento 65
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
CAPIacuteTULO 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI 66
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de Enfriamiento del Motor 66
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el flujo del refrigerante en el
mismo helliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip66
CAPIacuteTULO 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 67
101 Velocidad del agua de enfriamiento 67
102 En los malacates y frenos auxiliares 67
103 En motores de CI 67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 7
CAPIacuteTULO 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 68
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER) 68
112 Tiras reactivas para anticongelante 69
CONCLUSIOacuteN DEL MANUAL 72
BIBLIOGRAFIacuteA 73
IacuteNDICE POR TEMAS 75
DEDICATORIA
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 8
Este manual se lo quiero dedicar en primer lugar a mi esposa Lucita mis hijos Ernesto Alonso
Gerardo Adolfo y Mariacutea teresa por su paciencia y apoyo durante todos estos antildeos de trabajo
en los cuales no he podido estar con ellos en los momentos difiacuteciles y especiales
A mi madre y abuela por haberme dado los principios de mi trabajo tesoacuten amor a la camiseta y
responsabilidad
A mis jefes Carlos Solano Rodriacuteguez Hugo Antonio Valdez Venegas Roberto Gonzalez Tepox
Miguel Angel Arteaga Gracia Heacutector Gustavo Garciacutea Martiacutenez Eduardo Franco Gutieacuterrez Jesus
Mejia Garza y Luis Antonio Estrada Estrada por haberme apoyado y confiado en miacute daacutendome la
oportunidad de tomar este curso en el cual he podido desarrollarme personalmente gracias
por permitirme entregarle el mensaje a Garciacutea
A mis compantildeeros de trabajo por aportarme sus ideas y brindarme su paciencia sin ellos la
elaboracioacuten de este manual no tendriacutea razoacuten de ser
A Gerardo Barran Lastra por haber incentivado en miacute el gusto por la capacitacioacuten asiacute como
siempre acrecentar mi acervo intelectual de igual forma a todos los instructores que he tenido
hasta ahora
A Petroacuteleos Mexicanos por ser una empresa la cual me ha brindado la oportunidad de
capacitarme con la finalidad de llegar a ser mas competitivo y coadyuvar a que PEMEX sea una
empresa de clase mundial
Por ultimo quiero dejarles algunas citas que me han gustado y he coleccionado
-Todos tus suentildeos pueden hacerse realidad si tienes el coraje de perseguirlos ndashWalt Disney -Aquellos que dicen que algo no puede hacerse suelen ser interrumpidos por otros que lo estaacuten haciendo ndashJoel A Barker -Cualquiera que no este cometiendo errores es que no estaacute intentaacutendolo lo suficiente ndashWess Roberts -No puedes escapar de la responsabilidad de mantildeana evadieacutendola hoy ndashAbraham Lincoln
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 9
CARTA DE BIENVENIDA
Estimado capacitando
En nombre de Pemex Exploracioacuten Y Produccioacuten asiacute como de un servidor te doy la maacutes cordial
bienvenida al curso que inicia este diacutea esperando sea de tu agrado y utilidad personal
Actualmente la economiacutea mundial esta cambiando y nuestra empresa se tiene que poner a ese
ritmo de cambio para poder ser competitiva parte de ese cambio lo representamos nosotros
que somos la primera liacutenea del mantenimiento en el campo Te invito a prepararte cada diacutea maacutes
y asiacute puedas enfrentar ese cambio de manera asertiva beneficiando a tu familia empresa y
paiacutes
La finalidad de este curso no es hacerte un experto en estos sistemas pero si prepararte para
que puedas identificar analizar y diagnosticar a tiempo la mayoriacutea de los problemas que se dan
en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares asiacute mismo
darte las herramientas intelectuales para que lleves un adecuado mantenimiento predictivo y
preventivo evitando con esto llegar al correctivo
Por tal motivo te invito a que si durante este curso e incluso despueacutes tienes alguna duda la
formules para encontrar juntos la respuesta recuerda que todo curso es una fuente de
intercambio de informacioacuten por que asiacute como yo te dareacute informacioacuten tu me retroalimentaras
con tus experiencias de campo en estos sistemas
Te aconsejo que aproveches al maacuteximo este curso ya que te seraacute de gran utilidad y redituara
que en un futuro si tienes la inquietud de experimentar en otra empresa esteacutes preparado para
afrontar cualquier reto
Recuerda que siempre te apoyare en tu formacioacuten
Adelante
Arturo Suzaacuten Arvizu
asuzanapeppemexcom
arturo_suzan_arvizuhotmailcom
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 10
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 11
INTRODUCCIOacuteN
El presente manual tiene como objetivo proporcionar instrumentos teoacutericos y praacutecticos para
el personal de mantenimiento mecaacutenico de los equipos de perforacioacuten en la identificacioacuten
diagnostico e interpretacioacuten de paraacutemetros de operacioacuten normal asiacute como analizar las fallas
mas comunes en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares
debido a los distintos tipos corrosioacuten que se hacen presentes en estos sistemas de igual forma
comprenderaacute la utilidad del mantenimiento predictivo y preventivo estaraacute preparado para
saber cuando el agua de remplazo en los sistemas de enfriamiento cumple con las
caracteriacutesticas para su uso en estos logrando con esto disminuir la incidencia de paros de
equipo debido a dantildeos en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos
auxiliares
Con este manual el capacitando conoce la existencia y caracteriacutesticas de las distintas
herramientas existentes en el mercado para evaluar la calidad del liacutequido refrigerante que se
encuentran en los sistemas antes descritos
Con esto se lograra contribuir al mejor desempentildeo del mantenimiento de los equipos de
perforacioacuten haciendo rentable nuestra razoacuten de ser en la empresa
Se tiene como propoacutesito hacer una retroalimentacioacuten de experiencias de campo e ideas que
contribuyan al desarrollo profesional de los participantes logrando con esto una sinergia que se
distribuya en el departamento de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Las competencias que desarrollaran son las siguientes
Identifica y toma las precauciones debidas en el manejo de liacutequidos calientes y sometidos a
presioacuten
Interpreta adecuadamente las hojas de datos de seguridad del anticongelante
identifica cual es el estado del agua de remplazo antes de agregarla al sistema
Conoce identifica y analiza la causa raiacutez de los tipos de corrosioacuten maacutes comunes que afectan
a los sistemas de enfriamiento de los motores de CI malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 12
Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 22
332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 23
La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 24
36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 25
La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 26
El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
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Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
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Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
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561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
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565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
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Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
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eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
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VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
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lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 7
CAPIacuteTULO 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 68
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER) 68
112 Tiras reactivas para anticongelante 69
CONCLUSIOacuteN DEL MANUAL 72
BIBLIOGRAFIacuteA 73
IacuteNDICE POR TEMAS 75
DEDICATORIA
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 8
Este manual se lo quiero dedicar en primer lugar a mi esposa Lucita mis hijos Ernesto Alonso
Gerardo Adolfo y Mariacutea teresa por su paciencia y apoyo durante todos estos antildeos de trabajo
en los cuales no he podido estar con ellos en los momentos difiacuteciles y especiales
A mi madre y abuela por haberme dado los principios de mi trabajo tesoacuten amor a la camiseta y
responsabilidad
A mis jefes Carlos Solano Rodriacuteguez Hugo Antonio Valdez Venegas Roberto Gonzalez Tepox
Miguel Angel Arteaga Gracia Heacutector Gustavo Garciacutea Martiacutenez Eduardo Franco Gutieacuterrez Jesus
Mejia Garza y Luis Antonio Estrada Estrada por haberme apoyado y confiado en miacute daacutendome la
oportunidad de tomar este curso en el cual he podido desarrollarme personalmente gracias
por permitirme entregarle el mensaje a Garciacutea
A mis compantildeeros de trabajo por aportarme sus ideas y brindarme su paciencia sin ellos la
elaboracioacuten de este manual no tendriacutea razoacuten de ser
A Gerardo Barran Lastra por haber incentivado en miacute el gusto por la capacitacioacuten asiacute como
siempre acrecentar mi acervo intelectual de igual forma a todos los instructores que he tenido
hasta ahora
A Petroacuteleos Mexicanos por ser una empresa la cual me ha brindado la oportunidad de
capacitarme con la finalidad de llegar a ser mas competitivo y coadyuvar a que PEMEX sea una
empresa de clase mundial
Por ultimo quiero dejarles algunas citas que me han gustado y he coleccionado
-Todos tus suentildeos pueden hacerse realidad si tienes el coraje de perseguirlos ndashWalt Disney -Aquellos que dicen que algo no puede hacerse suelen ser interrumpidos por otros que lo estaacuten haciendo ndashJoel A Barker -Cualquiera que no este cometiendo errores es que no estaacute intentaacutendolo lo suficiente ndashWess Roberts -No puedes escapar de la responsabilidad de mantildeana evadieacutendola hoy ndashAbraham Lincoln
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 9
CARTA DE BIENVENIDA
Estimado capacitando
En nombre de Pemex Exploracioacuten Y Produccioacuten asiacute como de un servidor te doy la maacutes cordial
bienvenida al curso que inicia este diacutea esperando sea de tu agrado y utilidad personal
Actualmente la economiacutea mundial esta cambiando y nuestra empresa se tiene que poner a ese
ritmo de cambio para poder ser competitiva parte de ese cambio lo representamos nosotros
que somos la primera liacutenea del mantenimiento en el campo Te invito a prepararte cada diacutea maacutes
y asiacute puedas enfrentar ese cambio de manera asertiva beneficiando a tu familia empresa y
paiacutes
La finalidad de este curso no es hacerte un experto en estos sistemas pero si prepararte para
que puedas identificar analizar y diagnosticar a tiempo la mayoriacutea de los problemas que se dan
en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares asiacute mismo
darte las herramientas intelectuales para que lleves un adecuado mantenimiento predictivo y
preventivo evitando con esto llegar al correctivo
Por tal motivo te invito a que si durante este curso e incluso despueacutes tienes alguna duda la
formules para encontrar juntos la respuesta recuerda que todo curso es una fuente de
intercambio de informacioacuten por que asiacute como yo te dareacute informacioacuten tu me retroalimentaras
con tus experiencias de campo en estos sistemas
Te aconsejo que aproveches al maacuteximo este curso ya que te seraacute de gran utilidad y redituara
que en un futuro si tienes la inquietud de experimentar en otra empresa esteacutes preparado para
afrontar cualquier reto
Recuerda que siempre te apoyare en tu formacioacuten
Adelante
Arturo Suzaacuten Arvizu
asuzanapeppemexcom
arturo_suzan_arvizuhotmailcom
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 10
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 11
INTRODUCCIOacuteN
El presente manual tiene como objetivo proporcionar instrumentos teoacutericos y praacutecticos para
el personal de mantenimiento mecaacutenico de los equipos de perforacioacuten en la identificacioacuten
diagnostico e interpretacioacuten de paraacutemetros de operacioacuten normal asiacute como analizar las fallas
mas comunes en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares
debido a los distintos tipos corrosioacuten que se hacen presentes en estos sistemas de igual forma
comprenderaacute la utilidad del mantenimiento predictivo y preventivo estaraacute preparado para
saber cuando el agua de remplazo en los sistemas de enfriamiento cumple con las
caracteriacutesticas para su uso en estos logrando con esto disminuir la incidencia de paros de
equipo debido a dantildeos en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos
auxiliares
Con este manual el capacitando conoce la existencia y caracteriacutesticas de las distintas
herramientas existentes en el mercado para evaluar la calidad del liacutequido refrigerante que se
encuentran en los sistemas antes descritos
Con esto se lograra contribuir al mejor desempentildeo del mantenimiento de los equipos de
perforacioacuten haciendo rentable nuestra razoacuten de ser en la empresa
Se tiene como propoacutesito hacer una retroalimentacioacuten de experiencias de campo e ideas que
contribuyan al desarrollo profesional de los participantes logrando con esto una sinergia que se
distribuya en el departamento de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Las competencias que desarrollaran son las siguientes
Identifica y toma las precauciones debidas en el manejo de liacutequidos calientes y sometidos a
presioacuten
Interpreta adecuadamente las hojas de datos de seguridad del anticongelante
identifica cual es el estado del agua de remplazo antes de agregarla al sistema
Conoce identifica y analiza la causa raiacutez de los tipos de corrosioacuten maacutes comunes que afectan
a los sistemas de enfriamiento de los motores de CI malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 12
Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
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A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
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Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
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332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
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Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
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Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
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A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
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565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
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566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
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068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 8
Este manual se lo quiero dedicar en primer lugar a mi esposa Lucita mis hijos Ernesto Alonso
Gerardo Adolfo y Mariacutea teresa por su paciencia y apoyo durante todos estos antildeos de trabajo
en los cuales no he podido estar con ellos en los momentos difiacuteciles y especiales
A mi madre y abuela por haberme dado los principios de mi trabajo tesoacuten amor a la camiseta y
responsabilidad
A mis jefes Carlos Solano Rodriacuteguez Hugo Antonio Valdez Venegas Roberto Gonzalez Tepox
Miguel Angel Arteaga Gracia Heacutector Gustavo Garciacutea Martiacutenez Eduardo Franco Gutieacuterrez Jesus
Mejia Garza y Luis Antonio Estrada Estrada por haberme apoyado y confiado en miacute daacutendome la
oportunidad de tomar este curso en el cual he podido desarrollarme personalmente gracias
por permitirme entregarle el mensaje a Garciacutea
A mis compantildeeros de trabajo por aportarme sus ideas y brindarme su paciencia sin ellos la
elaboracioacuten de este manual no tendriacutea razoacuten de ser
A Gerardo Barran Lastra por haber incentivado en miacute el gusto por la capacitacioacuten asiacute como
siempre acrecentar mi acervo intelectual de igual forma a todos los instructores que he tenido
hasta ahora
A Petroacuteleos Mexicanos por ser una empresa la cual me ha brindado la oportunidad de
capacitarme con la finalidad de llegar a ser mas competitivo y coadyuvar a que PEMEX sea una
empresa de clase mundial
Por ultimo quiero dejarles algunas citas que me han gustado y he coleccionado
-Todos tus suentildeos pueden hacerse realidad si tienes el coraje de perseguirlos ndashWalt Disney -Aquellos que dicen que algo no puede hacerse suelen ser interrumpidos por otros que lo estaacuten haciendo ndashJoel A Barker -Cualquiera que no este cometiendo errores es que no estaacute intentaacutendolo lo suficiente ndashWess Roberts -No puedes escapar de la responsabilidad de mantildeana evadieacutendola hoy ndashAbraham Lincoln
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 9
CARTA DE BIENVENIDA
Estimado capacitando
En nombre de Pemex Exploracioacuten Y Produccioacuten asiacute como de un servidor te doy la maacutes cordial
bienvenida al curso que inicia este diacutea esperando sea de tu agrado y utilidad personal
Actualmente la economiacutea mundial esta cambiando y nuestra empresa se tiene que poner a ese
ritmo de cambio para poder ser competitiva parte de ese cambio lo representamos nosotros
que somos la primera liacutenea del mantenimiento en el campo Te invito a prepararte cada diacutea maacutes
y asiacute puedas enfrentar ese cambio de manera asertiva beneficiando a tu familia empresa y
paiacutes
La finalidad de este curso no es hacerte un experto en estos sistemas pero si prepararte para
que puedas identificar analizar y diagnosticar a tiempo la mayoriacutea de los problemas que se dan
en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares asiacute mismo
