por Albarracin Aguillon Pedro R. | Junio 26, 2026
1. INTRODUCCION

El aceite es un elemento vital para el correcto funcionamiento de los componentes de las máquinas y cumple con unas funciones específicas como la de formar la película lubricante, según que el mecanismo trabaje bajo condiciones de fricción sólida, mixta o fluida, cumpliendo adicionalmente con las funciones de reducir al máximo la fricción entre las superficies de los mecanismos, enfriar absorbiendo al máximo el calor generado por fricción, amortiguar el efecto de las cargas dinámicas y evacuar las impurezas que se van generando durante el trabajo del mecanismo. Esto solo se podrá lograr, no solo seleccionando correctamente el aceite, sino también manteniéndolo en óptimas condiciones de limpieza lo cual permite controlar de manera efectiva el desgaste adhesivo, fatiga superficial, erosivo, abrasivo y corrosivo.

El aceite cada día cuesta más dinero por lo que se considera un activo que hace necesario hacer un uso correcto de él conllevando a establecer planes de monitoreo y de mantenimiento al aceite que permitan obtener el 100% de su vida de servicio. En la mayoría de los casos el usuario conoce las propiedades físico – químicas del aceite por medio de la información que el fabricante de la máquina especifica en su catálogo, pero solo en muy pocos casos especifica la vida de servicio del aceite en horas de operación y los límites condenatorios de la temperatura de operación y el control de los contaminantes para lograr alcanzarla. Por otro lado, algunos técnicos e ingenieros parecen no tener preocupación por conocerla, ya que dan por cierto que si son aceites minerales, sintéticos o vegetales, todos dentro de su grupo tienen la misma vida de servicio. Esto por supuesto es una gran equivocación y conduce a graves problemas cuando el fabricante del aceite le ofrece al usuario muy buenos descuentos en la compra del aceite para un determinado tipo de aplicación, pero en la práctica estos “descuentos atractivos” pueden conllevar a la compra de un aceite, que aunque cumple con el grado ISO y con los modificadores de fricción, su estabilidad a la oxidación, por el tipo de base lubricante utilizada o por el paquete de aditivos, es diferente a la requerida. Es muy importante tener en cuenta, para que el aceite de una máquina sea un activo rentable, que la inversión inicial debe proyectarse como un capital que produzca rentabilidad en el tiempo y que su vida de servicio se pueda extender muy por encima de la vida especificada por el fabricante del aceite, según el tipo de base lubricante API 1509, ver Tabla 1, que tenga el aceite y el monitoreo y mantenimiento por diálisis y filtración que se le haga al aceite durante su vida de servicio.

Un excelente aceite, por sí solo, sin mantenimiento, puede agotar en un corto período de tiempo sus aditivos y por lo tanto se oxida la base lubricante y se debe cambiar prematuramente, por ejemplo, puede ser el caso de un aceite sintético PAG, base lubricante API 1509, Grupo IV, pero que igualmente en presencia de agua y partículas sólidas por encima de su valor máximo permisible se degrada rápidamente. Una vez que se cuente con un buen aceite, la clave está en lograr que los aditivos trabajen menos y que la base lubricante trabaje dentro de los estándares de limpieza requeridos, lo que se traduce en un proceso ganador para la empresa porque, por un lado se prolonga la vida disponible de los mecanismos lubricados y por otro, se extiende la vida de servicio del aceite tanto como sean las buenas prácticas de monitoreo del aceite en el laboratorio y el desarrollo de los procesos de diálisis por termovacío y filtración al aceite lubricante.

