75

b) Contaminación ingerida pe-netra dentro del sistema, por unmal funcionamiento o ausenciade filtros de aire, (filtros no ade-cuados), estanqueidad defectuo-sa en los depósitos y vástagos delos cilindros rayados, pueden serla causa de una contaminaciónno deseada dentro del sistema.

c) La contaminación generadapor deterioro o desgaste, de lospropios elementos del sistema.

d) La contaminación presentesin más en el aceite nuevo du-rante el llenado del sistema. Unaceite nuevo no tiene ningunagarantía de que este limpio.

Un dato importante es el efectocatalítico que puede ocurrir porla presencia de una combinaciónde ciertos elementos químicosen la contaminación. Este efectopuede incrementarse exponen-cialmente por la presencia deagua en el fluido del sistema.

En general, podríamos establecerque la contaminación genera con-taminación. Para parar este fenó-meno, la aplicación de filtros ensistemas hidráulicos es inevitable.

Para un mejor entendimiento delas normas se requiere una bre-ve explicación de las técnicas defiltrado. En los sistemas hidráuli-cos existe una estrecha relaciónentre las aplicaciones de los fil-tros y su mantenimiento. Estádemostrado por organizacionesy empresas de prestigio interna-cional, que más de un 80% delas averías en los sistemas hi-dráulicos y de lubricación estánproducidas por la contamina-ción. Para prevenir la contami-nación de los sistemas hidráuli-cos y alcanzar los niveles delimpieza requeridos son impres-cindibles los filtros.

La contaminación podríamos di-vidirla en cuatro categorías:

a) La contaminación añadida,creada durante la fabricación yel montaje del sistema (¿cuál esel nivel de limpieza en el mo-mento del montaje?).

2. Contaminación

1. Introducción

Cambios en la norma ISOpara las inminentestecnologías de filtración

J. Aguilar AlgoraHidrafilter

La ausencia de datos claros hallevado a muchos

malentendidos en la últimadécada. Tenemos la norma ISO4406 para códigos de limpieza

con dos valores, a menudo seha estado usando como

proyecto la norma ISO 4406 contres valores. La nueva norma

ISO ha sido aceptada a finalesde 1999 y tiene como objetivoaportar aspectos más claros,

para que la industria y lastecnologías de filtración

alcancen más perspicaciadentro de los productos y

aplicaciones.

Tecnología Industrial

Figura 1.Clases de

contaminaciónsegún la normaISO 4406/2000

ba. Con contadores de partícu-las (basados en sensores láser)antes y después del filtro deprueba, contamos el número ytamaño de las partículas en elfluido. Lógicamente, las partícu-las que el filtro no retiene pa-san una y otra vez por él. Estetest es conocido como el Multi-pass test. Obviamente es unaprueba destructiva.

Debido a la continua inyecciónde fluido contaminado, la caídade presión sobre el elemento fil-trante, se incrementará hastauna presión diferencial determi-nada, definida como presión di-ferencial final. Cuando alcanzaesta presión final, el test ha con-cluido.

El recuento de partículas aguasarriba y aguas abajo del filtro deprueba, nos da información acer-ca del tamaño de la porosidaddel material filtrante. Asimismo,el llamado ß-ratio (ratio de filtra-do) puede ser calculado (Foto 2).

La información de la pérdida depresión, recogida durante todoel test, puede ser usada para di-bujar la curva de pérdida depresión. Conociendo la dura-ción del test, es posible calcularla cantidad inyectada de polvode test. Este valor es conocidocomo capacidad de retención desuciedad del elemento filtrante.

Ahora el material filtrante estáespecificado con informacióntécnica y es comparable conotros materiales.

4. Resultados

Si los filtros se fabrican con ma-lla de alambre trenzada, el ta-maño del poro está definido porla geometría del trenzado. Cuan-to más pequeño sea el tamañodel poro se usará alambre másfino, mientras pueda ser trenza-do. Sin embargo, este tipo demalla de alambre es muy cara yde difícil limpieza. Usando elmejor sistema de limpieza quepodamos imaginar nunca llega-remos a recuperar mas del 70%de la superficie colmatada encada una de las limpiezas (conla segunda limpieza del filtro,recuperaremos solamente el40% de la superficie total del fil-tro). Por esta razón se prefieresustituir la malla de alambre pormateriales de fibra inorgánica,para fabricar filtros más finos.