darte las herramientas intelectuales para que lleves un adecuado mantenimiento predictivo y
preventivo evitando con esto llegar al correctivo
Por tal motivo te invito a que si durante este curso e incluso despueacutes tienes alguna duda la
formules para encontrar juntos la respuesta recuerda que todo curso es una fuente de
intercambio de informacioacuten por que asiacute como yo te dareacute informacioacuten tu me retroalimentaras
con tus experiencias de campo en estos sistemas
Te aconsejo que aproveches al maacuteximo este curso ya que te seraacute de gran utilidad y redituara
que en un futuro si tienes la inquietud de experimentar en otra empresa esteacutes preparado para
afrontar cualquier reto
Recuerda que siempre te apoyare en tu formacioacuten
Adelante
Arturo Suzaacuten Arvizu
asuzanapeppemexcom
arturo_suzan_arvizuhotmailcom
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INTRODUCCIOacuteN
El presente manual tiene como objetivo proporcionar instrumentos teoacutericos y praacutecticos para
el personal de mantenimiento mecaacutenico de los equipos de perforacioacuten en la identificacioacuten
diagnostico e interpretacioacuten de paraacutemetros de operacioacuten normal asiacute como analizar las fallas
mas comunes en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares
debido a los distintos tipos corrosioacuten que se hacen presentes en estos sistemas de igual forma
comprenderaacute la utilidad del mantenimiento predictivo y preventivo estaraacute preparado para
saber cuando el agua de remplazo en los sistemas de enfriamiento cumple con las
caracteriacutesticas para su uso en estos logrando con esto disminuir la incidencia de paros de
equipo debido a dantildeos en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos
auxiliares
Con este manual el capacitando conoce la existencia y caracteriacutesticas de las distintas
herramientas existentes en el mercado para evaluar la calidad del liacutequido refrigerante que se
encuentran en los sistemas antes descritos
Con esto se lograra contribuir al mejor desempentildeo del mantenimiento de los equipos de
perforacioacuten haciendo rentable nuestra razoacuten de ser en la empresa
Se tiene como propoacutesito hacer una retroalimentacioacuten de experiencias de campo e ideas que
contribuyan al desarrollo profesional de los participantes logrando con esto una sinergia que se
distribuya en el departamento de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Las competencias que desarrollaran son las siguientes
Identifica y toma las precauciones debidas en el manejo de liacutequidos calientes y sometidos a
presioacuten
Interpreta adecuadamente las hojas de datos de seguridad del anticongelante
identifica cual es el estado del agua de remplazo antes de agregarla al sistema
Conoce identifica y analiza la causa raiacutez de los tipos de corrosioacuten maacutes comunes que afectan
a los sistemas de enfriamiento de los motores de CI malacates y frenos auxiliares
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Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
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Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
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Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
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Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
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Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
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PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
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iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
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A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
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Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
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332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 26
El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 27
Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
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Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
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55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
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A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
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561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
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563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
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565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
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566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
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Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
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INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
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Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
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Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
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6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
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Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
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Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
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85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
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probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
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872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
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89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 9
CARTA DE BIENVENIDA
Estimado capacitando
En nombre de Pemex Exploracioacuten Y Produccioacuten asiacute como de un servidor te doy la maacutes cordial
bienvenida al curso que inicia este diacutea esperando sea de tu agrado y utilidad personal
Actualmente la economiacutea mundial esta cambiando y nuestra empresa se tiene que poner a ese
ritmo de cambio para poder ser competitiva parte de ese cambio lo representamos nosotros
que somos la primera liacutenea del mantenimiento en el campo Te invito a prepararte cada diacutea maacutes
y asiacute puedas enfrentar ese cambio de manera asertiva beneficiando a tu familia empresa y
paiacutes
La finalidad de este curso no es hacerte un experto en estos sistemas pero si prepararte para
que puedas identificar analizar y diagnosticar a tiempo la mayoriacutea de los problemas que se dan
en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares asiacute mismo
darte las herramientas intelectuales para que lleves un adecuado mantenimiento predictivo y
preventivo evitando con esto llegar al correctivo
Por tal motivo te invito a que si durante este curso e incluso despueacutes tienes alguna duda la
formules para encontrar juntos la respuesta recuerda que todo curso es una fuente de
intercambio de informacioacuten por que asiacute como yo te dareacute informacioacuten tu me retroalimentaras
con tus experiencias de campo en estos sistemas
Te aconsejo que aproveches al maacuteximo este curso ya que te seraacute de gran utilidad y redituara
que en un futuro si tienes la inquietud de experimentar en otra empresa esteacutes preparado para
afrontar cualquier reto
Recuerda que siempre te apoyare en tu formacioacuten
Adelante
Arturo Suzaacuten Arvizu
asuzanapeppemexcom
arturo_suzan_arvizuhotmailcom
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 10
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 11
INTRODUCCIOacuteN
El presente manual tiene como objetivo proporcionar instrumentos teoacutericos y praacutecticos para
el personal de mantenimiento mecaacutenico de los equipos de perforacioacuten en la identificacioacuten
diagnostico e interpretacioacuten de paraacutemetros de operacioacuten normal asiacute como analizar las fallas
mas comunes en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares
debido a los distintos tipos corrosioacuten que se hacen presentes en estos sistemas de igual forma
comprenderaacute la utilidad del mantenimiento predictivo y preventivo estaraacute preparado para
saber cuando el agua de remplazo en los sistemas de enfriamiento cumple con las
caracteriacutesticas para su uso en estos logrando con esto disminuir la incidencia de paros de
equipo debido a dantildeos en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos
auxiliares
Con este manual el capacitando conoce la existencia y caracteriacutesticas de las distintas
herramientas existentes en el mercado para evaluar la calidad del liacutequido refrigerante que se
encuentran en los sistemas antes descritos
Con esto se lograra contribuir al mejor desempentildeo del mantenimiento de los equipos de
perforacioacuten haciendo rentable nuestra razoacuten de ser en la empresa
Se tiene como propoacutesito hacer una retroalimentacioacuten de experiencias de campo e ideas que
contribuyan al desarrollo profesional de los participantes logrando con esto una sinergia que se
distribuya en el departamento de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Las competencias que desarrollaran son las siguientes
Identifica y toma las precauciones debidas en el manejo de liacutequidos calientes y sometidos a
presioacuten
Interpreta adecuadamente las hojas de datos de seguridad del anticongelante
identifica cual es el estado del agua de remplazo antes de agregarla al sistema
Conoce identifica y analiza la causa raiacutez de los tipos de corrosioacuten maacutes comunes que afectan
a los sistemas de enfriamiento de los motores de CI malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 12
Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 22
332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 23
La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 10
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 11
INTRODUCCIOacuteN
El presente manual tiene como objetivo proporcionar instrumentos teoacutericos y praacutecticos para
el personal de mantenimiento mecaacutenico de los equipos de perforacioacuten en la identificacioacuten
diagnostico e interpretacioacuten de paraacutemetros de operacioacuten normal asiacute como analizar las fallas
mas comunes en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares
debido a los distintos tipos corrosioacuten que se hacen presentes en estos sistemas de igual forma
comprenderaacute la utilidad del mantenimiento predictivo y preventivo estaraacute preparado para
saber cuando el agua de remplazo en los sistemas de enfriamiento cumple con las
caracteriacutesticas para su uso en estos logrando con esto disminuir la incidencia de paros de
equipo debido a dantildeos en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos
auxiliares
Con este manual el capacitando conoce la existencia y caracteriacutesticas de las distintas
herramientas existentes en el mercado para evaluar la calidad del liacutequido refrigerante que se
encuentran en los sistemas antes descritos
Con esto se lograra contribuir al mejor desempentildeo del mantenimiento de los equipos de
perforacioacuten haciendo rentable nuestra razoacuten de ser en la empresa
Se tiene como propoacutesito hacer una retroalimentacioacuten de experiencias de campo e ideas que
contribuyan al desarrollo profesional de los participantes logrando con esto una sinergia que se
distribuya en el departamento de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Las competencias que desarrollaran son las siguientes
Identifica y toma las precauciones debidas en el manejo de liacutequidos calientes y sometidos a
presioacuten
Interpreta adecuadamente las hojas de datos de seguridad del anticongelante
identifica cual es el estado del agua de remplazo antes de agregarla al sistema
Conoce identifica y analiza la causa raiacutez de los tipos de corrosioacuten maacutes comunes que afectan
a los sistemas de enfriamiento de los motores de CI malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 12
Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
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Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
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332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
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563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
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566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
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INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
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alina_diferenciada
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eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 11
INTRODUCCIOacuteN
El presente manual tiene como objetivo proporcionar instrumentos teoacutericos y praacutecticos para
el personal de mantenimiento mecaacutenico de los equipos de perforacioacuten en la identificacioacuten
diagnostico e interpretacioacuten de paraacutemetros de operacioacuten normal asiacute como analizar las fallas
mas comunes en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos auxiliares
debido a los distintos tipos corrosioacuten que se hacen presentes en estos sistemas de igual forma
comprenderaacute la utilidad del mantenimiento predictivo y preventivo estaraacute preparado para
saber cuando el agua de remplazo en los sistemas de enfriamiento cumple con las
caracteriacutesticas para su uso en estos logrando con esto disminuir la incidencia de paros de
equipo debido a dantildeos en los sistemas de enfriamiento de motores de CI malacates y frenos
auxiliares
Con este manual el capacitando conoce la existencia y caracteriacutesticas de las distintas
herramientas existentes en el mercado para evaluar la calidad del liacutequido refrigerante que se
encuentran en los sistemas antes descritos
Con esto se lograra contribuir al mejor desempentildeo del mantenimiento de los equipos de
perforacioacuten haciendo rentable nuestra razoacuten de ser en la empresa
Se tiene como propoacutesito hacer una retroalimentacioacuten de experiencias de campo e ideas que
contribuyan al desarrollo profesional de los participantes logrando con esto una sinergia que se
distribuya en el departamento de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten
COMPETENCIAS Y RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Las competencias que desarrollaran son las siguientes
Identifica y toma las precauciones debidas en el manejo de liacutequidos calientes y sometidos a
presioacuten
Interpreta adecuadamente las hojas de datos de seguridad del anticongelante
identifica cual es el estado del agua de remplazo antes de agregarla al sistema
Conoce identifica y analiza la causa raiacutez de los tipos de corrosioacuten maacutes comunes que afectan
a los sistemas de enfriamiento de los motores de CI malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 12
Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 22
332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 23
La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 24
36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 26
El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 27
Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 28
3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 29
Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 30
Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 31
Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 32
315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 12
Analiza interpreta y evaluacutea los resultados de los anaacutelisis de campo al liquido refrigerante
En base a las instrucciones del fabricante y de acuerdo al anaacutelisis previo corrige las
desviaciones en la mezcla refrigerante de acuerdo al componente
Comprende el costo beneficio de usar la mezcla correcta de refrigerante de acuerdo al
fabricante del componente
Conoce las caracteriacutesticas del anticongelante utilizado actualmente en mantenimiento
mecaacutenico de perforacioacuten
Aplica los conocimientos adquiridos en el mantenimiento predictivo y preventivo
Evaluacutea y aplica en base a paraacutemetros de operacioacuten y condiciones del liacutequido refrigerante el
momento adecuado para el mantenimiento al sistema de enfriamiento de motores de CI
malacates y frenos auxiliares
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 22
332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 23
La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 24
36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 25
La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 26
El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 27
Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
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Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
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Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
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INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
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Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 13
Capiacutetulo 1 PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A PRESIOacuteN
En el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna el liacutequido refrigerante se
encuentra presurizado ya que se encuentra instalado el tapoacuten en el radiador yo tanque de
expansioacuten al estar instalado el tapoacuten y debido al que el sistema se encuentra estanco se
genera una presioacuten en el sistema de acuerdo al libraje del tapoacuten que esta instalado (el cual
puede ser de 7 a 17 psi dependiendo del fabricante) si a esto le sumamos la temperatura del
liquido la cual superar los 100degC al estar en operacioacuten el motor
