combustibles y lubricantes. indice e.e. antonio de escaÑo 1.combustibles. 2.origen del petrÓleo....
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COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES
INDICE INDICE
E.E. ANTONIO DE ESCAÑOE.E. ANTONIO DE ESCAÑO
1. COMBUSTIBLES.
2. ORIGEN DEL PETRÓLEO. EXTRACCIÓN.
3. REFINO DEL PETRÓLEO.
4. COMBUSTIBLES PROCEDENTES DEL PETRÓLEO.
5. COMBUSTIBLES EN LA ARMADA. GUÍA TÉCNICA.
6. COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS.
7. LUBRICACIÓN. LUBRICANTES.
8. TRATAMIENTO DE AGUA DE REFRIGERACIÓN DE MOTORES.
9. PRECAUCIONES DE SEGURIDAD EN EL MANEJO, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLES, LUBRICANTES Y PRODUCTOS ASOCIADOS.
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LUBRICANTE: Toda sustancia sólida, semisólida o líquida, de origen animal, mineral o sintético que, interpuesta entre dos piezas con movimiento relativo entre ellas, reduce el rozamiento y facilita el movimiento.
otras misiones:
-Sellar el espacio entre piezas.-Mantener limpio el circuito de lubricación. -Contribuir a la refrigeracion.-Transferir potencia (hidráulicos). -Neutralizar los ácidos que se producen en la combustión.-Proteger de la corrosión.
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PROP. FISICAS DE LOS LUBRICANTES. COLOR.
Actualmente el color del aceite dice muy poco acerca de sus características, ya que es fácilmente modificable con aditivos. El procedimiento para determinar el color de un aceite es el ASTM-D-1500 en el que se compara el color del aceite con una serie de vidrios patrón de distintos colores, ordenados en sentido creciente de 0 a 8. El cambio del color puede alertar sobre deterioros, contaminación, etc.
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PROP. FISICAS DE LOS LUBRICANTES. DENSIDAD.
Razón entre el peso de un volumen dado de aceite y un volumen igual de agua. La densidad está relacionada con la naturaleza del crudo de origen y el grado de refino. En ocasiones, se usan otras características para definir el aceite en lugar de su densidad, directamente relacionadas con ella:
-La gravedad específica (S.G.).-Gravedad API
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PROP. FISICAS DE LOS LUBRICANTES. VISCOSIDAD.
Mide la resistencia que ofrece un fluido al movimiento, provocada por las fuerzas de atracción entre las moléculas del fluido.
La viscosidad se ve afectada por las condiciones ambientales, especialmente por la temperatura y la presión.
El funcionamiento óptimo de una máquina depende en buena medida del uso del aceite con la viscosidad adecuada para la temperatura ambiente.
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PROP. FISICAS DE LOS LUBRICANTES. VISCOSIDAD.Viscosidad dinámica o absoluta:
Resistencia de un líquido a fluir. Matemáticamente se expresa como la relación entre el esfuerzo aplicado para mover una capa de aceite (tensión de corte) y el grado de desplazamiento conseguido.
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PROP. FISICAS DE LOS LUBRICANTES. VISCOSIDAD.Viscosidad cinemática o comercial:
Resistencia a fluir de un fluido bajo la acción de la gravedad. ŋ es el coeficiente de
viscosidad dinámica.
d es la densidad, todo ello medido a la misma temperatura.
La viscosidad aparenteviscosidad aparente es la viscosidad de un fluido en unas determinadas condiciones de temperatura y agitación, no depende de las características del fluido, sino de las condiciones ambientales,
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PROP. FISICAS DE LOS LUBRICANTES. VISCOSIDAD.Clasificación de los fluidos según su viscosidad:
-NEWTONIANO.
-NO-NEWTONIANO.
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PROP. FISICAS DE LOS LUBRICANTES. VISCOSIDAD.Unidades de medida de la Viscosidad:Poise (Po). Poiseuille (Pl): 1 Pl= 10 Po = 1 Pa x s Reyn: En la práctica se usa el microreyn.Stoke (St): Suele emplearse su submúltiplo el centistocke (cSt). 1 cSt = 0'01 St. Metro cuadrado por segundo (m2/s): Unidad de viscosidad cinemática del S.I. 1 m2/s= 104 St Segundos Saybolt (SUS). Se usa sobre todo en EEUU. Segundos Redwood: Se usa en Gran Bretaña. Grados Engler: Se usa en la Europa continental.En la actualidad, la viscosidad suele determinarse en centistokes, para luego convertirla a otras unidades.
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INDICE DE VISCOSIDAD:Medida de la variación de la viscosidad de un aceite
en función de la temperatura.
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Bombeabilidad: Capacidad de un lubricante para fluir de manera satisfactoria impulsado por una bomba, en condiciones de baja temperatura. Consistencia: Se llama así a la resistencia a la deformación que presenta una sustancia semisólida, como por ejemplo una grasa. Al grado de consistencia de una grasa se le llama penetración y se mide en décimas de milímetro.
