Oil Mist Detector Manual– Detector de Niebla en Cárter
Oil Mist Detector Schaller: Protegiendo la Integridad de Motores y Equipos Industriales
En el complejo entorno industrial, la protección de motores y sistemas contra posibles riesgos es imperativa. En este contexto, el detector de neblina de aceite Schaller emerge como un elemento crucial para salvaguardar la integridad y el rendimiento de motores diésel y sistemas industriales. Esta avanzada tecnología se ha convertido en un componente esencial en una variedad de aplicaciones, desde la industria marina hasta la generación de energía y más allá.
Cómo Funciona: Tecnología Avanzada de Detección
El Oil Mist Detector de Schaller utiliza una tecnología avanzada para identificar la presencia de neblina de aceite en el entorno de un motor. Este sistema de detección se basa en la capacidad de capturar partículas de neblina de aceite en suspensión, proporcionando una alerta temprana ante posibles problemas. Su capacidad para reconocer incluso las concentraciones más mínimas de neblina de aceite lo convierte en un componente esencial para la prevención de problemas mayores.
1.1 Introducción Al efecto Venturi
El Efecto Venturi: Un Fenómeno Fascinante de la Dinámica de Fluidos
El efecto Venturi es un fenómeno intrigante en la dinámica de fluidos que se produce cuando un fluido en movimiento pasa a través de una zona de constricción en una tubería. Este fenómeno lleva el nombre de Giovanni Battista Venturi, un físico italiano del siglo XVIII que contribuyó significativamente al estudio de la hidrodinámica.
Explicación del Fenómeno:
Cuando un fluido, ya sea líquido o gas, fluye a través de una sección de tubería que se estrecha, la velocidad del fluido aumenta en la zona de constricción. Según el principio de conservación de la energía, la energía cinética del fluido aumenta a medida que su velocidad aumenta.
En consecuencia, la presión del fluido disminuye en la zona de constricción. Este descenso de presión es el corazón del efecto Venturi. La Ley de Bernoulli, que relaciona la velocidad del fluido con su presión, explica este fenómeno: a mayor velocidad, menor presión.
El resultado es una disminución de la presión en la zona de constricción en comparación con las secciones de tubería antes y después de esta. Este descenso de presión puede tener efectos notables en diversos sistemas, desde aplicaciones industriales hasta dispositivos médicos.
Aplicaciones Prácticas:
El efecto Venturi se utiliza en una variedad de aplicaciones prácticas. En la industria, se implementa en sistemas de inyección de aire para mezclar gases y líquidos de manera eficiente. En la medicina, los medidores de flujo basados en el efecto Venturi se utilizan para administrar con precisión el flujo de gases en equipos médicos.
La imagen adjunta ilustra el concepto del efecto Venturi en una tubería. Observa cómo la velocidad del fluido aumenta en la zona de constricción, lo que resulta en una disminución de la presión. Esta visualización proporciona una comprensión clara de cómo opera este fenómeno y su impacto en la dinámica de fluidos.
En resumen, el efecto Venturi es un fenómeno fascinante que demuestra cómo la geometría de una tubería puede influir significativamente en las propiedades del flujo de fluido. Desde sus fundamentos teóricos hasta sus diversas aplicaciones prácticas, el efecto Venturi sigue siendo un tema intrigante en la exploración de la dinámica de fluidos.
2 Formación de la Niebla en el Cárter
2.1 La formación de niebla en el cárter se puede producir de manera directa; ejemplo de esto es por un fallo en el sistema de Sistema de refrigeración HT, refrigeración deficiente, o indirecta; por ejemplo daños en partes móviles debido a cambios químicos o físicos en las propiedades del aceite de lubricación
Se pueden ocasionar perjuicios derivados de manera indirecta, tales como:
Desgaste o filtración en componentes del cárter, generados por extensas horas de funcionamiento y falta de mantenimiento. Por ejemplo, ejemplos de creación de niebla incluyen el desgaste de los segmentos del pistón debido a una abrasión excesiva, resultado de depósitos de residuos de combustible en las paredes del cilindro a bajas temperaturas, provocado por falta de mantenimiento.