A esta temperatura el agua por si sola puede causar desde una simple quemadura de primer
grado hasta quemaduras severas de tercer grado
Debido a lo anterior al manipular el tapoacuten del radiador yo tanque de expansioacuten se tendraacuten
que tomar todas las precauciones que se requieren como son
Si por necesidad imperante requieres quitar el tapoacuten del radiador con el motor
operando yo el motor caliente el tapoacuten tiene 2 etapas giacuteralo primero un cuarto de
vuelta aproximadamente para liberar de manera controlada la presioacuten excesiva a traveacutes
del tubo de drenado una vez descargada la presioacuten giacuteralo hasta que lo quites no olvides
extremar precauciones y evaluar la necesidad de esto
Nunca te coloques donde te pueda caer el agua caliente o vapor a presioacuten
Antes de poner en marcha el motor llena el sistema y en los primeros minutos del
arranque rellena y coloca el tapoacuten correctamente
Siempre verifica que el tapoacuten este correctamente instalado
Procura mantener un control del tapoacuten ya que no son eternos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 22
332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 23
La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 24
36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 25
La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 14
Ilustracioacuten 1 Quemadura de 3 grado por agua caliente
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE
A continuacioacuten se detalla las precauciones que se deberaacuten observar al manejar anticongelantes
estas recomendaciones estaacuten basadas en las HDS del anticongelante que manejamos y la cual
deberaacutes tener en tu equipo a la mano para su consulta durante cualquier evento inesperado
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 22
332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 23
La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 15
Ilustracioacuten 2 hoja 1 HDS anticongelante MampOIL
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 22
332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 16
Ilustracioacuten 3 Hoja 2 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
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332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 17
Ilustracioacuten 4 Hoja 3 HDS anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
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Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
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332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
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httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 18
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON CORROSIOacuteN
Te recuerdo que al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten es conveniente que esteacutes vacunado para prevenir el teacutetanos por el toxoide tetaacutenico Al manipular tuberiacuteas con corrosioacuten ten cuidado ya que tiene partes filosas que podriacutean cortarte por eso se recomienda que uses tu equipo de proteccioacuten personal completo
iquestQUEacute ES UNA FALLA
De acuerdo al diccionario del la real academia de la lengua proviene del latiacuten y significa
defecto algunas de sus definiciones son
1 f Defecto material de una cosa que merma su resistencia
2 f Defecto falta
3 f Incumplimiento de una obligacioacuten
4 f Geol Quiebra que los movimientos geoloacutegicos han producido en un terreno
5 f Arg Cuba El Salv Meacutex Ur Y Ven Averiacutea en un motor
6 f C Rica Cuba El Salv P Rico Ur Y Ven Error ( accioacuten desacertada)
21 ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
Al efectuar un anaacutelisis para identificar el por que de la falla en el sistema de enfriamiento debes ser muy observador y tener capacidad analiacutetica para llegar a la causa raiacutez te deberaacutes hacer las siguientes preguntas dependiendo el componente que esta fallando
iquestSe tiene la mezcla adecuada de refrigerante iquestHay alguacuten tipo de corrosioacuten en el sistema iquestEl agua limpia que se esta agregando cumple con los paraacutemetros de un agua para
el sistema de enfriamiento iquestEsta limpia el agua que esta circulando en el sistema iquestEstaacuten debidamente ajustadas las bandas del ventilador iquestEsta operando correctamente la bomba iquestEl flujo de agua se esta estancando en alguacuten lado iquestEstoy usando el refrigerante adecuado para el componente iquestEsta fluyendo normalmente el refrigerante a traveacutes del radiador (en motores de
combustioacuten interna)
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
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A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
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Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
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332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
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Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
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Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
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A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
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565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
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566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 19
iquestEsta fluyendo libremente el refrigerante a traveacutes de las celdas de enfriamiento o solo aire (en malacates y frenos auxiliares que cuentan con estos sistemas)
iquestEsta limpio el tanque u deposito que contiene el agua iquestEl motor tiene la carga adecuada para su capacidad iquestEsta limpio el panal del radiador (exterior e interior)
La pregunta que engloba todas estas seria iquestEstoy daacutendole realmente la atencioacuten y el mantenimiento adecuado al sistema de enfriamiento del componente a mi cargo
Una vez que analices estas preguntas de seguro encontraras la causa raiacutez y podraacutes pasar al siguiente paso que seria la identificacioacuten de la falla
22 FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
Por el momento nos enfocaremos en las fallas maacutes comunes encontradas en el sistema de enfriamiento del motor de combustioacuten interna malacate principal y freno auxiliar debido a la corrosioacuten y el mal manejo del liacutequido refrigerante desde su base que es el agua limpia
El agua que se entrega en lo equipos de perforacioacuten para los sistemas de enfriamiento desde lugar donde es tratada en teoriacutea esta limpia pero cuando se transporta se contamina por varias razones ocasionaacutendonos con esto que el sistema se llene de compuestos no deseados y estos a su vez ocasionen dantildeos a veces irreversibles al sistema tambieacuten tiene que ver significativamente que el deposito en que se recibe este sucio o contaminado a continuacioacuten se da una breve descripcioacuten de los tipos de corrosioacuten que tenemos en los sistemas de enfriamiento de los equipos las causas que los originan
Capiacutetulo 3 CORROSIOacuteN
31 Introduccioacuten
La corrosioacuten es un deterioro que se encuentra permanente en nuestro diario vivir lo podemos encontrar en nuestros hogares trabajos e incluso en la calle Es normal que en nuestros hogares encontremos mas de una herramienta o la misma reja que se ha deteriorado a causa de la corrosioacuten y debemos detenerla De igual manera se pudo apreciar hace muy poco la presencia de esta en las pasarelas las cuales a causa del medio que la rodea se produjo un gran desastre
A causa del dantildeo que se puede producir por la presencia de la corrosioacuten podemos encontrar diversos centros tanto universidades asociaciones industriales industrias y centros cientiacuteficos los cuales estudian este proceso para llegar a una solucioacuten a meacutetodos que prevengan este problema
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A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
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Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
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332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
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Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 20
A continuacioacuten entonces daremos a conocer parte importante de esta queacute es en si la corrosioacuten naturaleza los tipos de corrosioacuten y los meacutetodos para combatirla
Podemos definir la corrosioacuten como el deterioro que sufre un material (habitualmente un metal) en sus propiedades debido a una reaccioacuten con el medio Si se pretenden comprender los meacutetodos de control de la corrosioacuten es necesario describir primero en un cierto grado de profundidad las reacciones y los factores que influyen en el fenoacutemeno
La mayoriacutea de los metales se encuentran en estado natural formando parte de minerales ya sea como oxido o metales El mineral comuacuten de hierro se asemeja al herrumbre este es convertido a fierro metaacutelico mediante el empleo de energiacutea y esta misma energiacutea es la que se libera cuando el hierro se convierte en herrumbre debido a al corrosioacuten en efecto es la energiacutea que guarda el metal durante el proceso de refinacioacuten lo que hace posible el proceso de corrosioacuten
El fenoacutemeno corrosioacuten puede ser definido tambieacuten como el deterioro de los materiales a causa de alguna reaccioacuten con el medio ambiente en que son usados Este fenoacutemeno no siempre involucra un cambio de peso o un deterioro visible ya que muchas formas de corrosioacuten se manifiestan por un cambio de las propiedades de los materiales disminuyendo su resistencia
El caso de las aleaciones metaacutelicas y particularmente el del acero el maacutes ampliamente difundido en estos casos la corrosioacuten se debe detallar con maacutes precisioacuten basaacutendose en la estructura atoacutemica de la materia
En este caso el aacutetomo esta formado por un equilibrio de cargas positivas llamadas protones y de cargas negativas llamadas electrones los materiales tienden a perder electrones o en otras palabras cierta energiacutea formando un ioacuten positivo la cual se separa del metal perdiendo masa Esto sucede cuando normalmente al entrar un metal en contacto con un electrolito (medio conductor de corriente) dando lugar a reacciones electroquiacutemicas de oxidacioacuten y reduccioacuten Decimos entonces que ha comenzado un proceso de corrosioacuten en medio huacutemedo con una circulacioacuten simultaacutenea de corriente eleacutectrica normalmente denominada pila galvaacutenica Como hemos vistos en el caso particular del acero han aparecido algunos nuevos conceptos que toman parte del proceso de corrosioacuten lo que nos lleva a una definicioacuten maacutes especiacutefica
Corrosioacuten es un proceso de destruccioacuten o deterioro electroquiacutemico de un metal por accioacuten y reaccioacuten de eacuteste con el medio que lo rodea (reacciones de oxidacioacuten y reduccioacuten simultaacutenea)
Existen varios tipos de corrosioacuten el cual cada una tiene su propio tema a continuacioacuten se enuncian los maacutes conocidos
Corrosioacuten a alta temperatura Corrosioacuten acuosa Corrosioacuten atmosfeacuterica Corrosioacuten bajo tensioacuten
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Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
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332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
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563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
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566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
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INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 21
Corrosioacuten forzada Corrosioacuten por cavitacioacuten Corrosioacuten por Erosioacuten Corrosioacuten por fatiga Corrosioacuten por friccioacuten Corrosioacuten electroquiacutemica o polarizada Corrosioacuten por oxiacutegeno Corrosioacuten microbioloacutegica Corrosioacuten por presiones parciales de oxiacutegeno Corrosioacuten galvaacutenica Corrosioacuten por actividad salina diferenciada
Pero solo veremos la corrosioacuten que se relaciona directamente con las fallas en los sistemas de enfriamiento en malacates motores de combustioacuten interna y frenos auxiliares
32 Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten
Los problemas de corrosioacuten que ocurren en la produccioacuten industrial son debidos a la presencia de agua Estando esta presente en grandes o pequentildeas cantidades siempre seraacute necesaria para el proceso de corrosioacuten A causa de lo anterior entonces la corrosioacuten en presencia de agua es un proceso electroquiacutemico lo cual quiere decir que hay flujo de corriente eleacutectrica en el proceso de corrosioacuten y para que esto fluya tiene que existir una fuerza impulsora la cual actuacutea como una fuente potencial y con esto se completa el circuito eleacutectrico
La fuente potencial en este proceso es la energiacutea almacenada por el metal durante el proceso de refinacioacuten Seguacuten el metal es la cantidad de energiacutea en su refinacioacuten y por eso tendraacuten diferentes tendencias a corroerse
La magnitud de esta fuerza impulsora generada por el metal cuando esta en contacto con una solucioacuten acuosa se llama potencial del metal Este valor se relaciona con la energiacutea que se libera cuando el metal se corroe
33 Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten
En conjunto con la fuente de voltaje debe existir un circuito completo este consiste en dos partes
331 Aacutenodo
Es aquella porcioacuten de la superficie del metal que se esta corroyendo Es el lugar donde el metal se disuelve y pasa a la solucioacuten al momento de ocurrir esto es por que los aacutetomos metaacutelicos pierden electrones y pasan a la solucioacuten como iones Los aacutetomos contienen la misma cantidad de protones y electrones y al ocurrir una perdida de electrones ocurre un exceso de carga positiva lo que resulta un ioacuten positivo
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332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
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La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
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36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
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La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 22
332 Caacutetodo
Es la cantidad de superficie metaacutelica que no se disuelve y es el sitio de otra reaccioacuten quiacutemica necesaria para que ocurra el proceso de corrosioacuten Los electrones que se liberan al dividir el metal en el aacutenodo viajan hasta la zona catoacutedica en donde se consumen por la reaccioacuten de un agente oxidante presente en el agua El consumo de electrones se llama reaccioacuten de reduccioacuten
333 Electrolito
Para que se complete el circuito eleacutectrico la superficie metaacutelica tanto como el caacutetodo como el aacutenodo deben estar cubiertas por una solucioacuten conductora de electricidad es decir de electrolito El electrolito conduce la corriente del aacutenodo al caacutetodo y luego vuelve al aacutenodo a traveacutes del metal completando el circuito
La combinacioacuten de estos tres componentes es conocido como celdas de corrosioacuten
34 Composicioacuten del electrolito
Existen dos aspectos por los cuales la composicioacuten del electrolito afecta la corrosioacuten primero afecta la conductibilidad y segundo el potencial de corrosioacuten baacutesico del sistema este uacuteltimo se relaciona por la presencia o no de agentes oxidantes en la solucioacuten los cuales son importantes para construir la parte catoacutedica de la celda de corrosioacuten
Afortunadamente tenemos dos agentes oxidante en la mayoriacutea de los problemas ellos son el ioacuten hidroacutegeno y el oacutexido molecular Las medidas para combatir la corrosioacuten dependen del sistema que participe en la celda por lo tanto lo primero que se debe hacer es definir las reacciones catoacutedicas que participan
341 Conductividad
Como ya se ha dicho anteriormente la superficie metaacutelica debe estar cubierta de una solucioacuten eleacutectricamente conductora para conducir corriente eleacutectrica desde el aacutenodo al caacutetodo en la celda de corrosioacuten entre mejor conductor sea el electrolito mas faacutecil va a fluir la corriente y ocurriraacute mayor corrosioacuten En el caso de electrolitos poco conductores existe una gran resistencia al flujo de corriente minimizaacutendose la reaccioacuten de disolucioacuten Es importante recalcar que la cantidad de metal que se disuelve es directamente proporcional a la cantidad de corriente que fluye entre el aacutenodo y el caacutetodo
342 PH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 23
La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 24
36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 25
La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
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El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
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Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 23
La velocidad de corrosioacuten del acero aumenta a medida que disminuye el pH el cual al ser muy altos suele ser muy corrosivo La velocidad de corrosioacuten con el pH estaacute influenciada por la composicioacuten del electrolito
Al aumentar la concentracioacuten del ioacuten hidroacutegeno es maacutes aacutecida la solucioacuten y es menor el valor de pH La magnitud de pH nos indica la intensidad de acidez o alcalinidad del medio Esta magnitud se indica por medio de una escala la cual la numero siete indica que la solucioacuten con pH es neutra los numerosa menores de siete indican que es aacutecida y los mayores alcalinidad
35 Gases disueltos