La consistencia, al igual que la viscosidad, varía con la temperatura.
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Aceitosidad o lubricidad: Capacidad de un lubricante de formar una película de un cierto espesor sobre una superficie.A mayor viscosidad, mayor lubricidad. En la actualidad suelen usarse aditivos para aumentar la lubricidad sin necesidad de aumentar la viscosidad.
Adhesión o adherencia: Capacidad de un lubricante para adherirse a una superficie sólida. Esta relacionada con la lubricidad.
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Rigidez dieléctrica: O tensión de perforación es la tensión que produce un arco eléctrico permanente entre dos electrodos bien definidos separados 2'5mm, sumergidos en aceite a 20ºC. Se expresa en Kv/cm.
La rigidez dieléctrica orienta sobre la capacidad aislante del aceite, así como de la presencia en el mismo de impurezas tales como agua, lodos, polvo, gases, etc.
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Formación de espuma: La espuma es una aglomeración de burbujas de aire u otro gas, separados por una fina capa de líquido que persiste en la superficie. Suele formarse por agitación violenta del líquido.
La espuma provoca problemas en los sistemas hidráulicos y de lubricación:
comportamiento errático de mandos hidráulicos
cavitación en bombas
derrames en depósitos
oxidación prematura del aceite
corrosión interna de elementos del sistema
fallos en cojinetes (por insuficiente lubricación)
disminución de la capacidad refrigerante del aceite
disminución de la capacidad de disolución del aceite
flotación de pequeñas partículas de lodo presentes en el aceite
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Emulsibilidad: La emulsibilidad es la capacidad de un líquido no soluble en agua para formar una emulsión. Se llama emulsión a una mezcla íntima de agua y aceite.
Se considera que una emulsión es estable si persiste al cesar la acción que la originó y al cabo de un tiempo de reposo. Los factores que favorecen la estabilidad de las emulsiones son:
Viscosidad del aceite muy alta
Tensión superficial del aceite baja
Pequeña diferencia de densidad entre los dos líquidos
Presencia de contaminantes.
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Emulsibilidad:
La presencia de agua en el aceite es siempre perjudicial para la lubricación, ya que, entre otras cosas, puede disolver ciertos aditivos, restando eficacia al aceite. Por lo tanto, siempre es deseable que los aceites formen emulsiones inestables, o separen el agua por decantación. Esto es especialmente deseable en el caso de la maquinaria expuesta a la intemperie.
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Demulsibilidad: Capacidad de un líquido no soluble en agua para separarse de la misma cuando está formando una emulsión.
Aeroemulsión: Emulsión de aire en aceite, formada por burbujas muy pequeñas (0'0001 a 0'1 cm), dispersas por todo el líquido. Las aeroemulsiones son muy difíciles de eliminar y provocan problemas semejantes a los de la espuma superficial.
Es una característica intrínseca del aceite base y no puede ser modificada con aditivos.
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Punto de goteo: Se llama punto de goteo a la temperatura a la cual una grasa pasa de estado semisólido a líquido. Este cambio de estado puede ser brusco o paulatino, considerándose el punto de goteo como el final del proceso.
Se considera que el rango de temperatura útil de una grasa está entre 100 y 150º F por debajo del punto de goteo.
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Punto de inflamación: Se llama punto de inflamación a la temperatura mínima a la cual un aceite empieza a emitir vapores inflamables.
Un punto de inflamación alto es signo de calidad en el aceite.
En los aceites industriales el punto de inflamación suele estar entre 80 y 232 ºC, y en los de automoción entre 260 y 354ºC.
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Punto de combustión: Temperatura a la cual los vapores emitidos por un aceite se inflaman, y permanecen ardiendo al menos 5 segundos al acercársele una llama. El punto de combustión suele estar entre 30 y 60 º por encima del punto de inflamación.
Punto de enturbiamiento: Temperatura a la cual las parafinas y otras sustancias disueltas en el aceite se separan del mismo y forman cristales, al ser enfriado el mismo, adquiriendo así un aspecto turbio.
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Punto de floculación: Temperatura a la cual las parafinas y otras sustancias disueltas en el aceite se precipitan formando flóculos (agregados de sustancias sólidas) al entrar en contacto con un fluido refrigerante, en una mezcla con un 10% de aceite y un 90% de refrigerante, al ser enfriado el aceite.
Especial significación en los aceites que trabajan en elementos de sistemas de refrigeración, en los cuales el refrigerante es miscible con el aceite.
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TIPOS DE LUBRICACION:
- Lubricación Hidrodinámica: separación completa entre ambas superficies mediante una película de lubricante.
- Lubricación Hidrostática: se introduce el lubricante a presión entre las superficies.