Los materiales de fibra son másbaratos y de mayor disponibili-dad. En el pasado, los materialesbasados en las fibras de celulo-sa eran los preferidos, pero hoyen día las fibras de vidrio son lasusadas normalmente para fabri-car medios filtrantes. Fibras re-gulares llevan a resultados másestables. Además las fibras devidrio tienen diámetros más pe-queños, permitiendo la produc-ción de materiales filtrantes conuna talla de porosidad más pe-queña y una estructura másabierta. El tamaño de la porosidadno es medible en contraste con lamalla de alambre. La geometría deestos tipos de materiales de fibrano está definida inequívocamen-

3. Materiales filtrantesy pureza en lafiltración

te. Debido al grosor del materialse crea una estructura 3D concierto fondo, de modo que in-fluye en el tamaño del poro. Porconsiguiente, estamos hablandode filtración en profundidad.

Para obtener información técni-ca y numérica de materiales fil-trantes de fibra, es necesario re-alizar un test de estos materia-les, preferentemente de acuerdocon los procedimientos estánda-res. Solamente por los resulta-dos del test los materiales pue-den ser comparados adecuada-mente. En el pasado se han tes-tado medios filtrantes de fabri-cantes de filtros de reconocidasolvencia técnica, que en sus ca-tálogos afirmaban que eran efi-caces en la filtración y los resul-tados de acuerdo con el Multi-pass test daban unas eficaciasmuy distintas.

El Multi pass test es el test másimportante descrito en ISO4572. El título es: Método MultiPass para evaluar eficacia de fil-tración (Foto 1).

En este test el elemento filtranteestá montado dentro de un filtrode prueba. Este filtro se montaen un circuito cerrado. Él depó-sito se llena con aceite limpio, yse prefija por medios con losque cuenta el banco donde serealiza la prueba, caudal, tempe-ratura (para la viscosidad), per-dida de carga inicial en el filtro,presión de trabajo y presión má-xima.

En un segundo deposito se pre-para aceite contaminado. Parti-mos de un deposito con aceitelimpio donde se inyecta una de-terminada cantidad (peso) depolvo, que da como resultadoun aceite contaminado con unaconcentración de sólidos deter-minada. Empieza el test, un cau-dal constante de aceite contami-nado se pasa al deposito del cir-cuito cerrado donde estamoshaciendo la prueba. De esta ma-nera da comienzo la prueba defiltro. Durante la prueba monito-rizamos continuamente la caídade presión en el filtro de prue-

76

Foto 1.

Foto 2.

va norma será igual al resultadode la vieja norma. El usuarioacostumbrado con esta forma dedeterminar el nivel de limpiezade sus aceites, no necesita cam-biar a otros valores (Fig. 2).

Puesto que la discutida normaISO ha cambiado drásticamente,se han elegido nuevos números.La nueva norma para el test mul-ti pass (ISO 4572) será ISO 16889.

Algunos aspectos de la nuevanorma propuesta son:

- El recuento de partículas serárealizado en más niveles.- Fijar con más detalle la capaci-dad de retención de suciedad.- Se informará del valor ß paravarios valores en micras.- Se harán más recomendacio-nes detalladas para prevenir lainfluencia de la carga estática.

La nueva norma para la calibra-ción de los contadores de partí-culas (ISO 4402) será ISO 11171.Algunas características de estoscambios son:

- Los contadores automáticos departículas serán calibrados usan-do muestras de calibración concertificado NIST.- La información estática será es-pecificada.- Las técnicas analíticas y el pro-ceso de información serán espe-cificados.

Puesto que el mencionado testde polvo (tanto el viejo ACFTDasí como del nuevo ISO-MTD)

8. Filtración magnética

7. Cambios

De las normas que existen es re-comendable la Air Cleaner FineTest Dust (ACFTD). Este tipo detest de polvo no se hará más, asíque los usuarios están obligadosa utilizar otras alternativas. Elcambio del test de polvo y lasmejores posibilidades técnicas,son razones importantes parareclasificar rigurosamente el testestándar. En la propuesta para lanueva norma ISO-Medium TestDust (ISO-MTD) se introduce unnuevo polvo de test.

En estrecha relación con lo an-terior deberíamos mencionar lasnormas ISO 4406 y 4402.

En la ISO 4406 los códigos seasignan a un determinado nú-mero de partículas de contami-nación, a través de las cuales seexpresa la limpieza del fluido encódigos.