El oxigeno dioacutexido de carbono y el aacutecido sulfhiacutedrico disuelto en agua aumenta la corrosividad de esta por lo tanto los gases son la principal causa de los problemas de corrosioacuten
351 Oxigeno disuelto
De los gases disueltos es el peor de todos basta con una pequentildea concentracioacuten y puede producir una corrosioacuten severa y si uno de los otros gases disueltos esta presente aumenta la corrosioacuten
El oxiacutegeno siempre acelera la corrosioacuten ya que es un oxidante fuerte y se reduce raacutepidamente en el caacutetodo lo que significa que se combina muy faacutecil con los electrones del caacutetodo con lo cual la velocidad de corrosioacuten estaraacute limitada con la rapidez con este gas se difunde desde el ceno electrolito a la superficie del metal
352 Dioacutexido de carbono disuelto
Si el dioacutexido de carbono se disuelve en agua se forma aacutecido carboacutenico disminuyendo el ph de la solucioacuten y aumentando su corrosividad Tanto este como el oxigeno causan un picado y la corrosioacuten causada por el dioacutexido de carbono se conoce como corrosioacuten suave
353 Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto
El aacutecido sulfhiacutedrico es muy soluble con agua y se comporta como un aacutecido deacutebil y causa un picado La presencia de este se conoce como una corrosioacuten aacutecida La unioacuten de este con el dioacutexido de carbono es maacutes agresiva que el aacutecido sulfhiacutedrico solo y esta combinacioacuten es la que se encuentra en los pozos petroliacuteferos Si en estas condiciones se presenta una pequentildea cantidad de oxigeno el resultado es desastroso
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 24
36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 25
La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 26
El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 27
Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 28
3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 29
Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
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Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
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Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
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Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
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561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
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alina_diferenciada
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eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
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VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 24
36 Variables fiacutesicas 361 Temperatura
Al igual que las reacciones quiacutemicas la velocidad de corrosioacuten aumenta generalmente con la temperatura la velocidad se duplica por cada diez grados centiacutegrados que aumenta la temperatura
Una excepcioacuten de esto podriacutea ser en un sistema abierto a la atmoacutesfera la velocidad de corrosioacuten inicial aumenta disminuyendo posteriormente si la temperatura se aumenta
362 Presioacuten
La presioacuten afecta la velocidad de las reacciones quiacutemicas en la que participan gases y por consiguiente las reacciones de corrosioacuten no son una excepcioacuten
37 Celda electroquiacutemica de corrosioacuten
ELECTROLITO CIRCUITO
EXTERNO
OXIDO
AacuteNODO CAacuteTODO
CIRCUITO
INTERNO
METAL
Aacutenodo El metal que se corroe
Caacutetodo El metal protegido
Electrolito El medio conductor de corriente entre el caacutetodo y el aacutenodo
38 Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 25
La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 26
El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 27
Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 28
3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 29
Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 30
Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 31
Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 32
315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 25
La tendencia de los metales a corroerse es un hecho natural y permanente El problema radica en controlar este efecto destructivo con la mayor economiacutea posible en la forma teacutecnicamente adecuada optimizando los recursos existentes Son cinco los principales meacutetodos para esto pero son cuatro los maacutes usados
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Mejores materiales de construccioacuten resistente a la corrosioacuten
Proteccioacuten eleacutectrica
Colocar una barrera entre el material y el ambiente
Sobre-dimensionamiento de las estructuras
Cada uno de estos meacutetodos tiene sus ventajas y desventajas y cierta aacuterea de uso en la cual es el maacutes econoacutemico
39 Eliminacioacuten de los elementos corrosivos
Este procedimiento abarca evitar descargas accidentales de liacutequidos corrosivos o agregando inhibidores a liacutequidos dentro de circuitos cerrados
El uso de inhibidores quiacutemicos normalmente se restringe a sistemas de circulacioacuten o abastecimiento de agua a liacuteneas de vapor y condensado y a liacuteneas de salmuera Como todos estos sistemas actuacutean por inmersioacuten en soluciones su uso en el campo de la manutencioacuten es limitado Ademaacutes de ello deberaacuten tenerse precauciones en cuanto al tipo y cantidad de los productos quiacutemicos agregados como inhibidores Una mala seleccioacuten de ello o la manutencioacuten inadecuada de las concentraciones puede acelerar maacutes la corrosioacuten que evitarla Sin embargo si se usa en buena forma dentro de su campo limitado ayudaran eficientemente a minimizar al problema a un costo relativamente bajo El procedimiento de alterar el ambiente engloba tambieacuten otros sistemas como por ejemplo la instalacioacuten de sistemas de aire acondicionado o el uso de desecantes para mantener un ambiente seco Este ultimo es solamente una proteccioacuten temporal
310 Materiales resistentes a la corrosioacuten
Principalmente a su bajo costo y sus buenas propiedades mecaacutenicas el fierro y el acero son los materiales mas ampliamente usados en construccioacuten industrial Desafortunadamente estos materiales n la mayoriacutea tienden a corroerse y a volver a su estado primitivo Por ello en ciertos casos de corrosioacuten se prefiere el empleo de materiales menos activos o aleaciones especiales para retardar el proceso de degradacioacuten En solicitaciones en extremo severas esta es la uacutenica solucioacuten posible
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 26
El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 27
Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
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Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
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Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
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Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
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561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
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565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
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Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
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INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
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Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
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probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 26
El trabajo a alta temperatura combinado con elementos quiacutemicos altamente corrosivos produce una solicitacioacuten demasiado severa para los materiales o las protecciones corrientes y en este caso el alto costo inicial de estos productos o aleaciones especiales es faacutecilmente justificable por el largo periodo en que prestan servicios satisfactorios
Entre los metales comuacutenmente usados en aleaciones con aceros se encuentra el Cromo el Cobre el Niacutequel y el Molibdeno En otros casos se usan metales como Aluminio cuyo precio es muy razonable Materiales menos comunes como Titanio y Tantalio se emplean solamente bajo condiciones muy severas La decisioacuten sobre cual de estos materiales se usar o que tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de proteccioacuten se empleara dependeraacute en gran parte del tipo de ambiente y del costo de los meacutetodos de alternativa
Ademaacutes de las aleaciones especiales se usa hoy en diacutea una gran cantidad de materiales plaacutesticos
311 Proteccioacuten catoacutedica
La proteccioacuten catoacutedica se puede definir como una teacutecnica que reduce la corrosioacuten de una superficie metaacutelica haciendo circular por la misma superficie corriente catoacutedica de tal forma que la velocidad de la disolucioacuten anoacutedica llega a ser despreciable Desde un punto de vista simple corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa que se opone a una corriente de corrosioacuten en las aacutereas anoacutedicas de una estructura metaacutelica sumergida en un medio conductor o electrolito tal como el suelo o el agua Cuando un sistema catoacutedico esta instalado en forma apropiada toda la porcioacuten de estructura protegida recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola aacuterea catoacutedica de aquiacute su nombre
Por consiguiente la proteccioacuten catoacutedica es aplicable soacutelo al control de la corrosioacuten que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porcioacuten de la estructura a traveacutes de un electrolito a otra porcioacuten de la estructura Esta corrosioacuten es de naturaleza electroquiacutemica y el aacuterea anoacutedica cuando la corriente se descarga en el electrolito se corroe Obviamente el aacuterea catoacutedica recoge la corriente y no se corroe la proteccioacuten catoacutedica
Para entender la proteccioacuten catoacutedica y sus aplicaciones es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquiacutemico de la corrosioacuten
312 Corrosioacuten electroquiacutemica
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 27
Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 28
3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 29
Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 30
Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 31
Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 32
315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
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563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
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INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 27
Al sumergir un metal en un electrolito ocurren dos tipos baacutesicos de corrosioacuten electroquiacutemica el primero de ellos en forma natural el segundo por la mano del hombre Este uacuteltimo se conoce frecuentemente como electroacutelisis a pesar de que este teacutermino se emplea erroacuteneamente para cubrir ambos tipos
Electroacutelisis o llamada tambieacuten corriente de corrosioacuten dispersa es el resultado de una descarga de corriente eleacutectrica directa en el suelo o en el agua por conductores eleacutectricos o por instalaciones de proteccioacuten catoacutedica Cuando estas corrientes son recolectadas desde el electrolito por una aacuterea de la estructura metaacutelica que no es una parte del conductor eleacutectrico o del sistema eleacutectrico de proteccioacuten catoacutedica y se descarga sobre otra porcioacuten de la estructura ocurre corrosioacuten electroquiacutemica en el aacuterea de la descarga y un grado de proteccioacuten catoacutedica resulta en el aacuterea recolectora de la estructura
Esta corrosioacuten de un metal en el suelo o en agua de naturaleza electroquiacutemica es el tipo maacutes comuacuten y una de las formas de combatirla es la proteccioacuten catoacutedica
313 Principios de proteccioacuten catoacutedica
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica se puede revertir con una apropiada aplicacioacuten de una proteccioacuten catoacutedica la cual hace que la estructura sea completamente catoacutedica anulado las aacutereas anoacutedicas naturales mediante corriente directa impresa en la estructura desde un sistema anoacutedico externo y maacutes poderoso
La corriente de corrosioacuten electroquiacutemica del aacutenodo al caacutetodo se reemplaza por la corriente desde un aacutenodo auxiliar
La proteccioacuten catoacutedica no elimina necesariamente la corrosioacuten sino que transfiere la corrosioacuten desde una estructura bajo proteccioacuten concentraacutendola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anoacutedica o el aacutenodo puede ser disentildeado para una gran duracioacuten yo reemplazado faacutecilmente
La proteccioacuten catoacutedica sirve soacutelo si la superficie del metal expuesto tiene el mismo electrolito que el aacutenodo Por ejemplo la proteccioacuten catoacutedica aplicada al exterior de un estanque de agua salada no tiene efecto en su corrosioacuten interna y viceversa
Existen dos formas de entregar la corriente para la proteccioacuten catoacutedica y eacutestas debido a que son muy diferentes se discutiraacuten en forma separada
Aacutenodos galvaacutenicos acoplados directamente a la estructura que se protegeraacute
Aacutenodos de corriente impresa los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente
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3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
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Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
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Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
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raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
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Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
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Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
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Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
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Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
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561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
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565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
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Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
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INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
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Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
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probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 28
3131 Aacutenodos galvaacutenicos
Los aacutenodos galvaacutenicos o de sacrificio son aleaciones de alta pureza de magnesio cinc y aluminio los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a traveacutes del electrolito hacia la estructura a proteger
El empleo de aleaciones de aluminio como aacutenodos galvaacutenicos en la actualidad estaacute limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien Se han realizado ensayos de empleo de aacutenodos de aluminio en ampliaciones de suelos pero se ha encontrado que no son praacutecticos para este tipo de trabajo
Los aacutenodos de magnesio son los de uso maacutes amplio en aplicaciones de suelo debido a su elevado potencial impulsor Los aacutenodos de cinc encuentran su mayor aplicacioacuten en agua y en suelos de baja resistividad
En general los aacutenodos galvaacutenicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequentildea o debe estar bien distribuida por ejemplo a lo largo de una tuberiacutea desnuda Sin embargo existen liacutemites el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el aacutenodo sea de uso praacutectico Por otra parte los sistemas de corriente impresa son capaces de generar mucho maacutes corriente en un medio dado pero requiere una fuente de poder externa
En cualquier instalacioacuten de proteccioacuten catoacutedica es importante que los aacutenodos esteacuten instalados apropiadamente lo cual significa un aacutenodo y el suelo que lo rodea Cuando es posible el aacutenodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro
Por uacuteltimo se pueden desarrollar lentamente peliacuteculas calcaacutereas en estructura protegidas catoacutedicamente con el paso del tiempo Aunque ellas desde un punto de vista convencional son recubrimientos pobres pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50 o maacutes de una gran ayuda en la proteccioacuten catoacutedica enterrada
3132 Ventajas y desventajas de la corriente impresa
Las principales ventajas que se derivan del tiempo de corriente impresa sobre la teacutecnica de aacutenodos de sacrificio son las siguientes
Utilizacioacuten de menor nuacutemero de aacutenodos y larga duracioacuten con las ventajas que ello supone a trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento del sistema de proteccioacuten catoacutedica
Posibilidad de alcanzar sin grandes dificultades el potencial e intensidad de corriente de proteccioacuten auacuten en medios poco conductores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 29
Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 30
Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 31
Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 32
315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
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561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 29
Faacutecil ajuste del potencial de proteccioacuten frente a condiciones cambiantes del medio particularmente en el caso de los sistemas automaacuteticos
Entre los inconvenientes figuran
Costos de instalacioacuten maacutes elevados necesitando una fuente externa de corriente