2. VIDA DE SERVICIO DEL ACEITE

La vida de servicio de un aceite depende de múltiples factores, que en el caso de los aceites derivados del petróleo van desde el grupo API 1509 de la base lubricante y el tipo de aditivos hasta las condiciones bajo las cuales trabaja en la máquina, pasando por las “buenas o malas prácticas” que el usuario tenga sobre su almacenamiento, manejo, uso y aplicación. Por ejemplo, en las turbinas de vapor e hidráulicas, los aceites minerales Grupo II, pueden tener una vida de servicio entre 15 y 20 años de trabajo continuo, mientras que en una turbina de gas, normalmente dura entre 1 y 2 años y un sintético Grupo IV de tipo PAO, puede alcanzar hasta 5 años.

La vida de servicio de un aceite se especifica en horas de servicio bajo unas determinadas condiciones de operación; este dato es muy importante conocerlo, pero solo es especificado por algunos fabricantes de lubricantes cuando se trata de componentes de máquinas que trabajan con grandes volúmenes de aceite como es el caso de turbomáquinas, sistemas de circulación y sistemas hidráulicos, donde se pueden tener volúmenes de aceite hasta de 3000 o más galones en el depósito de aceite. Para la toma de decisiones en cuanto a la compra del aceite más eficiente para una aplicación específica, es necesario conocer el dato de la vida de servicio, si no se conoce y el fabricante no lo específica en el catálogo es recomendable contactarse con él para conocerlo ya que esto permite tomar la mejor decisión, o en su defecto, efectuarle a una muestra del aceite la prueba de Oxidación por Bomba Rotativa RPVOT, ASTM D2272, que permite conocer por extrapolación cuántas son las horas de la vida de servicio que se espera que tenga el aceite cuando se encuentre trabajando en la máquina. En teoría, un aceite para Turbomáquinas, Grupo II, por cada 100 minutos que se demore el aceite en alcanzar la oxidación máxima en la prueba RPVOT, ASTM D2272, se espera que tenga 8760 horas de vida de servicio aproximadamente, por lo tanto, un aceite que tenga 1000 minutos en la prueba RPVOT, ASTM D2272, su vida de servicio será aproximadamente de 87.600 horas.

3. PROCESO DE OXIDACION DEL ACEITE

Los aceites lubricantes derivados del petróleo ISO y SAE para MCI y transmisiones, cuando se fabrican quedan con características básicas, pH alrededor de 11, a pesar de que algunos de los aditivos que contienen como los modificadores de fricción a base de zinc, fósforo, azufre y bisulfuro de molibdeno, principalmente, son de naturaleza ácida; no obstante a medida que transcurre su vida de servicio, por la reacción de los aditivos y de la base lubricante que contiene una determinada cantidad de azufre (S) dependiendo del Grupo API 1509, I, II, III, IV o V, con elementos oxidativos como el oxígeno (O2), forma dióxido de azufre (SO2) y con el agua (H2O) en presencia de elementos catalizadores como las temperaturas de operación por encima de los 50ºC, el hierro (Fe) y el cobre (Cu) que provienen de las tuberías, carcasas y mecanismos lubricados, se va oxidando y va formando H2SO4 (ácido sulfúrico), cambiando su naturaleza básica por ácida, pH por debajo de 7 (Número de Neutralización).

S (pH11) + O₂ + Tº ≥ 50ºC se forma SO₂ (pH7)

SO₂(pH7) + H₂O + Fe, Cu se forma H₂SO₄(pH4)

