Alza de Cobre en el Aceite Hidráulico: Causas y Soluciones

El análisis del aceite usado en maquinaria pesada es una práctica esencial para mantener el funcionamiento óptimo de los equipos. Sin embargo, en ocasiones, los resultados de estas pruebas pueden revelar niveles elevados de cobre en el aceite hidráulico, lo que puede ser motivo de preocupación para los propietarios y operadores de la maquinaria. En este artículo, exploraremos las causas detrás de los niveles elevados de cobre en el aceite hidráulico y explicaremos por qué, en la mayoría de los casos, no es motivo de alarma. Además, proporcionaremos información sobre cómo abordar esta situación si es necesario.

Compartimentos Afectados

Los niveles elevados de cobre en el aceite hidráulico suelen estar asociados con los compartimentos que utilizan un sistema de lubricación que incluye un enfriador de aceite con tubos de cobre. En particular, en las máquinas Caterpillar, los siguientes compartimentos suelen contar con un enfriador de aceite con un núcleo de cobre:

• Motor
• Servotransmisión
• Sistema hidráulico
• Sistema de dirección

En la mayoría de las máquinas, los lubricantes para compartimentos como las ruedas delanteras, mandos tándem, diferenciales y mandos finales generalmente no se enfrían de esta manera.

Es importante destacar que el análisis de aceite y medir los niveles de varios elementos en las muestras de aceite usado, incluyendo cobre, hierro, cromo, plomo, aluminio y silicio. Además, se verifica la presencia de sodio y potasio en el aceite usado para determinar si ha sido contaminado por refrigerante.

Niveles Elevados de Cobre y Asentamiento del Enfriador de Aceite

Los niveles elevados de cobre en el aceite hidráulico suelen estar relacionados con el asentamiento de un nuevo enfriador de aceite. Durante este proceso, el nivel de cobre en el aceite usado puede aumentar considerablemente, a veces llegando a superar los 1.000 partes por millón (ppm). Sin embargo, es importante destacar que este aumento en los niveles de cobre no indica necesariamente un desgaste excesivo o problemas en los componentes de la maquinaria.

En muchos casos, estos niveles de cobre disminuyen después de dos o tres cambios de aceite, lo que significa que el equipo no sufrirá daños y que la situación es temporal. La ilustración 1 muestra una tendencia típica de los niveles de cobre en un proyecto de análisis de aceite en un motor. Durante las primeras 250 horas de servicio, se observa un aumento en los niveles de cobre que supera las 200 ppm, pero entre el primer y segundo cambio de aceite, los niveles de cobre disminuyen a menos de 50 ppm. Al llegar al tercer cambio de aceite, los niveles de cobre vuelven a la normalidad.

Causas de los Niveles Elevados de Cobre

Los niveles elevados de cobre se producen cuando el cobre presente en la superficie de los tubos del enfriador de aceite se disuelve en el aceite. Esta disolución es una reacción química que ocurre de manera natural, y solo se elimina una cantidad insignificante de cobre de los tubos. Con el tiempo, se forma una capa de protección en los tubos de cobre, deteniendo la reacción química. Como resultado, el equipo no sufre daños y los niveles elevados de cobre en el aceite disminuyen gradualmente.

Esta reacción suele ocurrir en equipos nuevos en los dos primeros intervalos de cambio de aceite, pero también puede manifestarse en equipos usados en diversas situaciones, como:

• La instalación de un nuevo enfriador de aceite.
• El uso de una formulación diferente de aceite.
• La exposición del aceite a temperaturas que exceden los límites de diseño del compartimento.
• La falta de cambio de aceite, lo que puede volver el aceite corrosivo.

Medidas correctivas por el Alza de Cobre (Cu) en el Aceite Usado:

La necesidad de tomar medidas correctivas ante niveles elevados de cobre en el aceite hidráulico depende en gran medida de la causa subyacente de estos niveles. A continuación, se describen las medidas correctivas adecuadas para abordar diferentes situaciones:

Situaciones en las que no se requieren medidas correctivas:

1. Maquinaria o motor nuevos: Si los niveles elevados de cobre se deben a una máquina o motor nuevos, no es necesario tomar medidas correctivas. En estos casos, los niveles de cobre tienden a disminuir gradualmente por sí mismos. Sin embargo, es importante seguir obteniendo análisis programados de aceite para observar la tendencia de los niveles de cobre a medida que vuelven a la normalidad.
2. Enfriador de aceite nuevo: Cuando un enfriador de aceite nuevo ha sido instalado, no es necesario tomar medidas correctivas. Al igual que en el caso anterior, los niveles de cobre generalmente se reducirán con el tiempo, y es esencial continuar monitoreando los análisis del aceite.
3. Uso de una formulación nueva de aceite: Cambiar la formulación del aceite no requiere medidas correctivas. Los niveles elevados de cobre tienden a disminuir de manera natural a medida que se utiliza el nuevo aceite. La monitorización continua es clave.

Situaciones en las que se requieren medidas correctivas:

Recalentamiento del aceite: Si los niveles elevados de cobre se deben al recalentamiento del aceite, es esencial tomar medidas correctivas. En este caso, es recomendable realizar las siguientes acciones:

• Drenar el aceite contaminado.
• Reparar el sistema de enfriamiento para eliminar el recalentamiento.
• Llenar el compartimiento con el aceite apropiado.

Intervalo de cambio de aceite omitido: Si los niveles elevados de cobre se deben a un intervalo de cambio de aceite que se pasó por alto, se deben tomar medidas correctivas, que incluyen:

• Drenar el aceite usado.
• Revisar y mejorar las prácticas de mantenimiento que se están utilizando.

Es importante destacar que en ambos casos, el enfriador de aceite puede no ser la única fuente de los niveles elevados de cobre. En situaciones más severas, la corrosión puede afectar cojinetes y bujes de bronce, lo que podría reducir la vida útil del equipo. Después de implementar las correcciones necesarias, es fundamental seguir obteniendo muestras de aceite a intervalos regulares y asegurarse de que los niveles de cobre, así como otros elementos de desgaste, regresen a sus valores normales. El monitoreo continuo garantiza un funcionamiento óptimo de la maquinaria y ayuda a prevenir futuros problemas relacionados con niveles elevados de cobre en el aceite hidráulico.

Conclusión

En resumen, los niveles elevados de cobre en el aceite hidráulico no deben ser motivo de alarma en la mayoría de los casos. Estos niveles suelen estar relacionados con el asentamiento de un nuevo enfriador de aceite y tienden a disminuir después de algunos cambios de aceite. Es fundamental comprender las causas detrás de esta condición y conocer las circunstancias en las que puede manifestarse.

Si se observan niveles elevados de cobre en el aceite y existen preocupaciones, lo más sensato es consultar con un distribuidor o un servicio de análisis de aceite confiable. Estos profesionales pueden brindar orientación y recomendaciones específicas para abordar la situación de manera efectiva y garantizar el rendimiento óptimo de la maquinaria. Recuerde que el mantenimiento adecuado y la comprensión de los procesos químicos involucrados son clave para mantener sus equipos en excelente estado de funcionamiento.