Posibilidad de causar interferencia con estructuras metaacutelicas vecinas
Peligro de sobre proteccioacuten en zonas proacuteximas a los aacutenodos
Exige tanto para su instalacioacuten como para los trabajos de inspeccioacuten y mantenimiento la presencia de teacutecnicas especializadas
Un cuidadoso estudio de cada caso tomado en consideracioacuten los factores econoacutemicos tales como costos de aplicacioacuten y mantenimiento vida uacutetil del sistema y circunstancias experimentales imperantes decidiraacuten el sistema
3133 Inspeccioacuten visual
Por supuesto que es posible en muchos casos tener una observacioacuten visual directa de la efectividad de la proteccioacuten catoacutedica o sino instalar probetas de ensayo del mismo metal en la estructura protegida con el fin de efectuar perioacutedicos chequeos del grado de efectividad de la corriente protectora aplacada
3134 Barreras de proteccioacuten
Todas las medidas de proteccioacuten que hemos descrito anteriormente tendraacuten una evidente ventaja en problemas o aacutereas bien individuales dentro de una planta industrial normal sin embargo para una proteccioacuten generalizada dentro de la planta lo que ha ganado la mayor aceptacioacuten es la barrera es decir la aislamiento que evite la penetracioacuten de los agentes corrosivos
Es sin lugar a dudas el maacutes usado por su versatilidad y efectividad siendo suficiente en la gran mayoriacutea de los casos Consiste en teacuterminos generales en aislar la superficie del ambiente de los agentes corrosivos mediante una barrera impermeable Especiacuteficamente significa revestirla con una pintura o recubrimiento Estos materiales son responsables de la proteccioacuten de la vasta mayoriacutea de las superficies metaacutelicas ademaacutes de los concretos en praacutectica en todas las plantas industriales Como tales son las principales armas que el hombre dispone contra la corrosioacuten y son por consiguiente un iacutetem importante dentro de la manutencioacuten general Pueden variar de peliacuteculas relativamente delgadas de pinturas hasta del ladrillo de 12rdquo de espesor en estanques
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 30
Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 31
Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 32
315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 30
Cada material tiene su propia aacuterea de uso aunque muchos se translapan en sus aplicaciones Es por ello necesario evaluar cuidadosamente las condiciones existentes y los materiales que podraacuten usarse antes de decidir el sistema maacutes adecuado de proteccioacuten
No solamente es importante seleccionar una barrera adecuada para cumplir los requisitos en una situacioacuten dada sino que es de igual importancia tambieacuten especificar la preparacioacuten de la superficie la teacutecnica de aplicacioacuten y maacutes auacuten el controlar que esto sea realmente repetido en terreno Hay a disposicioacuten una variedad amplia de materiales equipos y procedimientos disponibles El comportamiento de un revestimiento frente a un eventual problema de corrosioacuten dependeraacute de la correcta aplicacioacuten sobre cada punto y de un buen control de las operaciones durante su aplicacioacuten
Esta ldquoTeoriacutea de la barrerardquo es faacutecil de visualizar pero no olvidemos que la corrosioacuten es una reaccioacuten electroquiacutemica Una peliacutecula de revestimiento protege realmente los sustratos de metal de tres formas
Los revestimientos pueden disminuir la tarea de difusioacuten de agua y el oxiacutegeno del ambiente hacia la superficie de metal Esto limita el electrolito disponible para completar el patroacuten de la corrosioacuten
La capa de pintura puede disminuir la tasa de difusioacuten de productos de corrosioacuten desde la superficie del metal a traveacutes de la peliacutecula de pintura Este importante paso lento limita el flujo electroacutenico que es la corrosioacuten
El pigmento anticorrosivo que contiene un primario formulado cambia las propiedades de la superficie de metal base El resultado de este cambio es que el metal desarrolla una alta resistencia eleacutectrica que bloquee el proceso de corrosioacuten Diferentes pigmentos llevan a cabo esta tarea de distintas maneras Algunos se pegan a la superficie de metal de tal manera que bloquean la capacidad del oxiacutegeno para recoger electrones Otros crean peliacuteculas de oacutexido tan gruesas que son malas conductoras de electrones Los otros reaccionan con iones de la superficie como los clorhiacutedricos o los sulfatos para formar sales insolubles impidiendo el efecto pernicioso de estos contaminantes
En resumen las pinturas funcionan porque le dan un paso lento a la reaccioacuten corrosiva Esta reduccioacuten en la tarea de flujo de corriente en el proceso electroquiacutemico de corrosioacuten disminuye sustancialmente la velocidad a la cual se corroe el metal
Es opinioacuten generalizada que una adecuada preparacioacuten superficial contribuye maacutes que ninguacuten otro factor al eacutexito de los sistemas protectores de pintura Esto es particularmente cierto trataacutendose de esquemas de pinturas de alta calidad y resistencia quiacutemica cuyo requisito imprescindible es su aplicacioacuten sobre sustratos limpios y adecuadamente preparados
314 Sobredimensionamiento
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Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
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315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
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interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
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Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
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Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
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PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
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Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
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prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
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561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
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httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
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alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
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constrefrigerante-consthtml
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httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 31
Este meacutetodo consiste baacutesicamente en usar partes estructurales sobredimensionadas en espesor anticipaacutendose a peacuterdidas de material debidas a fenoacutemenos de corrosioacuten
Este meacutetodo se usaba mucho antiguamente pero hoy en diacutea existe una tendencia a usar estructuras cada vez maacutes livianas pero mejor protegidas contra la corrosioacuten La principal desventaja del sobredimensionamiento es que ademaacutes de ser de costo alto nadie puede predecir cuaacutento seraacute la velocidad de corrosioacuten ya que no se tiene normalmente control sobre las condiciones ambientales siendo suficiente un leve cambio para producir una alteracioacuten en la velocidad de corrosioacuten
Una de las complejidades que podemos encontrar en la corrosioacuten la variadas formas que se puede presentar al momento de atacar y su clasificacioacuten la podemos determinar seguacuten la naturaleza del medio corrosivo
La parte maacutes estudiada de este proceso es la forma de prevenir este problema por medio de estudios aplicados a los materiales a pinturas la parte eleacutectrica del material y la manera de aislar los materiales del medio
La corrosioacuten trae consigo un significativo costo en los estudios el eacutexito de estos dependeraacute si es capaz de controlar el fenoacutemeno dando una vida uacutetil al metal y reduciendo costos de manutencioacuten y reparacioacuten
El fin del tema anterior no es que te lo aprendas de memoria pero si me gustariacutea compartirlo contigo para que tengas un mejor concepto de la corrosioacuten y te sirva como material de consulta
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 32
315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 32
315 Corrosioacuten galvaacutenica
La corrosioacuten Galvaacutenica es una de las maacutes comunes que se pueden encontrar Es una forma de
corrosioacuten acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se
unen eleacutectricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo una solucioacuten conductiva)
Ilustracioacuten 5 Celda galvaacutenica
El ataque galvaacutenico puede ser uniforme o localizado en la unioacuten entre aleaciones dependiendo
de las condiciones La corrosioacuten galvaacutenica puede ser particularmente severa cuando las
peliacuteculas protectoras de corrosioacuten no se forman o son eliminadas por erosioacuten
Esta forma de corrosioacuten es la que producen las Celdas Galvaacutenicas Sucede que cuando la
reaccioacuten de oxidacioacuten del aacutenodo se va produciendo se van desprendiendo electrones de la
superficie del metal que actuacutea como el polo negativo de la pila (el aacutenodo) y asiacute se va
produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la superficie del metal Este caso
ilustra la corrosioacuten en una de sus formas maacutes simples
Quizaacute la problemaacutetica mayor sobre corrosioacuten esteacute en que al ser este caso bastante comuacuten se
presente en variadas formas y muy seguido Por ejemplo la corrosioacuten de tuberiacuteas subterraacuteneas
se puede producir por la formacioacuten de una pila galvaacutenica en la cual una torre de alta tensioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 33
interactuacutea con grafito solidificado y soterrado con un terreno que actuacutee de alguna forma como
solucioacuten conductiva
316 Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten)
La cavitacioacuten es un fenoacutemeno que se produce siempre que la presioacuten en alguacuten punto o zona de la corriente de un liacutequido desciende por debajo de un cierto valor miacutenimo admisible El fenoacutemeno puede producirse lo mismo en estructuras hidraacuteulicas estaacuteticas (tuberiacuteas Venturis etc) que en maacutequinas hidraacuteulicas (bombas heacutelices turbinas) Por los efectos destructivos que en las estructuras y maacutequinas hidraacuteulicas mal proyectadas o mal instaladas produce la cavitacioacuten es preciso estudiar este fenoacutemeno para conocer sus causas y controlarlo (Los constructores de bombas hidraacuteulicas por ejemplo reciben con frecuencia reclamaciones y encargos de reposicioacuten
3161 Descripcioacuten de la cavitacioacuten
Cuando un liacutequido fluye a traveacutes de una regioacuten donde la presioacuten es menor que su presioacuten de vapor eacutel liquido hierve y forma burbujas de vapor Estas burbujas son transportadas por el liacutequido hasta llegar a una regioacuten de mayor presioacuten donde el vapor regresa al estado liacutequido de manera suacutebita implotando bruscamente las burbujas Este fenoacutemeno se llama cavitacioacuten Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared soacutelida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el liacutequido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas muy alto ocasionando picaduras sobre la superficie soacutelida El fenoacutemeno generalmente va acompantildeado de ruido y vibraciones dando la impresioacuten de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la maacutequina
Seguacuten se ha dicho cuando la corriente de un punto de una estructura o de una maacutequina alcanza una presioacuten inferior a la presioacuten de saturacioacuten de vapor el liacutequido se evapora y se originan en el interior del liacutequido ldquocavidadesrdquo de vapor de ahiacute el nombre de cavitacioacuten En el interior del fluido existen pues zonas en que reina un gradiente fuerte de presiones que aceleran las burbujas y producen un impacto en el contorno (Venturis bombas turbinas etc)
El fenoacutemeno de la cavitacioacuten se explica con el mecanismo siguiente si la presioacuten en un liacutequido como el agua baja suficientemente empieza a hervir a temperatura ambiente Consideremos un cilindro lleno de agua y tapado con un pistoacuten en contacto con el agua Si se mueve el pistoacuten en direccioacuten fuera del agua se reduce la presioacuten y el agua se evapora formando burbujas de vapor si ahora bajamos el pistoacuten hacia el agua la presioacuten aumenta el vapor se condensa y la burbuja se destruye (colapso de la burbuja) Cuando se repite este proceso con alta velocidad como por ejemplo -en el interior de una bomba de agua se forman y se destruyen las burbujas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 34
raacutepidamente Se demostroacute con caacutelculos que una burbuja en colapso raacutepido produce ondas de choque con presiones hasta de 410 mpa Estas fuerzas ya son capaces de deformar varios metales hasta la zona plaacutestica lo que estaacute comprobado por la presencia de bandas de deslizamiento sobre partes de bombas o de otro equipo sujeto a cavitacioacuten
3162 Dantildeo por cavitacioacuten
El dantildeo por cavitacioacuten es una forma especial de corrosioacuten-erosioacuten debido a la formacioacuten y al colapso de burbujas de vapor en un liacutequido cerca de una superficie metaacutelica que ocurre en turbinas hidraacuteulicas heacutelices de barcos impulsores de bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran liacutequidos de alta velocidad con cambios de presioacuten
Un dantildeo por cavitacioacuten tiene un aspecto semejante a picaduras por corrosioacuten pero las zonas dantildeadas son maacutes compactas y la superficie es maacutes irregular en el caso de la cavitacioacuten El dantildeo por cavitacioacuten se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecaacutenico La corrosioacuten interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la peliacutecula protectora como se muestra esquemaacuteticamente en la siguiente figura con los pasos siguientes
1 Se forma una burbuja de cavitacioacuten sobre la peliacutecula protectora
2 El colapso de la burbuja causa la destruccioacuten local de la peliacutecula
3 La superficie no protegida del metal estaacute expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva peliacutecula por medio de una reaccioacuten de corrosioacuten
4 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar debido al aumento de poder nucleante de la superficie irregular
5 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la peliacutecula
6 La peliacutecula se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos
El mecanismo anterior tambieacuten funciona sin la presencia de una peliacutecula protectora ya que la implosioacuten de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plaacutesticamente y arrancarle pedazos de material Se acepta generalmente que la cavitacioacuten es un fenoacutemeno de corrosioacuten-erosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
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INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
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Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 35
Ilustracioacuten 6 proceso de destruccioacuten de material por implosioacuten de burbuja
En forma general es posible prevenir el dantildeo por cavitacioacuten con los meacutetodos descritos en la prevencioacuten de corrosioacuten-erosioacuten
Modificar el disentildeo para minimizar las diferencias de presioacuten hidraacuteulica en el flujo de medio corrosivo
Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitacioacuten Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilacioacuten ya que es maacutes
difiacutecil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana Recubrimiento con hules o plaacutesticos que absorben las energiacuteas de choque No permitir en motores de combustioacuten interna se rebase el punto de ebullicioacuten Trabajar los motores de combustioacuten interna a su temperatura optima ya que la holgura
en exceso entre camisa y pistoacuten produce vibraciones que se convierten en burbujas y por ende estas producen cavitacioacuten al implotar
En motores de combustioacuten interna mantener instalado y apretado el tapoacuten de radiador yo tanque de expansioacuten
3163 Aeracioacuten en el sistema
El significado que se expone a continuacioacuten se refiere particularmente a la corrosioacuten asociada que se da al tener sin tapoacuten el sistema de enfriamiento de los motores de combustioacuten interna ya que absorbe el aire del ambiente al estar circulando la bomba se produce un efecto sifoacuten succionando el aire del ambiente y este a su vez genera burbujas que posteriormente implotaran produciendo cavitacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 36
317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
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317 Corrosioacuten por electrolisis
Este tipo de corrosioacuten esta relacionada directamente a la corrosioacuten galvaacutenica asiacute como a fallas en el producto asociadas al liacutequido refrigerante sucio o de calidad no reconocida ocasionando la corrosioacuten y produciendo la electroacutelisis del radiador
Ilustracioacuten 7 Corrosioacuten por electrolisis en panal radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 37
Ilustracioacuten 8 Otra vista de corrosioacuten por electrolisis
318 Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad
El contenido de acidez yo alcalinidad de una mezcla de refrigerante se mide seguacuten su nivel de pH
El nivel de pH que puede variar entre 1 y 14 indica el grado de acidez o alcalinidad y el grado de corrosividad del refrigerante
Para lograr los mejores resultados el nivel del sistema debe mantenerse entre 85 y 105 cuando el nivel de pH supera 11 el refrigerante ataca el aluminio y el cobre o los materiales no ferrosos cuando el nivel es inferior a 7 el refrigerante se vuelve acidico y dantildea los materiales ferrosos cuando el nivel se inferior a 7 o superior a11 la mezcla de refrigerante no es la adecuada