Los asientos de las válvulas pueden corroerse debido al contenido de vanadio en el combustible, especialmente cuando se utiliza un combustible de baja calidad.
Nota: Para obtener más información acerca de los segmentos del pistón, consulte: Segmentos del Pistón. Motores.
Daños en partes móviles, como se mencionó previamente, debido a alteraciones en las propiedades físicas o químicas del aceite, producto de una supervisión inadecuada de la calidad del lubricante. Por ejemplo:
Perjuicios en los rodamientos causados por cavitación o la presencia de agua emulsionada en el aceite.
Daños en las superficies de contacto por corrosión, resultante de la falta de TBN (Total Base Neutral) en el lubricante.
Nota: Para obtener más información acerca de lubricantes, consulte: Teoría de Lubricantes.
Fallas en los accesorios del motor, como por ejemplo:
Un mantenimiento deficiente de la bomba de lubricación puede afectar las propiedades del lubricante.
La contaminación de las superficies de contacto puede dañar los rodamientos, además de la posibilidad de sobrecalentamiento o daños graves debido a la introducción de elementos externos entre los rodamientos, lo que resulta en calentamiento y la formación consecuente de “oil mist”.
Prevención de Daños Catastróficos: La Importancia de la Detección Temprana
La presencia de neblina de aceite en motores y sistemas puede llevar a consecuencias desastrosas, desde el desgaste prematuro de componentes hasta el riesgo de incendios. El Oil Mist Detector Schaller actúa como un guardián vigilante, identificando de manera proactiva la presencia de neblina de aceite antes de que se convierta en una amenaza seria. Esto no solo previene daños costosos, sino que también mejora significativamente la seguridad operativa.
Aplicaciones Versátiles: Desde la Industria Marítima hasta la Generación de Energía
La versatilidad del Oil Mist Detector Schaller lo hace adecuado para una variedad de aplicaciones industriales. En la industria marina, donde motores diésel son vitales para la propulsión, la detección temprana de neblina de aceite es esencial para evitar paradas no programadas y garantizar la seguridad en alta mar. En plantas de generación de energía, el detector desempeña un papel crucial al proteger generadores y motores contra los riesgos asociados con la neblina de aceite.
Tecnología Única de Schaller: Fiabilidad Inigualable
Lo que distingue al Oil Mist Detector Schaller es su tecnología única que va más allá de la simple detección. Este sistema está diseñado para reconocer inversiones de carga y cambios en las condiciones de desgaste, evitando así falsas alarmas y garantizando una fiabilidad inigualable. La capacidad de adaptarse a las condiciones cambiantes de operación lo convierte en un aliado confiable en entornos industriales dinámicos.
Beneficios Adicionales: Contribuyendo a la Sostenibilidad
La implementación del Oil Mist Detector Schaller no solo se traduce en beneficios económicos y de seguridad, sino que también contribuye a prácticas sostenibles. Al prevenir daños no planificados, se reduce la necesidad de reemplazo prematuro de equipos, lo que a su vez disminuye los residuos industriales y promueve una gestión más eficiente de los recursos.
Soporte Técnico y Servicio: Más Allá de la Instalación
Schaller no solo proporciona tecnología avanzada, sino que respalda cada sistema con un servicio técnico excepcional. Desde la instalación hasta el mantenimiento continuo, nuestro equipo de expertos está comprometido con la excelencia en el servicio al cliente.
El Futuro de la Protección Industrial: Oil Mist Detector Schaller
En un mundo donde la seguridad y la eficiencia son primordiales, el Oil Mist Detector Schaller se destaca como una inversión esencial para la protección de activos industriales. Su capacidad para prever problemas antes de que se conviertan en crisis garantiza operaciones más seguras, eficientes y sostenibles.
En conclusión, el Oil Mist Detector Schaller no es solo un componente en la maquinaria industrial; es un guardián de la integridad y el rendimiento, respaldando el avance continuo de la industria hacia un futuro más seguro y eficiente.
2.2-Generación Inmediata
Se pueden originar perjuicios causados de manera directa por:
Situaciones de funcionamiento extremas, las cuales pueden manifestarse interna o externamente al motor. A modo de ejemplo; Una situación de funcionamiento extrema podría surgir en el caso de operar el motor a velocidades excesivas, ya sea por una falla en el control de velocidad o intervención humana predominante. Estas circunstancias pueden provocar daños prematuros al motor y generar rápidamente neblina en el cárter.