La ISO 4402 concierne a la cali-bración de los contadores auto-máticos de partículas. La calibra-ción, de acuerdo con la normaexistente, está basada en el testde polvo del desierto ACFTD,así pues, está pasada de moda.Ahora, para la calibración decontadores de partículas se re-comienda usar muestras calibra-das, las cuales están certificadaspor el NIST (Instituto Nacionalpara Estándares y Tecnología

6. Recuento departículas

5. Test de polvoUSA). Este método prueba sermás exacto y de mejor repro-ducción que el método conACFTD.

Como consecuencia de la nuevacalibración las partículas se mi-den a diferente escala.

De acuerdo con la norma actual,la limpieza se determina fijandoel número de partículas en >5µm y > 15 µm. Actualmente deforma transitoria, aceptada porla mayoría de los fabricantes yusuarios de sistemas hidráulicosy contemplada en la actual nor-ma ISO 4406, se tienen en cuen-ta también el número de partí-culas > 2µm.

De acuerdo con las propuestas ala nueva norma y como conse-cuencia del cambio de métodode calibración de los contado-res, se fija o determina el núme-ro de partículas respectivamenteen > 4µm, > 6µm y > 14µm.

Deliberadamente se ha optadopor este enfoque para asegurarque el resultado (expresado enel código de limpieza de acuer-do con el ISO 4406, ejemplo19/17/13) cuando se use la nue-

77

julio/agosto 00

Antigua Nueva DescripciónISO 4402 ISO 11171 Calibración de contadores automáticos de partículas

ISO 4406 ISO 4406 *** Asignación de códigos de limpieza

ISO 4572 ISO 16889 Test multi-pass

*** Año de edición. Previsto desde 1999 al 2000

Tabla I. Antigua / Nueva norma

Figura 2.Clases de contaminaciónsegún la nuevanorma ISO 4406

La eficiencia de los filtros mag-néticos, no puede ser medida nipor la norma existente ni por lasustituida, puesto que la normaestá basada en el test de polvo,el cual no contiene partículasmagnéticas sensitivas. Sin em-bargo, en el caso de que un testsea añadido polvo especial,prueba que la prefiltración mag-nética incrementará considera-blemente la duración de los fil-tros.

consiste en arena, no será posi-ble medir los efectos de prefil-tración magnética en el test nor-malizado. Por esta razón lostests son realizados con unamezcla de 80% ISO-MTD y 20%de partículas férricas, siendo re-presentativos en la práctica en lamayoría de los casos (Foto 3).

Con esta mezcla la prefiltraciónmagnética (el imán) demuestracon claridad que lleva a cabo sumisión y toma partículas de hie-rro para su recuento. Conse-cuentemente, los resultados deltest en una prueba muestranuna vida del elemento más largade un 22% y un aumento de lacapacidad de retención de su-ciedad en un 25%. Las partículasatrapadas por la columna mag-nética abren camino a otras par-tículas sucias en el medio fil-trante, como resultado del cualel incremento de la capacidadde retención de suciedad puedeser entendido. Un estudio másdetallado prueba que la conta-minación en la columna magné-

tica no es solamente férrica, sino que consiste de alguna ma-nera en materia no-magnética.

Para especificar filtros con ele-mentos de fibra, es necesariollevar a cabo pruebas. La normaISO empleada será cambiadadrásticamente, debido a las nue-vas posibilidades técnicas y alrenovado polvo de test. El cam-bio en la norma para el testmulti-pass test, nos facilitará masinformación técnica. Esto conlle-va a una mejora en la fabrica-ción de los productos, reducien-do fallos en el sistema. Se medi-rán mejores actuaciones con unratio de filtración más estable,reduciendo la pérdida de pre-sión y también la mayor capaci-dad de retención de contamina-ción en peso, obviamente alar-garemos la vida del elemento

Gracias a la nueva norma se in-formará de un valor ß de 2, 10,75, 100, 200 y 1000, impidiendocualquier disquisición. Un valorß individual no era representati-vo. Ahora se puede dibujar unalínea en el gráfico e interpretarla efectividad.

Las especificaciones de los códi-gos de limpieza (ejemplo19/17/13) del fluido hidráulicono serán cambiados como resul-tado del cambio de la norma.Así pues, ninguna patente seromperá. La adquisición de in-formación histórica es directa-mente comparable con la infor-mación nueva (Foto 4).

9. Conclusión

78

Número de partículas >10 µm aguas arribaß10= –––––––––––––––––––––––––––––––––––––Número de partículas >10 µm aguas abajo

Foto. 3

Foto. 4

Consulte la Guía de Compras en Internet

www.alcion.es