La menor corrosioacuten se produce entre 85 y 10 La temperatura afecta el nivel pH A temperaturas mayores el pH es por lo general menor
319 Conclusioacuten sobre la corrosioacuten
Luego de haber finalizado el siguiente trabajo se puede concluir que este fenoacutemeno trae consigo diversos factores los cuales intervienen en el proceso natural de los metales por volver a un estado natural dentro de los ya mencionados como la conductividad el pH los gases disueltos Otras variables que tambieacuten influyen pueden ser la temperatura y la presioacuten
320 Anticongelante fuera de especificacioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 38
Se dice que un anticongelante esta fuera de especificacioacuten cuando deja de cumplir con su tarea o bien no cumple con los requerimientos del fabricante de componente (llaacutemese motor de combustioacuten interna sistema de frenado de malacates yo freno auxiliar)
Hay muchos problemas y fallas de los sistemas de enfriamiento Muchos de esos problemas han ocurrido debido a una informacioacuten y praacutecticas de mantenimiento incorrectas estas fallas son en motores de combustioacuten interna aunque algunas atantildeen a los demaacutes sistemas de refrigeracioacuten La siguiente informacioacuten solucionaraacute eacutesas aacutereas de problemas mediante la correccioacuten de la informacioacuten incorrecta y listando las praacutecticas adecuadas de mantenimiento La tabla que a continuacioacuten se muestra es un listado de los seis problemas maacutes comunes en los sistemas de enfriamiento de hoy Junto con cada problema hay una descripcioacuten de coacutemo ocurre su consecuencia y el remedio o manera de solucionarlo
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
Herrumbre Oxidacioacuten dentro del sistema
Taponamiento del sistema causa un desgaste acelerado
Los inhibidores de corrosioacuten de un aditivo suplementario de enfriamiento de calidad ayudan a prevenir el oxido
Incrustacioacuten (dureza del agua)
Son sales minerales especialmente calcio y magnesio que estaacuten presentes en toda el agua Estos minerales pueden solidificarse y adherirse a las superficies metaacutelicas calientes
1 Tapa los pasajes del sistema
2 Provoca depoacutesitos en aacutereas de alta temperatura y reduce la transferencia de calor causando puntos calientes Esto produce una expansioacuten dispareja del metal ralladuras desgaste acelerado de los anillos y eventualmente cabezas yo monoblocks rotos
El aditivo suplementario del refrigerante mantiene las sales minerales en suspensioacuten de tal manera que no pueden depositarse en las superficies metaacutelicas ni tapar los pasajes
Acidez (pH) 1 El etilenglicol del anticongelante reacciona con el
Corroe el hierro acero y aluminio
Un aditivo suplementario de calidad neutraliza los aacutecidos y evita la corrosioacuten El pH
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 39
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
oxigeno del aire formando un acido
2 Una junta de la cabeza floja u otra fuga puede provocar que se forme acido sulfuacuterico debido a que el combustible quemado fuga hacia el sistema de enfriamiento
del refrigerante debe contar con un pH entre 85 y 105
Camisas de los cilindros picadas
La vibracioacuten constante de la camisa del cilindro cause que se forme un vacio momentaacuteneo en su superficie El refrigerante ebulle debido al vacio y las burbujas de vapor se forman en la superficie de la camisa perforando las aacutereas no protegidas
Causa picaduras que pueden perforar la camisa y permitir que el refrigerante entre a la caacutemara de combustioacuten o al caacuterter
Un aditivo suplementario del refrigerante cubre la camisa con una delgada peliacutecula que lo protege de la erosioacuten sin impedir la transferencia de calor
Espuma Espuma-la aeracioacuten del refrigerante ocurre cuando entra aire al sistema
Ayuda al problema de erosioacuten por cavitacioacuten
Particularmente en las aacutereas del impulsor de la bomba de agua
Un aditivo suplementario de refrigerante de calidad tiene un agente antiespumante que evita la formacioacuten de burbujas de aire Este antiespumante es efectivo a todas temperaturas incluyendo en le arranque En todo momento se deberaacute mantener el sistema estanco esto quiere decir que en los motores de CI se deberaacute de mantener el tapoacuten del radiador instalado adecuadamente y de la presioacuten requerida por el
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 40
PROBLEMA COMO OCURRE CONSECUENCIA EL REMEDIO
fabricante
Impulsores de la bomba de agua picados
El flujo y la turbulencia son altos en la hoja del impulsor esto causa cavitacioacuten ademaacutes existe la posibilidad que partiacuteculas abrasivas esteacuten presentes en el sistema
Causa perdida de eficiencia de la bomba y la falla total de la bomba
El aditivo suplementario del refrigerante protege al impulsor de la erosioacuten de la cavitacioacuten y si se tiene un filtro se retienen las partiacuteculas para reducir el desgaste abrasivo en los componentes del sistema de enfriamiento
Capiacutetulo 4 PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
En el capitulo anterior hablamos de las fallas mas comunes en los sistemas de enfriamiento y sus soluciones ahora veremos cuales son los paraacutemetros normales a los cuales deberaacuten estar operando los sistemas de enfriamiento
41 ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
El mantenimiento adecuado del sistema de enfriamiento requiere un agua de repuesto de calidad Toda agua de repuesto es corrosiva sin embargo debe evitarse el uso de agua con alto contenido de minerales Debe usarse agua de la red municipal tan blanda como sea posible Agua de la red municipal que haya sido suavizada por el proceso de sales o cloruros no debe ser utilizada Muchos fabricantes de motores han establecido especificaciones para el agua utilizada en sus motores ldquoLa siguiente tabla muestra algunas de esas especificacionesrdquo
FABRICANTE CATERPILLAR CUMMINS DETROIT
DUREZA 100 ppm 300 ppm 170 ppm
CLORUROS 40 ppm 100 ppm 40 ppm
SULFATOS 100 ppm 100 ppm 100 ppm
SOacuteLIDOS DISUELTOS 340 ppm 500 ppm 340 ppm En los sistemas de enfriamiento de malacates y frenos auxiliares la calidad del agua deberaacute de ser la siguiente
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 41
Ph=70 a 75 CLORUROS=40 ppm SULFATOS=100 ppm SOacuteLIDOS TOTALES=340 ppm DUREZA TOTAL=170 ppm No debe contener arena ya que esto produce desgaste prematuro en los componentes por eso se recomienda mantener dentro de lo que cabe el sistema tapado
42 ANTICONGELANTE
Debe utilizarse por alrededor de 4000 hrs o antes si los anaacutelisis realizados nos lo marcan un anticongelante etilenglicol propilenglicol o anticongelante de larga vida El glicol en el anticongelante provee proteccioacuten contra el congelamiento Tambieacuten proporciona un ambiente estable para las juntas y sellos Esas juntas podriacutean encogerse si se utiliza agua sola y podriacutea resultar una fuga Algunos de los mayores problemas que vemos en los sistemas de enfriamiento de hoy estaacuten relacionados al anticongelante Uno de los problemas maacutes notorios es la gelacioacutendisminucioacuten de silicatos Los problemas de gelacioacuten de silicatos han aumentado en frecuencia desde principios de los antildeos 80 Las dos causa mayores de eacuteste problema son
1 Anticongelante con altos silicatos 2 Sobre concentracioacuten de anticongelante yo de Aditivos Suplementarios
Hay muchos productos especializados en el mercado de hoy que pueden ayudarle a desarrollar un programa de mantenimiento del sistema de enfriamiento El nivel de concentracioacuten del anticongelante que puede provocar la gelacioacuten del silicato y fuga en la bomba del agua El rango recomendado es 40 - 60 a temperatura ambiente El uso de un refractoacutemetro o hidroacutemetro ayudaraacute a asegurar que la concentracioacuten del glicol estaacute en los niveles adecuados Otro problema causado por la sobre concentracioacuten es la fuga en la bomba de agua En un estudio hecho por Cummins Engine Company el 54 de las fallas de las bombas de agua que ellos examinaron se debieron a la sobre concentracioacuten El 78 de las bombas examinadas mostraban sobre concentracioacuten independientemente de la causa de la falla Todos los anticongelantes usados en los motores de servicio pesado de hoy deben cumplir la especificacioacuten GM 6038M o la ASTM D-4985 en cuanto al contenido de silicatos La concentracioacuten del anticongelante debe ser mantenida entre 40 y 60 (40 de anticongelante y 60 de agua hasta 60 de anticongelante y 40 de agua) Una mezcla de 50 es aceptable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
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561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
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P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
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Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 42
Capiacutetulo 5 MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE LOS
MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS AUXILIARES
51 Mantenimiento Predictivo
Este tipo de mantenimiento se basa en predecir la falla antes de que esta se produzca Se trata de conseguir adelantarse a la falla o al momento en que el equipo o elemento deja de trabajar en sus condiciones oacuteptimas Para conseguir esto se utilizan herramientas y teacutecnicas de monitores de paraacutemetros fiacutesicos
511 Ventajas
La intervencioacuten en el equipo o cambio de un elemento
Nos obliga a dominar el proceso y a tener unos datos teacutecnicos que nos comprometeraacute con un meacutetodo cientiacutefico de trabajo riguroso y objetivo
512 Desventajas
La implantacioacuten de un sistema de este tipo requiere una inversioacuten inicial importante los equipos y los analizadores de vibraciones tienen un costo elevado De la misma manera se debe destinar un personal a realizar la lectura perioacutedica de datos
Se debe tener un personal que sea capaz de interpretar los datos que generan los equipos y tomar conclusiones en base a ellos trabajo que requiere un conocimiento teacutecnico elevado de la aplicacioacuten
Por todo ello la implantacioacuten de este sistema se justifica en maacutequina o instalaciones donde los paros intempestivos ocasionan grandes peacuterdidas donde las paradas innecesarias ocasionen grandes costos
52 ORGANIZACIOacuteN PARA EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Esta teacutecnica supone la medicioacuten de diversos paraacutemetros que muestren una relacioacuten predecible con el ciclo de vida del componente
521 Mantenimiento Preventivo
Este tipo de mantenimiento surge de la necesidad de rebajar el correctivo y todo lo que representa Pretende reducir la reparacioacuten mediante una rutina de inspecciones perioacutedicas y la renovacioacuten de los elementos dantildeados si la segunda y tercera no se realizan la tercera es inevitable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 43
522 Caracteriacutesticas
Baacutesicamente consiste en programar revisiones de los equipos apoyaacutendose en el conocimiento de la maacutequina en base a la experiencia y los histoacutericos obtenidos de las mismas Se confecciona un plan de mantenimiento para cada maacutequina donde se realizaran las acciones necesarias engrasan cambian correas desmontaje limpieza etc
523 Ventajas
Se hace correctamente exige un conocimiento de las maacutequinas y un tratamiento de los histoacutericos que ayudaraacute en gran medida a controlar la maquinaria e instalaciones
El cuidado perioacutedico conlleva un estudio oacuteptimo de conservacioacuten con la que es indispensable una aplicacioacuten eficaz para contribuir a un correcto sistema de calidad y a la mejora de los continuos
Reduccioacuten del correctivo representaraacute una reduccioacuten de costos de produccioacuten y un aumento de la disponibilidad esto posibilita una planificacioacuten de los trabajos del departamento de mantenimiento asiacute como una previsioacuten de los recambios o medios necesarios
Se concreta de mutuo acuerdo el mejor momento para realizar el paro de las instalaciones con produccioacuten
524 Desventajas
Representa una inversioacuten inicial en infraestructura y mano de obra El desarrollo de planes de mantenimiento se debe realizar por teacutecnicos especializados
Si no se hace un correcto anaacutelisis del nivel de mantenimiento preventivo se puede sobrecargar el costo de mantenimiento sin mejoras sustanciales en la disponibilidad
Los trabajos rutinarios cuando se prolongan en el tiempo produce falta de motivacioacuten en el personal por lo que se deberaacuten crear sistemas imaginativos para convertir un trabajo repetitivo en un trabajo que genere satisfaccioacuten y compromiso la implicacioacuten de los operarios de preventivo es indispensable para el eacutexito del plan
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
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El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
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El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
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INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
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Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
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-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 44
Capiacutetulo 6 iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO
Refieacuterase por estanco en sistemas de enfriamiento en un circuito cerrado esto lo vemos comuacutenmente en los motores de CI cuando tienen instalado adecuadamente el tapoacuten del radiador y no se tiene abertura alguna
El diccionario de la real academia de la lengua cita lo siguiente
Estanco ca
(De estancar)
1 adj Dicho de los compartimentos de un recinto Incomunicados entre siacute
2 adj Mar Dicho de una embarcacioacuten Que se halla bien dispuesta y reparada para no hacer agua por sus costuras
3 m Embargo o prohibicioacuten del curso y venta libre de algunas cosas o asiento que se hace para reservar exclusivamente las ventas de mercanciacuteas o geacuteneros fijando los precios a que se hayan de vender
4 m Sitio o tienda donde se venden geacuteneros estancados y especialmente sellos tabaco y cerillas
5 m Depoacutesito archivo
6 m El Salv Hond y Nic Tienda en donde se vende aguardiente
7 m desus Parada detencioacuten demora
8 m ant Estanque de agua
Capiacutetulo 7 ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO APROPIADO
DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL COMPONENTE
Los anticongelantes son compuestos que se antildeaden a los liacutequidos para reducir su punto de fusioacuten logrando de esta forma que la mezcla resultante se congele a una temperatura maacutes baja Una aplicacioacuten tiacutepica es antildeadirlos a la gasolina y el diesel para evitar su solidificacioacuten en invierno asiacute como al agua del circuito de refrigeracioacuten de los motores para que funcionen expuestos a temperaturas extremas Otra aplicacioacuten es inhibir la corrosioacuten de los sistemas de refrigeracioacuten que a menudo contienen una gama de metales electroquiacutemicamente incompatibles (aluminio hierro fundido cobre soldaduras de plomo etceacutetera) En ocasiones se
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 45
prefiere el teacutermino laquoagente coligativoraquo para aludir tanto a los anticongelantes como a los laquoanti-ebullicioacutenraquo que tambieacuten se emplean en climas caacutelidos para aumentar el punto de ebullicioacuten
53 Metanol
Hasta finales de los antildeos 1930 el metanol fue el anticongelante maacutes ampliamente usado Aunque eficaz al evitar que el refrigerante se congelase sus bajos punto de fusioacuten y capacidad caloriacutefica haciacutean que refrigerase considerablemente menos que el agua sola Ademaacutes la concentracioacuten de metanol tendiacutea a reducirse con el tiempo debido a su mayor tendencia a evaporarse respecto al agua con el que era mezclado
54 Glicol de etileno
Las soluciones de glicol de etileno estuvieron disponibles por primera vez en 1937 y fueron comercializadas como laquoanticongelante permanenteraquo gracias a que sus mayores puntos de ebullicioacuten proporcionaban ventajas tanto en verano como durante el friacuteo invernal Auacuten siguen usaacutendose Los anticongelantes de glicol de etileno son venenosos y deben mantenerse alejados de personas y animales particularmente nintildeos y perros que pueden verse atraiacutedos por su sabor dulce Forman cristales de oxalato caacutelcico en los rintildeones pudiendo provocar un fallo renal agudo y la muerte Todos los vertidos deben limpiarse o en su defecto debe impedirse el acceso a los lugares en los que puede estar presente a quienes puedan ingerirlo
En caso de ocurrir una ingestioacuten de este anticongelante puede administrarse etanol (bebidas alcohoacutelicas) hasta que pueda comenzarse un tratamiento adecuado de forma que se ralentice la conversioacuten del metanol a formaldehido y aacutecido foacutermico que son las sustancias responsables de la toxicidad del metanol En la praacutectica el etanol puede ser administrado por viacutea intravenosa por meacutedicos para contrarrestar el envenenamiento por glicol de etileno y metanol pero actualmente hay disponible otro antiacutedoto (fomepizol) de forma que lo anterior se hace cada vez menos1
Para evitar su ingestioacuten suele antildeadirse un agente amargo (benzoato de denatonio) al refrigerante de motores de forma que tenga un sabor desagradable
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 46
55 Glicol de propileno