A nivel práctico no se evalúa el pH del aceite sino el Número Acido Total TAN, en mgrKOH/gr.ac.us, ASTM D664 ya que esta prueba a diferencia del pH permite evaluar ácidos solubles e insolubles en el aceite. El aceite nuevo para turbomáquinas tiene un TAN bajo, normalmente entre 0,05 y 0,1; cuando se forma el dióxido de azufre (SO2) o peróxidos, el TAN del aceite está apróximadamente en el 80% del valor condenatorio, en este valor termina la condición OC (Operación Confiable) del aceite y empieza la zona de alarma OF (Operación en Falla). Si hay agua presente en el aceite, ASTM D95, los peróxidos reaccionan con el agua, de ahí la importancia de mantener los aceites libres de agua o máximo hasta con 0,01% por volumen ASTM D95 o con 100 ppm en la prueba de Karl Fisher ASTM D533; para controlar este contaminante, el componente lubricado debe tener venteo, indicador de nivel de aceite, válvula de drenaje, el aceite debe ser el adecuado y tener aditivos de demulsibilidad, ASTM D1401, que permitan separar el agua del aceite en operación. Aun cuando el agua se separe eficientemente del aceite, las trazas de agua que puedan quedar en el aceite, en presencia de materiales catalizadores como el hierro (Fe) y el cobre (Cu) terminan formando gomas ácidas y poco a poco los barnices o “pinturas ácidas”, los cuales en la medida que encuentren en los mecanismos lubricados o en el sistema de lubricación, puntos calientes, se acelera su formación, precipitándose en aquellas zonas que estén por debajo de los 45ºC. O sea, las altas temperaturas de operación, por encima de los 70ºC incentivan la formación de barnices y las menores a 45ºC los precipitan.

4. MANTENIMIENTO AL ACEITE EN SERVICIO

Como se puede apreciar en la práctica, si se parte de un aceite con una buena resistencia a la oxidación, teniendo en cuenta la clasificación API 1509, y se tienen en cuenta los aspectos que pueden oxidar un aceite y se monitorean y se eliminan mediante procesos de diálisis por termovacío y filtración eficientes, es factible aportarle a la confiabilidad de los activos logrando el Vida disponible de los mecanismos sometidos a fricción, y reducir los costos de lubricación y mantenimiento. La diálisis por termovacío y filtración a los aceites usados, según las necesidades que se tengan con respecto a los aceites en servicio, permite reducir significativamente los costos de mantenimiento y de lubricación al trabajar con aceites de acuerdo con los estándares físico – químicos y de limpieza requeridos según ASTM e ISO y lograr la vida de servicio del aceite o aún aumentarla de acuerdo con ASTM D2272, ASTM D6971 y ASTM D7843. Los objetivos con el proceso de Diálisis por termovacío y filtración son los siguientes:

1. Mantener la base lubricante del aceite en óptimas condiciones y lograr que los aditivos trabajen menos al eliminar contaminantes y ácidos insolubles en el aceite, resultantes de la oxidación normal. Se debe tener en cuenta que los elementos que lubrican los mecanismos de una máquina son la base lubricante y los modificadores de fricción.
2. Hacerle mantenimiento al aceite durante su uso para aumentarle su vida de servicio o para eliminarle contaminantes sólidos, líquidos o gases que pueda ir acumulando durante su uso.
3. En aceites sin contaminantes sólidos, líquidos o gaseosos, eliminar los ácidos insolubles que se van formando en la base lubricante como resultado del proceso de oxidación normal, lo cual permite prolongar la vida de servicio del aceite por encima de su valor de formulación.
4. En aceites con contaminantes sólidos, líquidos o gaseosos, eliminarlos y llevar de nuevo el desempeño del aceite a su curva normal, logrando su vida de servicio.
5. Evitar un desgaste anormal o falla por adhesión, fatiga superficial, erosión, abrasión o corrosión en los mecanismos lubricados.

DIALISIS POR TERMOVACIO AL ACEITE

Es muy importante tener en cuenta que la diálisis por termovacío no es someter el aceite a un proceso de filtroprensado, como desafortunadamente se ha tergiversado este concepto por parte de algunos ingenieros, técnicos y tribólogos en la industria, sino el de dializarlo en una cámara de vacío de acero inoxidable, donde junto con altas temperaturas, se le eliminan al aceite, en ausencia de oxígeno, los contaminantes líquidos como solventes, agua, y ácidos insolubles, resultantes del proceso de oxidación de aceite, limpiando de esta manera la base lubricante y no solo garantizando su vida de servicio sino extendiéndola considerablemente. Se han tenido experiencias con fluidos hidráulicos y aceites de Turbogeneradores, en los cuales su vida de servicio a través del tiempo se ha prolongado hasta en 5 veces más, con aceites con bases lubricantes Grupo II, con respecto a solo filtrarlos periódicamente. Ver Figura 1.

