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Cuaderno de Hidráulica: Llenado de centrales y flushing de sistemas hidráulicos

Hemos hablado en otras ocasiones sobre la importancia que los sistemas hidráulicos tienen sobre una máquina de papel. En esta ocasión quiero tocar un tema como es el de las acciones previas a realizar antes de la puesta en marcha de nuevas centrales y equipos hidráulicos. Se entiende como puesta en marcha (commissioning) al conjunto de acciones encaminadas a conseguir que los nuevos equipos y elementos que componen el sistema hidráulico arranquen por primera vez de forma segura, funcionando exactamente de la manera en las que fueron diseñados y produciendo en conjunto el efecto deseado. Alguien puede pensar que se trata de un tema banal y que no tiene la menor importancia puesto que si el sistema hidráulico es nuevo, su primera puesta en marcha no tiene por qué producir problema alguno. Pero no es así. Los sistemas hidráulicos pueden llegar a ser muy complejos, con centrales hidráulicas de gran capacidad y sistemas de tuberías extensos en los que se han invertido muchas horas de montaje y soldadura. En estas ocasiones es imprescindible seguir un protocolo de obligado cumplimiento que nos muestre las instrucciones a seguir para realizar un escrupuloso lavado de la instalación con el fin de eliminar los restos de grasa, partículas metálicas, restos de soldadura y, en general, toda aquella suciedad que pueda afectar de forma negativa a la instalación hidráulica.

Como primera acción imprescindible debe realizarse una exhaustiva inspección y limpieza del interior del tanque, cuidando de no emplear material que pueda dejar fibras o restos del mismo sobre las paredes del tanque. Puede y debe aprovecharse para realizar una inspección que asegure que el depósito del fluido hidráulico se ha fabricado de acuerdo a las especificaciones de diseño en cuanto a separación de zonas, inclinaciones del fondo, depósitos de decantación, etc. Es la ocasión idónea para efectuar los retoques necesarios.

Central hidráulica de potencia de una prensa de zapata

A continuación se llenará el depósito con el fluido hidráulico especificado por el fabricante del equipo o la instalación y los diferentes acumuladores hidráulicos existentes en la central, usando siempre como gas el nitrógeno y los dispositivos adecuados de llenado y control, siempre bajo las especificaciones de presión marcadas por el fabricante. Para el llenado de la central es necesario el uso de un equipo de filtración en el que insertaremos unos cartuchos filtrantes de un tamaño nunca mayor que los especificados para ser usados normalmente en el sistema hidráulico. Es importante tener en cuenta que no debe llenarse el tanque con aceite no filtrado de barril o contenedor . Es recomendable para esta tarea emplear filtros de un tamaño de malla entre 6 y 10 micras y deberá vigilarse el nivel de aceite en el tanque cuando el sistema funcione ya que habrá que comprobar que se alcanza el nivel correcto de funcionamiento cuando se llenen las tuberías y los consumidores. Es buen momento para detectar fugas de aceite en la instalación que, evidentemente, deberán corregirse de inmediato.

Unidad de filtración para el llenado de centrales

Central hidráulica con un acumulador de vejiga

Es necesario igualmente realizar sobre la central y el conjunto de tuberías un lavado o flushing que elimine todo rastro de suciedad y partículas procedentes del montaje y de los procesos de soldadura. Básicamente un flushing consiste en hacer recircular el mismo aceite hidráulico con el cual será operada posteriormente la unidad a través del circuito y con el fin de arrastrar todas aquellas partículas que puedan contaminar el fluido hidráulico provocando un mal funcionamiento de los componentes del sistema. Lo ideal es hacer funcionar las unidades de bombeo a velocidad máxima o caudal máximo y alcanzar la temperatura normal de operación, de esta forma, la velocidad del aceite en el interior del circuito será lo mas elevada posible, provocando en el interior de las tuberías turbulencias que facilitarán el arrastre de las partículas contaminantes. Es recomendable, para las líneas de presión, tratar de obtener un caudal de flushing entre 5 m/s y 10 m/s. Será conveniente tener a mano un número suficiente de cartuchos filtrantes con el tamaño de malla adecuado para cada sistema hidráulico en cuestión ya que al principio se colmatarán con extrema facilidad. Lo ideal es poseer un sistema de filtración con carcasa dúplex en el que sea posible cambiar los elementos filtrantes con el sistema en marcha. Para conocer cuando es necesario cambiar un cartucho de filtro pueden adoptarse varias soluciones, en primer lugar lo ideal es implementar sistemas de filtración con dispositivos visuales y/o eléctricos que nos avisen cuando es necesario el cambio, bien mediante una señal visual o bien mediante una alarma en el sistema de control. Si no es viable este método, simplemente pueden instalarse manómetros de presión a la entrada y salida del filtro, de esta forma se obtendrá lectura de la presión diferencial existente y podrá conocerse, si ésta alcanza el valor limite establecido por el fabricante, cuando es necesario sustituir los elementos filtrantes.