El glicol de propileno por otra parte es considerablemente menos toacutexico pudiendo llegar a etiquetarse como laquoanticongelante no toacutexicoraquo Se usa como anticongelante alliacute donde el glicol de etileno seriacutea inapropiado como en sistemas de procesado de alimentos o en las cantildeeriacuteas domeacutesticas asiacute como en muchos otros escenarios Tambieacuten puede usarse en alimentos medicamentos y cosmeacuteticos a menudo como agente aglutinante El glicol de propileno es laquogeneralmente considerado seguroraquo por la Food and Drug Administration para usos alimenticios Sin embargo el anticongelante basado en glicol de propileno no puede considerarse seguro en caso de ingestioacuten Si esto sucede debe recibirse atencioacuten por parte de los servicios meacutedicos de emergencia
56 Otros desarrollos
En los antildeos 1980 el inventor Jack Evans descubrioacute las ventajas de usar un refrigerante sin agua Su
formulacioacuten definitiva es una mezcla de glicol de etileno y glicol de propileno Este refrigerante tiene un
alto punto de ebullicioacuten de 188degC y no es corrosivo solucionando muchos de los problemas del agua
incluyendo la congelacioacuten
La mayoriacutea de las foacutermulas anticongelantes comerciales incluyen compuestos inhibidores de la corrosioacuten y un colorante (habitualmente verde rojo o azul fluorescente) para facilitar su identificacioacuten Suele usarse una dilucioacuten 11 con agua obtenieacutendose un punto de congelacioacuten de aproximadamente -40degC En zonas maacutes caacutelidas se usan diluciones maacutes deacutebiles
Las soluciones anticongelantes de glicol deberiacutean reemplazarse habitualmente con una mezcla nueva cada dos antildeos Muchos coches modernos incluyen anticongelantes de aacutecidos orgaacutenicos (como Dex-Cool) que tiene una vida de servicio de cinco antildeos Aunque siguen conteniendo glicol estas soluciones pueden no ser compatibles con los anticongelantes inorgaacutenicos convencionales con glicol (es decir con silicatos boratos o fosfatos) y si se cambia de uno a otro tipo el sistema de refrigeracioacuten deben aclararse completamente con agua limpia Los anticongelantes orgaacutenicos suelen contener un colorante rojo o rosa para diferenciarlo de los inorgaacutenicos (azules o verdes) Algunos de los maacutes modernos anticongelantes orgaacutenicos se promocionan como compatibles con todos los demaacutes tipos de anticongelantes y suelen ser de color verde o amarillo
Los motores Cummins que tenemos usan filtros para el sistema refrigerante estos tienen unas pastillas que estaacuten compuestas de aditivos para el sistema
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
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httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
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constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
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lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 47
A continuacioacuten se describe como estaacuten armados de acuerdo al fabricante Donalson
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
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constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 48
561 Especificaciones de los filtros para agua de la marca Donalson
Ilustracioacuten 9 Contenido de SCA en los filtros acondicionadores de agua Donalson
562 Composicioacuten del SCA contenido en los filtros para agua (cuando este lo tiene)
Nitrito Es el componente quiacutemico clave en tratamiento SCA en sistemas refrigerantes El nitrito provee proteccioacuten contra erosioacuten e inhibe corrosioacuten
Borato Funciona como alcalino para prevenir acides controla el pH
MBT (Mercaptabenzothiazol) Provee un efecto de cubierta al cobre y partes que lo contienen protegieacutendolos del contacto directo con el oxigeno y el refrigerante y por consecuencia de la corrosioacuten
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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alina_diferenciada
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eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 49
563 A continuacioacuten se enlista las caracteriacutesticas del anticongelante Caterpillar
Ilustracioacuten 10 Caracteriacutestica del anticongelante Caterpillar ELC
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 50
El anticongelante descrito anteriormente cubre con las normas enunciadas en la siguiente tabla
564 Ejemplo de anticongelante fabricado por Fleetguard
Ilustracioacuten 11 Caracteriacutesticas diversas de anticongelantes marca Fleetguard
Caterpillarreg EC-1 Vida Extendida
Cumminsreg 85T8-2 Norma de Bajo Silicatos
GMreg 1899M Norma para sistemas sin Aluminio
GMreg 6038M Cumplimento con 1899M
GMreg 1825M Norma para sistemas de Aluminio
TMC de ATA 1983 RP302A Servicio Pesado
Fordreg ESE M97B44A Norma para sistemas de Aluminio
GSA A-A-870 Norma para Consumidores
ASTM D-3306 Norma para Consumidores
ASTM D-4985 Norma para Consumidores
ASTM RP 329 Norma para Consumidores
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 51
El anticongelante descrito en la tabla anterior cubre con las diversas normas abajo enunciadas
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 52
565 Caracteriacutesticas del refrigerante MampOil de acuerdo al anaacutelisis realizado por el IMP
Ilustracioacuten 12 Analisis realizado por el IMP al anticongelante MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 53
566 Caracteriacutesticas del anticongelante MampOil
Ilustracioacuten 13 Caracteriacutesticas del anticongelante proporcionadas por MampOil
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 54
Capiacutetulo 6 Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del anticongelante
SECRETARIA DE COMERCIO
Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA
NMX-D-254-1987
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE
REFRIGERANTE-ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
DIRECCIOacuteN GENERAL DE NORMAS
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 55
P R E F A C I O
En la elaboracioacuten de esta Norma Mexicana participaron las siguientes empresas e instituciones
VOLKSVAGEN DE MEacuteXICO SA DE CV QUIMICA TF SA DE
CV POLIOLES S A DE C V ROSIMA S A DE C V FRENOS
HIDRAacuteULICOS AUTOMOTRICES SADE CV SECRETARIA DE
COMUNICACIONES Y TRANSPORTES
Direccioacuten General de Autotransporte Federal
LIacuteQUIDOS AUTOMOTRICES S A BARDHAL
DE MEXICO S A
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 56
INDUSTRIA AUTOMOTRIZ -ANTICONGELANTE REFRIGERANTE -
ESPECIFICACIONES
AUTOMOTIVE INDUSTRY -ANTIFREEZE COOLANT -SPECIFICATIONS
1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIOacuteN
Esta Norma Mexicana establece los requisitos miacutenimos de calidad -que debe cumplir el anticongelante
refrigerante elaborado a base de etilenglicol utilizado en sistemas de enfriamiento de vehiacuteculos
automotores
2 REFER13NCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Oficiales Mexicanas vigentes
NMX-D-67 Meacutetodo de prueba para la determinacioacuten del equilibrio de la temperatura de ebullicioacuten
a reflujo del liacutequido para frenos hidraacuteulicos empleado en vehiacuteculos automotores
NMX -D - 2 41 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Reserva alcalina -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -242 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Muestreo y
preparacioacuten de soluciones acuosas
NMX -D - 243 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Ph - Meacutetodo de
prueba
NMX -D -244 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Corrosioacuten - Meacutetodo
de prueba
NMX -D -245 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto espumante -
Meacutetodo de prueba
NMX -D -2 48 Industria Automotriz -Anticongelante refrigerante - Efecto de soluciones
quiacutemicas de sistema de enfria- miento sobre acabados orgaacutenicos para vehiacuteculos au-
tomotrices - Meacutetodo de prueba
NMX -D -250 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante - Punto de congelacioacuten
-Meacutetodo de prueba
NMX -D -253 Industria Automotriz -Anticongelanterefrigerante -
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
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constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 57
Contenido de agua - Meacutetodo de prueba
3 DEFINICION Para los propoacutesitos de esta norma se establece la siguiente
definicioacuten
31 Anticongelante refrigerante
Es el liacutequido que se emplea en el sistema de enfriamiento de vehiacuteculos automotores compuesto
baacutesicamente de etilenglicol y diferentes inhibidores de corrosioacuten en forma concentrada que al mezclarlo
con agua en el radiador presente las siguientes propiedades
-bajar el punto de congelacioacuten (anticongelante)
-elevar el punto de ebullicioacuten (antiebullente)
-proteger contra la corrosioacuten (anticorrosivo)
4 CLASIFICACION Y DENOMINACION DEL PRODUCTO
El producto objeto de esta norma se clasifica en un solo tipo con un grado de calidad denominaacutendose
como anticongelanterefrigerante
5 ESPECIFICACIONES
El producto objeto de esta norma debe cumplir con las especificaciones establecidas en la tabla 1
6 MUESTREO
El muestreo que debe seguirse es el que se establece a continuacioacuten Tabla 1-
Especificaciones|
Caracterfstica Especificacioacuten Metodo de prueba
Densidad relativa 1105 a 1150 NMX-D-249
Punto de ebullicioacuten miacutenimo a 760 mm de Hg
-sin diluir 422 K(149degC) NMX-D-67 - diluido en agua al 50 -en volumen 380 K (107deg C)
NMX-D-67
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 58
Reserva alcalina 01N HC1
en cm3 (ml) miacutenima 10 NMX-D-241 Punto de congelacioacuten de la -mezcla
anticongelante refrigerante-agua 11 en volumen - abajo de 240K (-33degC) NMX-D-250
Proteccioacuten anticorrosiva Perdida
de masa en mg cm2 maacutexima
(laminilla)
-hierro de fundicioacuten 04 (10) NMX-D-244
- aluminio 10 (30) NMX-D-244
-acero 04 (10) NMX-D-244
-cobre 0 4 (10) NMX-D-244
-bronce 04 (10) NMX-D-244
-soldadura 07 (20) NMX-D-244
pH de la dllucion al 33 o al 50 en volumen con agua des Cilada 75 a 85 NMX-D-243
Formacioacuten de espuma en cm3 (ml) maxima 150 NMX-D-245
Tiempo de desintegracioacuten de - espuma maximo 5 s NMX-D-245
A taque a pinturas y lacas ninguno NMX-D-248
Miscibilidad con agua comun - en proporcioacuten de 11 12 v 23 en volumen Sin opalescencia visual
Nota 1- El anticongelanterefrigerante debe contener baacutesicamente
Monoetilenglicol 85 en masa maacuteximo Otros glicoles
10 en masa maacuteximo Agua 5 en masa maacutexima
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 59
6 21 Lote Es la cantidad total del liacutequido fabricado esencialmente bajo las mismas condiciones
622 Muestra Es la cantidad de liacutequido extraiacutedo de un recipiente o recipientes de un mismo
lote
623 Espeacutecimen
Es la cantidad de liquido necesario tomado de la muestra para realizar cada una de las pruebas y certificar
la calidad del lote
63 Cuando se requiera debe utilizarse la NMX-D-242 (veacutease capitulo 2 referencias)
64 Muestreo oficial
Cuando se requiera el muestreo para efectos oficiales estaraacute sujeto a la le y disposicioacuten de la
Dependencia Oficial correspondiente
7 CRITERIO DE ACEPTACIOacuteN
Tomando como base que los valores citados en la presente norma representan una calidad miacutenima del
producto y que el incumplimiento de cualquiera de ellos ocasiona el rechazo total del lote motivo de la
transaccioacuten comercial al obtenerse valores diferentes a los especificados el criterio de aceptacioacuten o
rechazo queda a juicio del comprador y del vendedor
8 MEacuteTODOS DE PRUEBA
Para la verificacioacuten de las especificaciones que se establecen en esta norma deben aplicarse las normas
que se indican en la tabla 1
9 MARCADO ENVASES Y EMBALAJE
91 Marcado en el producto
El producto objeto de esta norma debe marcarse en el recipiente que lo contiene en forma clara e
indeleble con los siguientes datos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 60
-nombre del producto -nombre o razoacuten social del fabricante yo envasador el cual puede estar en forma
de coacutedigos
-Contenido neto
-un numero de serie que identifique el lote y la fecha de fabricacioacuten yo envasado
-porcentaje de mezclado
-la leyenda Hecho en Meacutexico
-las siguientes advertencias con letras mayuacutesculas deben mostrarse en el envase textualmente como se
indica a continuacioacuten
AL CAMBIARLO O RELLENAR SIGA LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE DEL
VEHIacuteCULO
ESTE PRODUCTO ES PELIGROSO PARA LA SALUD SI SE INGIERE NO SE DEJE AL
ALCANCE DE LOS NINtildeOS
-informacioacuten del uso del producto
9 2 Envase
Cada envase debe estar provisto con una tapa resellable (doble tapa) que tenga un sello inviolable La tapa
del recipiente debe incluir un caraacutecter distinto a prueba de adulteracioacuten que debe destruirse o alterarse
sustancialmente cuando el recipiente se abre por primera vez
93 Embalaje
Para el embalaje del producto objeto de esta norma debe usarse un material apropiado que proteja a la
vez que facilite su manejo en el almacenamiento y transporte del mismo sin exponer a las personas que
lo manipulen
10 BIBLIOGRAFIacuteA Annual Book of ASTM Standards-Part 30-19Y6
ASTM-D-3585-77 (83) Specification for ASTM Reference Coolant
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
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40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 61
Capiacutetulo 7 TRANSFERENCIA DEL CALOR
TRANSFERENCIA DE CALOR
La transferencia de calor es el movimiento del calor de un cuerpo a otro se denomina fuente al cuerpo maacutes caliente y receptor al cuerpo maacutes friacuteo En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfriacutea es la fuente y el agua de enfriamiento es el receptor Todos los sistemas de enfriamiento cuentan en esta accioacuten de dar y recibir calor con agua la cual tiene el maacutes amplio rango de uso como refrigerante
En general el agua de enfriamiento no estaacute en contacto directo con la fuente los dos estaacuten separados por un material que es un buen conductor del calor por lo comuacuten un metal A todo el conjunto se le denomina intercambiador de calor
82 Factores que controlan la transferencia de calor Los factores que controlan la transferencia de calor son
a-Las caracteriacutesticas teacutermicas del intercambiador de calor
b-El espesor del intercambiador de calor
c-El aacuterea superficial de intercambio
d-La diferencia de temperatura entre la fuente y el agua de enfriamiento
e-Los depoacutesitos aislantes en cualquiera de los lados del intercambiador
11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia
con normas internacionales por no existir referencia al momento de la elaboracioacuten de la presente
Meacutexico D F a 19 de Noviembre de 1987 LA DIRECTORA GENERAL DE NORMAS
LIC CONSUELO SAacuteEZ PUEYO
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 62
Los tres primeros factores dependen del disentildeo del intercambiador y los factores 4 y 5 dependen de las condiciones de operacioacuten del agua de enfriamiento
83 Uso del agua para enfriamiento Muchos factores hacen del agua un excelente refrigerante tales como
- Es normalmente abundante - Es faacutecilmente utilizable es de faacutecil manejo - Es poco costosa - Puede transportar (acarrear) grandes cantidades de calor por unidad de volumen - No se expande ni se comprime significativamente dentro de los rangos de temperatura
normalmente usados - No se descompone
84 Fuentes de agua de enfriamiento Se pueden usar como fuentes de agua de enfriamiento
841 Agua fresca
Es la fuente principal de agua de reposicioacuten para los sistemas de agua de enfriamiento El agua
fresca puede ser agua superficial (riacuteos arroyos reservorios) o agua subterraacutenea (agua de pozos
poco profundos o profundos) En general los suministros de agua subterraacutenea son maacutes
consistentes en composicioacuten y contienen menos materia suspendida que los suministros de
agua superficiales los cuales son directamente afectados por las lluvias erosi6n y otras
condiciones ambientales
842 Agua de mar y aguas residuales
Debido a las consideraciones ambientales al costo del agua y al agua utilizable algunas plantas usan agua de mar y aguas residuales tratadas en plantas de efluentes como fuentes de agua de enfriamiento Se debe prestar mucha atencioacuten al disentildeo y tratamiento de los sistemas de tratamiento de agua de enfriamiento que usan estas fuentes de agua para obtener desempentildeos confiables y larga vida
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
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Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
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Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
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Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
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BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 63
85 Principales propiedades del agua de enfriamiento En general las propiedades quiacutemicas maacutes importantes del agua de enfriamiento son
851 Conductividad
Es una medida de la facultad (habilidad) para conducir la electricidad En agua de enfriamiento la conductividad indica la cantidad de minerales y gases disueltos en el agua La conductividad es medida en micromhos y puede variar de muy pocas unidades para agua destilada a maacutes de 10000 para el agua salada
852 pH
Da una indicacioacuten de acidez o basicidad del agua La escala del pH va del O al 14 donde el cero representa la maacutexima acidez y el 14 la maacutexima basicidad
853 Alcalinidad
En el agua de enfriamiento dos formas de alcalinidad juegan un rol clave ellas son la alcalinidad de carbonatos (C03=) y la alcalinidad de bicarbonatos (HC03-)
854 Dureza
Se refiere a la cantidad de minerales de calcio y magnesio presentes en el agua La dureza en agua natural puede variar de unas pocas partes por milloacuten (ppm) a por encima de 800 ppm
86 Importancia de las principales propiedades del agua en los sistemas de agua de enfriamiento
Cada una de las propiedades claves del agua tienen un impacto directo en los cuatro principales problemas de los sistemas de agua de enfriamiento corrosioacuten incrustaciones ensuciamiento y contaminacioacuten microbioloacutegica Estas propiedades tambieacuten afectan los programas de tratamiento disentildeados para controlar los problemas
861 Conductividad