Deficiencias en el sistema de refrigeración, cuyos efectos se trasladan a las camisas del motor, indicando un aumento de la temperatura que desencadena una serie de eventos como la condensación del combustible y la descomposición del lubricante, resultando en desgaste y fugas entre los segmentos del pistón, con la consecuente pérdida de compresión e ingreso de gases de combustión en el cárter, generando así la formación de neblina.
Fluctuaciones intermitentes en la generación de energía eléctrica, cuando las variaciones en la generación eléctrica son persistentes. Por ejemplo, si se obtiene electricidad a través del generador en días de oleaje intenso, las variaciones en la inmersión de la hélice pueden provocar fluctuaciones en la generación. Asimismo, una inyección irregular o un cambio en la calidad del combustible pueden originar un aumento de “oil mist”.
Alteraciones en la holgura o tolerancia entre las superficies de contacto en el cárter, debido a cambios de temperatura o a la flexión del casco en situaciones de mar agitado, pueden resultar en el calentamiento de elementos internos y ocasionar un aumento de neblina en el cárter.
Situaciones de sobrecarga del motor, donde la eficacia de la lubricación se ve disminuida, generando mayor fricción y calentamiento de elementos internos, lo que lleva a la formación de “oil mist”.
3-Principios del Detector de Neblina de Aceite
A continuación, se detallará el proceso de funcionamiento del OMD:
Se extrae una muestra de la atmósfera del cárter a través de los “suction funnels” utilizando un pequeño eyector que opera con aire comprimido del buque y el principio de Venturi, que proporciona un vacío o efecto de succión. (Es esencial un vacío de 60-80 mm de columna de agua).
La muestra extraída se dirige a través del canal óptico para medir la opacidad de la muestra. La turbidez de la muestra que pasa por el canal óptico se mide mediante infrarrojos. El % de opacidad se trata como una unidad dimensional de la turbidez de la muestra. El 100% de opacidad indica una absorción total de la luz infrarroja. La sensibilidad de la opacidad se puede ajustar en 10 niveles diferentes en la parte posterior del OMD. Cualquier aumento gradual en la opacidad o contaminación en los LED infrarrojos se compensa por el sistema microprocesador hacia el nivel de medida de pico más alto para una mayor seguridad. Si la contaminación limita significativamente la toma de medida, se debe purgar el canal óptico frente a los infrarrojos con aire fresco.
La neblina en el cárter comienza a volverse explosiva cuando la concentración aproximada de aceite en partículas atomizadas supera los 50 mg por litro de aire, lo que corresponde a una opacidad de aproximadamente el 40%. Nota*: La temperatura de ignición aproximada es de 550ºC.
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4-Condiciones de Operación:
La siguiente imagen muestra la interfaz del cuerpo del Oil Mist Detector, donde se encuentra toda la información necesaria. Según la configuración de los LED (encendidos, parpadeando o apagados), podemos interpretar las condiciones de operación:
4.1-Condiciones Normales:
- “Ready Led”: Verde
- “Alarm Led”: Apagada
- “Test Led”: Apagada
- “Scale Led´s”: LED rojo encendido en la posición más baja de la escala.
4.2-Condiciones de Fallo:
- “Ready Led”: Apagada
- “Alarm Led”: Apagada
- “Test Led”: Apagada
- “Scale Led´s”: LED rojo parpadeando en la posición de la escala correspondiente al fallo.
4.3-Condición de Alarma por Alta Densidad de Niebla en Cárter:
- “Ready Led”: Apagada
- “Alarm Led”: Apagada
- “Test Led”: Apagada
- “Scale Led´s”: LED rojo encendido sin parpadear en la posición correspondiente de la escala 0-14 según su opacidad.
Cada valor representa un % estipulado de opacidad contenido, los valores de “shutdown” se dan a partir del 7%.
% Opacidad:
Cuando se registra una condición de “shutdown”, el LED de “alarm” parpadeará hasta que el Oil Mist Detector sea reseteado. Al pulsar el botón, se iluminará, y el color verde del “ready led” se apagará.
