Método de prueba estándar ASTM D892 para las propiedades de formación de espuma de los aceites lubricantes

Método de prueba estándar ASTM D892 para las propiedades de formación de espuma de los aceites lubricantes

La norma ASTM D892, Método de Prueba Estándar para las Propiedades Espumógenas de los Aceites Lubricantes, publicada por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM), describe un método de prueba para determinar las propiedades espumógenas de los aceites lubricantes a 24 °C y 93,5 °C. Estas pruebas evalúan experimentalmente la tendencia a la formación de espuma y su estabilidad.

Método de prueba estándar ASTM D892 para las propiedades de formación de espuma de los aceites lubricantes

El mercurio está clasificado por numerosas agencias reguladoras como una sustancia peligrosa que puede causar daños al sistema nervioso central, los riñones y el hígado. El mercurio o sus vapores pueden ser perjudiciales para la salud y corrosivos para los materiales.

La tendencia de los aceites a formar espuma puede ser un problema grave en sistemas como engranajes de alta velocidad, bombeo de alto volumen y lubricación por salpicadura. La lubricación inadecuada, la cavitación y el exceso de lubricante pueden provocar fallos mecánicos. Este método de prueba se utiliza para evaluar los aceites en estas condiciones de funcionamiento.

Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:

  • Difusor: Dispositivo utilizado para dispersar un gas en un fluido. En este método de prueba, el difusor puede estar hecho de materiales metálicos o no metálicos.
  • Aire (o gas) arrastrado: En líquidos, una mezcla bifásica de aire (o gas) dispersa en un líquido, donde el líquido es el componente volumétrico principal. El aire (o gas) arrastrado puede formar microburbujas que no se distribuyen uniformemente en los líquidos y pueden romperse o formar espuma al fusionarse para formar burbujas más grandes en la superficie o debajo de ella.
  • Espuma: Colección de burbujas formadas en o sobre la superficie de un líquido en el que el aire o el gas es el principal componente volumétrico.
  • Lubricante: Cualquier material que se coloca entre dos superficies para reducir la fricción o el desgaste entre ellas. En este método de prueba, el lubricante es aceite, que puede contener o no aditivos como inhibidores de espuma.
  • Diámetro máximo de poro: En difusión de gases, el diámetro de la sección transversal circular de un tubo capilar. Equivale al poro más grande del difusor en cuestión.
  • Burbuja dinámica: En la prueba de diámetro máximo de poro, esta es la burbuja inicial que pasa a través del difusor, seguida de un flujo continuo de burbujas. Cuando un difusor se sumerge en un líquido, el aire puede quedar atrapado en los poros. Este aire puede escaparse al presurizar el difusor. En la prueba de diámetro máximo de poro, el escape de dicha burbuja debe ignorarse.
  • Estabilidad de la espuma: En una prueba de espuma, se refiere a la cantidad de espuma restante en un tiempo específico tras interrumpir el suministro de aire. En este método de prueba, la estabilidad de la espuma se determina mediante mediciones realizadas 10 minutos ± 10 segundos después de interrumpir el suministro de aire. Si la espuma se sedimenta a 0 mL antes de que transcurran los 10 minutos de sedimentación tras interrumpir el suministro de aire, la prueba puede darse por terminada y el resultado de estabilidad de la espuma se registra como 0 mL.
  • Tendencia a la formación de espuma: En la prueba de espuma, es la cantidad de espuma determinada a partir de las mediciones tomadas inmediatamente después de cortar el flujo de aire.

Durante la prueba, se mantienen dos porciones de la muestra en el difusor a dos temperaturas predeterminadas (24 °C ± 5 °C y 93,5 °C ± 0,5 °C). Se aplica un flujo de aire controlado y constante de 94 °C ± 5 ml/min a la muestra durante 5 minutos y se deja reposar durante 10 minutos. Al final de cada periodo, se miden la altura y el volumen de la espuma. Se informa sobre la tendencia a la formación de espuma y su estabilidad.

Los contaminantes con alta tensión superficial en los lubricantes y el aire presente en los aceites en servicio generan burbujas y espuma. La espuma crea películas de aceite incompletas, provoca bajas presiones de aceite y acelera la degradación del aceite, incluyendo el agotamiento de los aditivos. Los efectos resultantes incluyen lubricación inadecuada, fallas en las piezas metálicas, cavitación en las bombas y fallas mecánicas generales. Un paso necesario para minimizar estos efectos es determinar con precisión y objetividad las características de formación de espuma de las formulaciones de lubricantes. Esto puede utilizarse como herramienta de diagnóstico para el control del desgaste y la optimización de los programas de mantenimiento preventivo (PM) para motores y maquinaria, lo que ahorra costos operativos y tiempo de inactividad.