Beneficios al dializar por termovacío el aceite antes de filtrarlo

La diálisis por termovacío al aceite, cuando solo requiere filtración, permite eliminarle ácidos insolubles que pueda tener y que se van formando durante el proceso normal de oxidación del aceite, los cuales retienen partículas, que al filtrarlos sin dializarlos, no se eliminan en un 100%, por lo que si se dializa primero, se eliminan estos ácidos y el aceite luego al filtrarlo queda con un nivel de limpieza ISO 4406-99 mayor y durante mucho más tiempo, reduciendo el desgaste erosivo y abrasivo en los mecanismos lubricados.

FILTRACION DEL ACEITE

En los procesos de filtración relacionados con aceites industriales ISO 3448 es muy importante tener en cuenta cuál debe ser el código de limpieza ISO 4406-99 final con que debe quedar el aceite y tener claro la relación que hay entre éste y el factor Beta β_x o relación de filtración del filtro de aceite que se debe utilizar, ya que en la práctica se puede presentar el caso de no tener en cuenta el factor Beta β_x o de creer que en una sola pasada del aceite por el filtro, el código ISO 4406-99 final del aceite queda con el requerido, y más grave aún, sin tener en cuenta el factor Beta β_x, lo cual conlleva a que no sea factible lograr el código de limpieza ISO 4406-99 requerido para cada caso en particular. No tener en cuenta el factor Beta β_x, es similar a ignorar en el caso de aceites de turbomaquinaría qué cantidad de barnices tiene el aceite según la prueba ASTM D7843.

Factor Beta β_x y la eficiencia del filtro

La eficiencia e_x de un elemento filtrante es función del factor Beta β_x, y se halla de:

e_x = 1 – 1/β_x  Adimensional

Donde:

1. e_x: Eficiencia del elemento filtrante, adimensional.
2. β_x: Relación de filtración entre el número de partículas de un determinado tamaño x que hay antes del filtro de aceite y el número de partículas del mismo tamaño x después del filtro de aceite.

Entre más alto sea el factor Beta β_x, mayor es la eficiencia e_x del filtro de aceite y por lo tanto habrá menos cantidad de partículas mayores o iguales a un tamaño x al final del proceso de filtración dando lugar a un menor desgaste erosivo y abrasivo normal en los mecanismos lubricados, extendiendo la Vida disponible de los mecanismos lubricados, pero mayor será el costo del proceso de filtración; por lo tanto es muy importante determinar hasta dónde es viable económicamente mantener códigos de limpieza ISO 4406-99 exigentes como 15/14/12 o menores, a no ser que la criticidad del componente así lo requiera, y de ahí la necesidad de ser muy objetivos y tener claro la relación costo – beneficio.

Código de limpieza ISO 4406-99 y NAS 1638

La cantidad de partículas presentes en una muestra de aceite industrial ISO 3448 se determinan mediante la utilización de un Contador de Partículas que permite una medición absoluta de las partículas de 4 μm en adelante (no especifica la forma geométrica ni el tipo de material de la partícula); trabaja con las normas internacionales ISO 4406-99 y NAS 1638; la más utilizada es la ISO 4406-99, que clasifica las partículas en tamaños 4 μm, 6 μm y 14 μm. La NAS 1638 es más antigua y aplica principalmente para fluidos hidráulicos y aceites utilizados en aeronáutica.