- Lubricación de película de mezcla: Existe contacto parcial entre superficies. Es un régimen de transición entre hidrodinámica y capa límite.
- Lubricación de Capa Límite: la película de lubricante es tan fina que existe contacto parcial metal-metal.
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ACEITES LUBRICANTES:
Compuesto esencialmente por una base + aditivos.
Las bases lubricantes determinan la mayor parte de las características del aceite, tales como: Viscosidad, Resistencia a la oxidación, Punto de fluidez.
Las bases lubricantes pueden ser: Minerales si derivan del petróleo o Sintéticas si su procedencia es química.
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CLASIFICACION DE LOS ACEITES LUBRICANTES:
Los aceites lubricantes se clasifican principalmente atendiendo a su composición, grado de viscosidad y su calidad.
1. SEGÚN SU COMPOSICIÓN:
- Aceites de Base Mineral.
- Aceites de Base Sintética. (PAO (Poli Alfa Olefinas), Ésteres Orgánicos, Ésteres Fosfóricos).
2. SEGÚN SU GRADO DE VISCOSIDAD:
- Aceites Industriales. (ISO 3448 ( ASTM D 2422 ); ISO 6743/4 ).
- Aceites de Automoción. (SAE)
3. SEGÚN EL GRADO DE CALIDAD DEL ACEITE: (API, ACEA).
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ACEITES LUBRICANTES. SEGÚN SU COMPOSICIÓN.
Aceites de base mineral: Son aceites cuya base son mezclas de compuestos hidrocarbonados de diferentes familias (alcanos, alquenos, aromáticos, etc.), procedentes del petróleo. Su principal característica es que son aceites Monogrados. (Aceites cuyos índices de viscosidad varían considerablemente en función de la temperatura. Estos aceites deben ser cambiados si las condiciones de temperatura presentan variaciones importantes).
RReessiidduuoo aattmmoossfféérriiccoo
GGaassóólleeoo ddee vvaaccííoo
AAcceeiittee lliiggeerroo
AAcceeiittee mmeeddiioo
AAcceeiittee ppeessaaddoo
RReessiidduuoo ddee vvaaccííoo
-Base parafínica: parafinas superior al 75%.
-Base nafténica: naftenos entre un 35 y 50%.
-Base aromática: aromáticos superior al 40%.
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ACEITES LUBRICANTES. SEGÚN SU COMPOSICIÓN.
Aceites Lubricantes Sintéticos
Aceites cuya base son productos preparados por reacción química de sustancias de bajo peso molecular para producir un fluido de alto peso molecular diseñado para desarrollar ciertas propiedades predecibles.
Diferencia con los minerales:
-Presentan una estructura molecular definida y conocida.
-Propiedades predecibles (se conoce su estructura química).
-En general: buen comportamiento en cuanto a Viscosidad y Tª.
-Poca tendencia a carbonización.
-Bajo P. Congelación.
-Buena resistencia química.
APLICACIONES DE LAS BASES SINTETICASTIPOSAPLICACIÓN PRINCIPALPAOAutomotriz e IndustrialEsteres orgánicosAviación y AutomotrizEsteres FosfóricosIndustrial
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ADITIVOS
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ACEITES LUBRICANTES. SEGÚN SU GRADO VISCOSIDAD.
Aceites Industriales:
La norma ISO 3448 ( ASTM D 2422 ) clasifica los aceites industriales, con una aplicación que se extiende a nivel mundial. Esta clasificación divide los aceites según su viscosidad cinemática (cSt) a 40ºC. Los agrupa en grados que abarcan rangos concretos de viscosidad. Se indica ISO VG seguido del nº que corresponde al grado de viscosidad.
La ISO 6743/4 establece una serie de familias en función de su aplicación:
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ACEITES LUBRICANTES.
CLASIFICACIONES
GRADO VISCOSIDAD
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Aceites de Automoción:
Se clasifican según la norma SAE J 300 en función de la viscosidad. Esta clasificación se basa en la variación de la viscosidad con la temperatura. Indica la viscosidad cinemática que deben tener los aceites a temperaturas específicas.
ACEITES LUBRICANTES. SEGÚN SU GRADO VISCOSIDAD
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ACEITES LUBRICANTES. SEGÚN SU GRADO DE CALIDAD.
API(Instituto Americano del Petróleo): distingue entre aceites para motores de gasolina y diesel. Dentro de cada una define una serie de niveles de calidad.
- Para Gasolina: primera letra S (spark) seguida de A,B,C….de menor a mayor calidad.
- Para Diesel: primera C (compression) seguida de A,B,C…
ACEA (Asociación de Constructores Europeos de Automóviles):
- Adaptación específica a motores europeos.
- Tienen en cuenta aspectos como la economía de carburante.
- Diferencia con las letras: A, B, E, entre gasolina, diesel e industriales; seguidas de un nº 1,2,3,4 y del año de revisión.
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GRASAS LUBRICANTES