La norma ASTM D892 es un procedimiento crítico que se utiliza para evaluar la tendencia a la formación de espuma y la estabilidad de los aceites lubricantes en condiciones específicas. La formación de espuma en los aceites lubricantes puede causar graves problemas operativos en sistemas como engranajes de alta velocidad, bombeo de alto volumen y lubricación por salpicadura, y puede provocar fallos mecánicos al causar lubricación insuficiente, cavitación e inundaciones. Los aceites lubricantes son esenciales para reducir la fricción y el desgaste en los sistemas mecánicos. Sin embargo, la tendencia de los aceites a formar espuma puede afectar negativamente su rendimiento, provocando:

  • Lubricación inadecuada: la espuma reduce la capacidad del aceite para formar una película lubricante consistente, lo que aumenta el desgaste.
  • Cavitación: Las burbujas de aire en el aceite pueden colapsar bajo presión, dañando los componentes.
  • Pérdida por desbordamiento: el exceso de espuma puede provocar pérdida de lubricante, lo que reduce la eficiencia del sistema.

El método de prueba ASTM D892 se utiliza ampliamente para evaluar aceites en aplicaciones donde el control de la espuma es fundamental y para garantizar la confiabilidad y el rendimiento en sistemas industriales y automotrices.

La norma ASTM D892 incluye un método para determinar la tendencia a la formación de espuma y la estabilidad de la misma en aceites lubricantes. La prueba mide:

  • Tendencia a la formación de espuma: Volumen de espuma que se forma cuando las burbujas de aire pasan a través de la muestra de aceite.
  • Estabilidad de la espuma: el tiempo que tarda la espuma en colapsar después de que se detiene la inyección de aire.

El método de prueba ASTM D892 incluye estos pasos básicos:

  • Preparación de la muestra: Se coloca una muestra de aceite lubricante en un cilindro graduado.
  • Inyección de aire: se burbujea aire a través del aceite a una velocidad controlada, generalmente a 24 grados para la Fila I y 93,5 grados para la Fila II, utilizando un difusor hecho de materiales metálicos o no metálicos.
  • Medición de la tendencia a la formación de espuma: se registra el volumen de espuma que se forma inmediatamente después de la inyección de aire.
  • Medición de la estabilidad de la espuma: después de detener el flujo de aire, se mide el tiempo que tarda la espuma en colapsar o el volumen de espuma restante después de un cierto período de tiempo.
  • Filas III y IV (opcional): Se pueden realizar pruebas adicionales para evaluar las propiedades de la espuma después del enfriamiento o a temperaturas más altas (por ejemplo, 150 grados según ASTM D6082).

El aparato de prueba suele incluir un baño de prueba, probetas graduadas y un difusor de gas, según lo especificado en la norma. Los resultados se expresan como volumen de espuma para medir la tendencia y la estabilidad, lo que proporciona una medida cuantitativa del rendimiento del aceite.

El método de prueba ASTM D892 es fundamental para las industrias dedicadas a la producción y el uso de aceites lubricantes. Entre ellas se incluyen:

  • Automotriz: Evaluación de aceites de motor y fluidos de transmisión.
  • Industrial: Evaluación de aceites para engranajes de alta velocidad, sistemas hidráulicos y turbinas.
  • Aviación y marina: cómo garantizar que los lubricantes cumplan con los estándares de rendimiento en condiciones adversas.

En definitiva, el método de prueba estándar ASTM D892 proporciona un marco sólido para evaluar las propiedades espumantes de los aceites lubricantes, lo que ayuda a garantizar su idoneidad para aplicaciones exigentes. Al medir la tendencia y la estabilidad de la formación de espuma a temperaturas específicas, la prueba ayuda a prevenir fallos mecánicos causados ​​por problemas relacionados con la espuma. A pesar de algunas limitaciones en la reproducibilidad, esta norma sigue siendo fundamental en las pruebas de lubricantes gracias a su conformidad con los principios internacionales de normalización y su aplicabilidad en diversas industrias.

Nuestra organización, con muchos años de experiencia y un meticuloso seguimiento de los avances científicos y tecnológicos globales, cuenta con un equipo cualificado y una amplia infraestructura para realizar pruebas, mediciones y análisis en una amplia gama de áreas para empresas de todos los sectores. En este contexto, también ofrecemos servicios de prueba de acuerdo con la norma ASTM D892, Método de Prueba Estándar para las Propiedades Espumosas de los Aceites Lubricantes.

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