Para poder evaluar si un aceite ISO 3448 que está trabajando en un componente de una máquina cumple con los estándares de limpieza ISO 4406-99 requeridos para evitar que en los mecanismos lubricados se presente un desgaste erosivo y abrasivo anormal, es necesario conocer primero cuál es el código de limpieza ISO 4406-99 recomendado de acuerdo con el mecanismo que está lubricando; si el código de limpieza ISO 4406-99 es superior al recomendado, el desgaste erosivo y abrasivo en los mecanismos lubricados será menor y por el contrario si es menor, los niveles de dichos tipos de desgaste serán más altos y por lo tanto su Vida disponible (Vd) será tanto menor cuanto mayor sea el nivel de contaminación del aceite. Ver Tabla 2.

TABLA 2
Norma de limpieza ISO 4406-99 para aceites industriales

En la Tabla 3 se especifica el código de limpieza ISO 4406-99 que debe cumplir el aceite industrial ISO 3448 de acuerdo con el componente lubricado, y los límites máximos permisibles. Este código de limpieza ha sido calculado con base en el espesor de la Capa fluida 3 de la película lubricante ho.

TABLA 3
Código de limpieza ISO 4406-99 de acuerdo con el tipo de componente y mecanismos lubricados

5. FRECUENCIA DE MONITOREO POR PRUEBAS BASICAS Y ESPECIALES DE LABORATORIO AL ACEITE

De acuerdo con la criticidad del equipo, se le efectúan al aceite de los componentes lubricados, los análisis de laboratorio por pruebas básicas ASTM, ISO y EEA, o especiales. Ver Tabla 4.

TABLA 4
Pruebas básicas y especiales ASTM, ISO, EEA

6. CONDICION DEL ACEITE ANTES Y DESPUES DE LA DIALISIS POR TERMOVACIO Y FILTRACION

En la Tabla 5 se especifican los resultados de los análisis de laboratorio por pruebas básicas y especiales efectuados al aceite ISO 68 AW de dos turbogeneradores (TG 1 y TG 2) operando con 2000 galones de aceite sin y con contaminantes sólidos, líquidos y gaseosos, antes y después del proceso de termodiálisis y filtración. Se específica el incremento en su vida de servicio de acuerdo con la prueba ASTM D2272.

TABLA 5
Incremento de la vida de servicio del aceite ISO 68 AW del TG 1 y 2 sin y con contaminantes antes y después de la diálisis por termovacío y filtración

7. BENEFICIOS DE LA TERMODIALISIS Y FILTRACION

• En aceites sin contaminantes sólidos, líquidos o gaseosos, dializando el aceite periódicamente, la rata de oxidación se reduce, prolongando la vida de servicio del aceite; en el caso del TG1 fue de 15.256 horas.
• En aceites con contaminantes sólidos, líquidos o gaseosos, dializando el aceite a tiempo, se recupera parte de la vida de servicio del aceite; en el caso del TG2 fue de 10.512 horas.
• Reducción de los costos de lubricación por menos cambios de aceite.
• Reducción de los costos de mantenimiento por menos desgaste adhesivo, fatiga superficial, erosivo, abrasivo y corrosivo, en los mecanismos lubricados.
• Menos desecho de aceites usados.
• Mayor disponibilidad de los equipos rotativos.

8. CONCLUSIONES

Con base en los resultados obtenidos se tienen las siguientes conclusiones:

1. La termodiálisis no solo es un proceso que se debe utilizar para hacerle mantenimiento a los aceites industriales contaminados con sólidos, agua y gases, sino que si se le hace a los aceites durante su vida de servicio, se puede incrementar significativamente, reduciendo los costos de lubricación y de mantenimiento.
2. El aceite al cual se le va a hacer el proceso de termodiálisis se debe analizar en el laboratorio antes y después del proceso de termodiálisis.
3. Para poder evaluar objetivamente los resultados obtenidos con el proceso de termodiálisis al aceite, es fundamental incluir dentro de las pruebas de laboratorio, la prueba especial de oxidación RPVOT ASTM D2272, para poder comparar la vida de servicio del aceite antes y después del proceso de termodiálisis.