Los programas de tratamiento del agua de enfriamiento funcionaraacuten dentro de rangos especiacuteficos de conductividad el rango dependeraacute del disentildeo del agua de enfriamiento particular de las caracteriacutesticas y del tipo del programa quiacutemico
862 pH
El control de pH es criacutetico para la mayoriacutea de los programas de tratamiento de agua de enfriamiento En general cuando el pH esta debajo de los rangos recomendados la
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
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httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
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-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
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httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
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constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
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httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 64
probabilidad de corrosioacuten se incrementa y cuando el pH esta por encima de los rangos recomendados la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones se incrementa
La efectividad de muchos biocidas tambieacuten depende del pH en consecuencia pHs altos o bajos pueden permitir el crecimiento y desarrollo de problemas microbioloacutegicos
863 Alcalinidad
La alcalinidad y el pH estaacuten relacionados ya que un incremento en el pH indica un incremento de la alcalinidad y viceversa Asiacute como el pH alcalinidad debajo del rango recomendado incrementa la probabilidad de corrosioacuten rangos por encima de lo recomendado incrementa la probabilidad de formacioacuten de incrustaciones Cuando existen problemas de corrosioacuten e incrustaciones el ensuciamiento tambieacuten seraacute un problema
864 Dureza
Los niveles de dureza estaacuten usualmente asociados con la tendencia del agua de enfriamiento a formar o no incrustaciones Los programas quiacutemicos para prevenir incrustaciones pueden funcionar solamente cuando los niveles de dureza estaacuten dentro del rango especificado Algunos programas de control de corrosioacuten requieren de un cierto nivel de dureza para funcionar correctamente como inhibidor de corrosioacuten por lo cual es importante asegurar que el nivel de dureza no este debajo en aquellos programas
87 Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes Existen los siguientes disentildeos baacutesicos de sistemas de agua de enfriamiento
- Sistemas de un solo paso
- Sistemas de recirculacioacuten abiertos
- Sistemas de recirculacioacuten cerrados
871 Sistemas de un soacutelo paso
El agua de enfriamiento pasa a traveacutes de un equipo de intercambio de calor solamente una vez Debido a los grandes voluacutemenes de agua de enfriamiento que son usados la temperatura del agua se incrementa soacutelo ligeramente El contenido mineral del agua de enfriamiento permanece praacutecticamente sin cambio al pasar a traveacutes del sistema
Se usan cuando existe disponibilidad de gran cantidad de agua y el tratamiento puede ser miacutenimo y generalmente no se usa tratamiento
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 65
872 Sistemas de recirculacioacuten abiertos
Se denominan tambieacuten sistemas evaporativos y son los maacutes ampliamente usados en el disentildeo de enfriamiento industrial usan tratamiento quiacutemico
Este sistema consiste de bombas intercambiadores de calor y torres de enfriamiento Las bombas mantienen el agua circulando a traveacutes de los intercambiadores de calor donde retiran calor y de la torre de enfriamiento donde el calor es liberado del agua a traveacutes de la evaporacioacuten Debido a la evaporacioacuten (disminucioacuten del volumen inicial de agua) el agua en los sistemas de agua de enfriamiento abiertos sufre un incremento en su contenido quiacutemico
873 Sistemas de recirculacioacuten cerrados
Usa la misma agua de enfriamiento repetidamente en un ciclo continuacuteo Primero el agua absorbe calor del fluido del proceso y luego lo libera en otro intercambiador de calor En estos sistemas no se incluye una torre de enfriamiento evaporativa pero si usan un tratamiento quiacutemico Un caso especiacutefico es el sistema de enfriamiento de agua de los vehiacuteculos automotores
88 Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento Si no se tratan los sistemas de agua de enfriamiento proporcionan un ambiente donde existiraacuten los problemas principales del agua de enfriamiento tales como
881 Corrosioacuten
El agua tiende a convertir los metales (tales como el acero dulce) a su estado oxidado
882 Incrustacioacuten
Las impurezas del agua tales como dureza de calcio y magnesio pueden precipitar y depositarse dependiendo de sus concentraciones y de la temperatura del agua pH alcalinidad y otras caracteriacutesticas del agua
883 Contaminacioacuten microbioloacutegica
Los sistemas de agua de enfriamiento ofrecen un ambiente favorable para el crecimiento de microorganismos los cuales causan problemas
884 Ensuciamiento
Los soacutelidos suspendidos tanto de las fuentes externas como internas pueden causar depoacutesitos
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 66
89 Efectos de los problemas en los sistemas de agua de enfriamiento
Si no se controlan estos problemas en el agua de enfriamiento juntos o por separado pueden causar
- Incremento de los costos de mantenimiento - Reduccioacuten de la eficiencia de transferencia de calor y grandes peacuterdidas de energiacutea - Posible produccioacuten de paradas de planta
Capiacutetulo 9 LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN LOS MOTORES DE CI
91 iquestConoce Usted la Funcioacuten del Tapoacuten del Radiador del Sistema de
Enfriamiento del Motor
Mantener la correcta presioacuten interna asiacute como el volumen del refrigerante en el sistema de enfriamiento son las funciones del tapoacuten del radiador Ahora el tapoacuten del radiador controla el flujo del refrigerante entre el radiador y el tanque de recuperacioacuten
92 iquestCoacutemo funcionan las vaacutelvulas en el tapoacuten del radiador y coacutemo se presenta el
flujo del refrigerante en el mismo
En la ilustracioacuten ldquoArdquo se muestra el tapoacuten en su posicioacuten normal en esta posicioacuten las vaacutelvulas estaacuten completamente cerradas En la ilustracioacuten ldquoDrdquo se muestra la condicioacuten en la que el refrigerante llegoacute a un temperatura en la que aumentoacute su volumen con lo que vence la resistencia de la vaacutelvula y pasa el excedente del refrigerante del radiador al tanque de recuperacioacuten a traveacutes de la manguera ldquoErdquo En la ilustracioacuten ldquoBrdquo se muestra en el momento en que el motor ya se enfrioacute se redujo el volumen del refrigerante que estaacute en el motor por lo que al funcionar se genera un vaciacuteo en el interior del mismo y abre la vaacutelvula del tapoacuten del radiador permitiendo de esta manera el flujo del refrigerante del tanque de recuperacioacuten al radiador En la ilustracioacuten ldquoFrdquo se muestra el mecanismo mecaacutenico que algunos tapones tienen para liberar la presioacuten interna del sistema de enfriamiento antes de remover el tapoacuten En los tapones actuales esta condicioacuten se obtiene al abrir el tapoacuten giraacutendolo para que libere
Ilustracioacuten 14 Funcionamiento de tapoacuten presioacuten y vacio de radiador
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 67
solamente el primer paso en su mecanismo de sujecioacuten en esta posicioacuten se reduce en manera considerable la presioacuten que mantienen las vaacutelvulas del tapoacuten sobre el sistema de enfriamiento En la actualidad ya no es necesario tener acceso al tapoacuten del radiador en forma constante (esto aplica para los vehiacuteculos que tienen tanque de recuperacioacuten) como se haciacutea en el pasado ahora para revisar el nivel del refrigerante se hace en el tanque de recuperacioacuten y es ahiacute en donde se le agrega la cantidad de refrigerante necesario para mantener el nivel recomendado por el fabricante Sin embargo no olvide revisar la condicioacuten del tapoacuten del radiador perioacutedicamente o cuando se presente un problema de sobrecalentamiento en el motor El tapoacuten del radiador tiene una capacidad en presioacuten determinada y no se debe de cambiar el tapoacuten en forma arbitraria utilice siempre el tapoacuten con la presioacuten recomendada La capacidad del tapoacuten estaacute estampada por la parte inferior del mismo No ponga en riesgo la vida de su motor use siempre el tapoacuten del radiador recomendado
Capiacutetulo 10 VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE
En esta parte explicare los problemas que puede ocasionar un fluido a baja o alta velocidad dentro del sistema refrigerante
101 Velocidad del agua de enfriamiento
Altas velocidades del agua pueden incrementar la corrosioacuten por transporte de oxiacutegeno al metal y por sacar los productos de corrosioacuten a un ritmo maacutes raacutepido Las altas velocidades tambieacuten pueden causar erosioacuten de la superficie metaacutelica de las peliacuteculas protectoras y oacutexidos Cuando la velocidad del agua es baja los depoacutesitos de los soacutelidos suspendidos pueden establecer celdas de corrosioacuten localizada con lo cual se incrementa el ritmo de corrosioacuten
102 En los malacates y frenos auxiliares
Se recomienda un flujo que ronda desde los 228 lpm hasta 2800 lpm dependiendo del tamantildeo del malacate o si es freno electromagneacutetico o hidromatico Dentro de estos sistemas se recomienda que la tuberiacutea sea lo mas directa posible (evitar tantos codos innecesarios) y sin reducciones ya que esto produce corrosioacuten por erosioacuten
103 En motores de CI
Se manejan flujos de liacutequido refrigerante que van entre 500 lpm a 2227 lpm dependiendo del fabricante tipo de motor y velocidad de este Como podraacutes apreciar el concepto en si es reducido pero entendible ya que de otra manera tendriacuteamos que ver algo de dinaacutemica de los fluidos lo cual nos llevariacutea a un curso aparte es muy importante tener la velocidad de flujo adecuada ya que con esto se podraacute evitar problemas en los sistemas de enfriamiento y por ende reducir yo impedir paros de equipo y dantildeos a componentes
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
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Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 68
Capiacutetulo 11 HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA VERIFICAR LA CALIDAD DEL
LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN
Actualmente en el mercado existen gran variedad de herramientas para monitorear la calidad del refrigerante asiacute como el agua de reemplazo en campo
111 Densiacutemetro econoacutemico (fabricado por HEDIAVER)
Ilustracioacuten 15 Densiacutemetro de la marca HEDIAVER
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 69
112 Tiras reactivas para anticongelante
Ilustracioacuten 16 Tiras reactivas de Fleetguard
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 70
113 Tiras reactivas para agua de remplazo y refractoacutemetro
Ilustracioacuten 17 Tiras reactivas para Hsup2O y refrectometro de Cummins
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 71
Ilustracioacuten 18 Densiacutemetro y Refractoacutemetro digital marca Toledo
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 72
Conclusioacuten del manual
El disentildeo de este manual del participante fue una ardua tarea que valioacute la pena ya que con
esto se reduciraacute la incidencia en los problemas de los sistemas de enfriamiento en motores de
CI malacates y frenos auxiliares
Los trabajadores de mantenimiento mecaacutenico de perforacioacuten tienen ahora una herramienta
mas para diagnosticar los problemas en los componentes antes mencionados asiacute como para
efectuar un mantenimiento adecuado
Se espera haber contribuido con el desarrollo de los trabajadores de mantenimiento y se hace
una invitacioacuten para profundizar y enriquecer esta experiencia con el apoyo de la bibliografiacutea
propuesta asiacute como la que se descubra en el camino
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 73
BIBLIOGRAFIacuteA
httpwwwcumminsfiltrationcomhtmlesproductscoolingsystem_analysis
html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
httpwwwlymcommxenfriamientohtml
httpwwwmacmillanprofesionalesfileadminfilesonline_filesprofessional
VehiculosMOTORESPracticasMOTCUADCASTpractica22pdf
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
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BIBLIOGRAFIacuteA
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html
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litamericas_brochuresLT15
068-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLT3302
0-ESpdf
httpwwwcumminsfiltrationcompdfsproduct_litemea_brochuresLI33027
-ESpdf
httpeswikipediaorgwikiAnticongelantecite_note-1
httpwwwbarranquismonetpaginasmaterialescorrosiondeanclajeshtm
httpwwwdeerecomes_MXaghomepagetipstapon_motorhtml
httpwwwcopperorgApplicationsplumbingtechcornerdesigning_piping_s
ystemshtml
httpeswikipediaorgwikiCorrosiC3B3nCorrosiC3B3n_por_actividad_s
alina_diferenciada
httpfluidoseiaeducohidraulicaarticulosesflujoentuberiascorrosionentub
eriashidraulicascorrosionentuberiashidraulicashtml
httpwwwpurotuningcomforosshowthreadphpt=27651
httpbusconraeesdraeISrvltConsultaTIPO_BUS=3ampLEMA=cultura
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industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
httpwwwdonbaratocomcomprardensimetro_anticongelante_57109
httpmexicoihscomcollectionsASTMastm-mexico-
lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
40095ampgclid=CKWxp5PMxp0CFRgbawod1hMDrQ
httpwwweconomia-nomsgobmx
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 74
httpbibliotecadigitalilceedumxsitescienciavolumen1ciencia209htms
ec_6html
httpwwwmonografiascomtrabajos15mantenimiento-
industrialmantenimiento-industrialshtml
httpdieselmotblogspotcom2008_08_01_archivehtml
httpnelsoncobbablogspotcom200806corrosinhtml
httpwwwsabelotodoorgautomovilrefrigliquidahtml
httpwwwwidmanbizProductosConstruccionRefrigerante-
constrefrigerante-consthtml
httpwwwdonaldsoncomesenginesupportdatalibrary000378pdf
httpmtcommxeshomeproductsLaboratory_Analytics_BrowseDensity_F
amily_Browse_mainhtmlsem=02010318
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lphtmsRID=W094ampMID=W094_kwcid=astm|597940095amps_kwcid=astm|5979
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FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 75
IacuteNDICE POR TEMAS
iquest
iquestQUE ES UN SISTEMA ESTANCO 43
iquestQUEacute ES UNA FALLA 18
A
Aacutecido sulfhiacutedrico Disuelto 23
Aeracioacuten en el sistema 35
ANAacuteLISIS CAUSA RAIacuteZ DE FALLAS EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATES Y FRENOS AUXILIARES 18
Aacutenodo 21
Aacutenodos galvaacutenicos 28
ANTICONGELANTE 41
Anticongelante fuera de especificacioacuten 37
ANTICONGELANTES EXISTENTES EN EL MERCADO Y USO
APROPIADO DE ACUERDO AL FABRICANTE DEL
COMPONENTE 44
B
Barreras de proteccioacuten 29
BIBIOGRAFIA 74
C
CARTA DE BIENVENIDA 9
Caacutetodo 22
Cavitacioacuten (corrosioacuten-erosioacuten) 33
Celda electroquiacutemica de corrosioacuten 24
Circuito eleacutectrico de la corrosioacuten 21
Composicioacuten del electrolito 22
Conductividad 22
Corrosioacuten 19
Corrosioacuten electroquiacutemica 26
Corrosioacuten galvaacutenica 32
Corrosioacuten por electrolisis 36
D
Dantildeo por cavitacioacuten 34
Dioacutexido de carbono disuelto 23
E
Electrolito 22
Eliminacioacuten de los elementos corrosivos 25
En los malacates y frenos auxiliares 68
En motores de CI 68
ESPECIFICACIOacuteN DEL AGUA QUE SE DEBE AGREGAR AL
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO 40
Especificaciones de los filtros para agua de la marca
Donalson 47
F
Factores que controlan la transferencia de calor 62
FALLAS MAacuteS COMUNES EN LOS SISTEMAS DE
ENFRIAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIOacuteN
INTERNA MALACATE PRINCIPAL Y FRENOS AUXILIARES
19
G
Gases disueltos 23
Glicol de etileno 45
Glicol de propileno 45
H
HERRAMIENTAS EXISTENTES EN EL MERCADO PARA
VERIFICAR LA CALIDAD DEL LIacuteQUIDO REFRIGERANTE EN
SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO Y SU UTILIZACIOacuteN 69
I
Importancia de las principales propiedades del agua en los
sistemas de agua de enfriamiento 64
Inapropiada relacioacuten acidezalcalinidad 37
INDICE 76
Inspeccioacuten visual 29
INTRODUCCIOacuteN 11
L
LA IMPORTANCIA DEL TAPOacuteN DE PRESIOacuteN Y VACIO EN
LOS MOTORES DE CI 67
M
MANTENIMIENTO A LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE
LOS MOTORES DE CI MALACATES Y FRENOS
AUXILIARES 42
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
FALLAS EN SISTEMA DE SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE MOTORES MALACATES Y FRENOS AUXILIARES Paacutegina 76
Mantenimiento Predictivo 42
Mantenimiento Preventivo 42
Materiales resistentes a la corrosioacuten 25
Metanol 44
Meacutetodos preventivos para la corrosioacuten 24
N
Naturaleza electroquiacutemica de la corrosioacuten 21
Norma oficial mexicana que rige a la fabricacioacuten del
anticongelante 55
O
Oxigeno disuelto 23
P
PARAacuteMETROS DE OPERACIOacuteN NORMAL DEL LIacuteQUIDO
REFRIGERANTE EN MOTORES DE CI MALACATES Y
FRENOS AUXILIARES 40
PH 22
POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA EN PEMEX 2
PRECAUCIONES AL MANEJAR ANTICONGELANTE 14
PRECAUCIONES AL MANEJAR LIacuteQUIDOS CALIENTES A
PRESIOacuteN 13
PRECAUCIONES AL MANIPULAR TUBERIacuteAS CON
CORROSIOacuteN 18
PRECAUCIONES CON LIacuteQUIDOS CALIENTES SOMETIDOS A
PRESIOacuteN Y CON ANTICONGELANTE 13
Presioacuten 24
Principales propiedades del agua de enfriamiento 64
Principios de proteccioacuten catoacutedica 27
Problemas en los sistemas de agua de enfriamiento 66
Proteccioacuten catoacutedica 26
S
Sobredimensionamiento 30
T
Temperatura 24
Tipos de sistemas de agua de enfriamiento maacutes comunes
65
TRANSFERENCIA DEL CALOR 62
U
Uso del agua para enfriamiento 63
V
Variables fiacutesicas 24
VELOCIDAD ADECUADA DEL FLUIDO REFRIGERANTE 68
Velocidad del agua de enfriamiento 68
Ventajas y desventajas de la corriente impresa 28