5-Causas de Fallo
La interfaz del cuerpo del Oil Mist Detector presenta una escala de LEDs, como mencionamos anteriormente, que muestra tanto la opacidad del cárter (niebla del cárter) como los fallos relacionados con la temperatura y presión del cárter.
5.1-Causas de Alarmas en el Oil Mist Detector:
- Parpadeará durante 30 segundos después de que el OMD haya sido encendido (Fase de arranque).
- Defecto en el módulo electrónico.
- Defecto en el fluido de control.
- Pista de luz infrarroja defectuosa.
- Defecto del “Switch” de ajuste de sensibilidad.
- Voltaje demasiado alto.
- Defecto del botón de reset.
- Temperatura-electrónica > 75ºC.
- Temperatura-electrónica < 0ºC.
- Temperatura ambiental > 70ºC.
- Temperatura ambiental < 0ºC.
- Voltaje de la batería interna demasiado bajo.
- Sensor óptico sucio.
- Presión negativa en el compartimento de medida.
6-Procedimiento ante un “Shutdown”
Si durante la navegación el motor experimenta un “shutdown” debido al Oil Mist Detector, se debe seguir el siguiente procedimiento:
- Después del “shutdown”, inspecciona el sistema de control en busca de otras alarmas y compara la relación del “shutdown” con la activación de dichas alarmas. Asegúrate de que la caída del motor esté directamente relacionada con el Oil Mist Detector.
- Informa al capitán de que uno de los motores principales está deshabilitado.
- Inspecciona el display o interfaz del cuerpo del OMD para asegurarte de que el “shutdown” es genuino. El “Ready Led” verde (en condiciones normales) deberá estar apagado, y el indicador rojo de “Alarm” deberá estar parpadeando. Inspecciona el display en busca de otros fallos.
- Después de verificar la causa del “shutdown”, corta la alimentación de aire del motor de arranque para prevenir una puesta en marcha accidental.
- Abre las válvulas de presión de todos los cilindros (Keine valves).
- Activa la bomba de prelubricación del motor afectado.
- Pone en marcha el virador del motor, girando el cigüeñal dos revoluciones completas (720º).
- Desactiva la bomba de prelubricación.
- Después de que el motor haya estado en la fase de “shutdown” durante 15 minutos, retira las cubiertas del cárter e investiga qué sección de monitorización del OMD ha causado la condición de fallo.
- Utiliza un lector de temperaturas infrarrojas para analizar las temperaturas de todos los cojinetes de las bielas desde tres lados (cara interna, posterior y central de cada cojinete).
- Mide las temperaturas rápidamente antes de que los cojinetes puedan enfriarse. Para ello, es recomendable realizar el punto 10 entre dos personas, una que realice las medidas y otra que las apunte para asegurar una toma de medidas lo más rápida posible.
- La diferencia de temperaturas entre los cojinetes no deberá exceder los 15ºC de diferencia.
- La temperatura máxima de los cojinetes después de ser sometidos a la carga máxima del motor no debería exceder los 105ºC.
- Asegúrate de que los cojinetes de los pies de biela se mueven libremente (no están agarrados) moviendo las bielas con el giro del cigüeñal.
- Si las condiciones mencionadas en los puntos (A) y (B) en “Notas” de este mismo punto se dan, deberás consultarlos.
- (A): Quitar los filtros de aceite.
- (B): Cortar los filtros de aceite e inspeccionar el material.
- Si la temperatura de los cojinetes excede los parámetros especificados, se deberán retirar y sustituir después de su inspección.
- Cuando el motor esté en condiciones satisfactorias, realiza una inspección completa del OMD.
- Procede a la puesta en marcha del motor y mantenlo en régimen de baja carga durante unos minutos. Si el OMD vuelve a producir otro “shutdown”, repite todo el proceso.
- Después de que el motor haya operado sin problemas durante 10 minutos, detén el motor e inmediatamente retira las cubiertas del cárter y toma medidas de temperatura de los cojinetes de la biela nuevamente. Este proceso confirmará el correcto funcionamiento de la máquina.
- Realiza un informe de la operación.
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Sitio Oficial: https://schaller-automation.com