Unidad de filtrado con carcasa dúplex

Central de lubricación con sistema de filtración dúplex

Para que el aceite hidráulico pueda recircular por todo el sistema sin restricciones es necesario derivar el fluido directamente desde la entrada de los consumidores hasta su salida. De esta forma, se conectarán las mangueras de entrada y salida de cilindros, motores, actuadores, etc. Igualmente los diversos elementos de control como son las válvulas direccionales, servoválvulas, etc. montadas en placas deben ser sustituidas por placas de flushing. Estas placas son elementos y piezas mecanizadas con el mismo asiento que emplean las válvulas a las que sustituyen. Simplemente conectan el punto P de alimentación de presión con el canal A, a través del cual el aceite llegará hasta el actuador hidráulico correspondiente (que estará derivado según descripción anterior) retornando a través del canal B hasta el punto T de retorno a tanque.

Placas de flushing con asientos de válvulas mecanizados

Diseñadas para usar el mismo montaje en placa que las válvulas sustituidas

El tiempo necesario para efectuar el flushing puede variar de una instalación a otra, dependerá del volumen del aceite contenido en la instalación, de la presión máxima de trabajo, de la existencia o no de servoválvulas o de hidráulica proporcional, etc. Debe estimarse un tiempo de recirculación en el que periódicamente se tomarán muestras del aceite para efectuar un recuento de partículas a la vez que se vigilan las unidades de filtración con el fin de cambiar sus cartuchos filtrantes cuando sea necesario. Dicho recuento de partículas nos ayudará a obtener una calidad o pureza del aceite según los requerimientos contenidos en la norma ISO 4406. La siguiente tabla puede servir de guía para obtener valores de pureza del aceite suficientes para nuestros sistemas hidráulicos.

Grados de pureza orientativos para sistemas hidráulicos

La toma de muestras del aceite para el recuento de partículas debe efectuarse después de la bomba y antes del filtro de presión o entre la bomba y el filtro de la unidad de filtración si existiese en circuito aparte. Es por ello recomendable tener en cuenta la instalación de puntos para tomas de presión y recogida de muestras de aceite en los lugares indicados.

Cabe mencionar que existen ciertas aplicaciones muy concretas, como puedan ser las centrales de lubricación de las máquinas de papel en las que se encuentran sistemas purificadores para la eliminación del agua contenida en el fluido de refrigeración. De esta forma, la lubricación por aceite es mucho mas efectiva y se elimina la posibilidad de encontrar daños en rodamientos, reductores, etc.debido a corrosión o puntos de oxidación por contenido de agua en el aceite. Pues bien, no es mala idea poseer este tipo de purificadores en formato portátil, de esta forma, podemos instalarlos de manera periódica en ciertas centrales para prevenir la aparición de agua en el aceite o bien instalarlos de manera correctiva en aquellos sistemas en los que encontremos cierto contenido de agua al realizar los análisis de aceite pertinentes.

Sistema de purificación y eliminación de agua contenida en el aceite

Sistema portátil de purificación y eliminación de agua

Bien, es todo de momento. Espero que os resulte interesante, como siempre os animo a dejar vuestros comentarios o dudas al respecto. Gracias.

Un saludo.

mecantech@gmail.com
 
 
 
 
 
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  1. Juan mamuel
    21/11/2013 a las 17:58

    Me intereso mucho su informacion y es muy tecnica yo soy mecanico agricola su informacion es muy tecnica y aprendi mucho …saludos para todos….

    • 21/11/2013 a las 19:39

      Gracias Juan Manuel, me alegra ver que resulta interesante. Un saludo.

  2. Ing. Edmundo Mendoza C.
    26/09/2016 a las 21:39

    estamos haciendo el lavado de las tuberias del proyecto hidroelectrico Victoria en Cuyuja 10 Mw tipo pelton numero de cartuchos 5

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