Filtros para Combustible en Surtidores y Tanques de Distribución

El diesel entregado a los surtidores y las empresas en Bolivia es 62 veces más sucio que las normas internacionales.

Es importante reconocer que los inyectores de nuestros motores operan con tolerancias o "luz" de 1µm a 2µm (micrones o micras) y presiones de 1500 a 2500 bares. Esta presión pasa las partículas finas a los inyectores donde se trancan, rayan, rasguñan, o gastan los orificios, aumentando el consumo de combustible y el hollín que forma en el motor, el aceite y el escape. Este hollín causa la formación de lodo, calentamiento del motor y mayor frecuencia de cambios de aceite. Este aumento en la luz de los inyectores reduce la polvorización del diesel, reduciendo la potencia del motor.

Los filtros de los vehículos están diseñados para retener una pequeña cantidad de contaminantes, Típicamente el filtro primario está diseñado para retener 50% de las partículas mayores de 10 µm en cada paso. Los filtros secundarios actuales son diseñados para retener cerca de 95% de las partículas de 3 µm o 4 µm. Cada año se mejora esta filtración para proteger los inyectores que cada vez son de menos tolerancia.

La filtración de combustible en equipos donde varía el flujo por el filtro no es eficiente. Cuando el motor está en ralentí o bajas revoluciones hay buena filtración. Pero al momento que aceleramos el motor, aumenta el flujo de combustible, mucho de lo que fue atrapado es soltado al motor por aumento de flujo y cambio de polaridad de la media filtrante. Largamos el acelerador y el cambio de polaridad vuelve a soltar una parte de la suciedad que había filtrado. Esto ocurre con todos los filtros de todas las marcas y la solución más óptima sería llenar el tanque con combustible pre-filtrado.

En este ejemplo podemos ver muestras de diesel con contaminación típica y compararlas con diesel que sale de los filtros Donaldson Azules (P568666) para filtración de diesel a granel.

Actualmente el diesel analizado en Bolivia era ISO 23/22/14 - Eso quiere decir que las muestras el diesel boliviano analizadas tiene el doble de partículas que la muestra de la izquierda. Más abajo mostramos varios ejemplos de diesel que analizamos aquí. Clic aquí para ejemplos adicionales.

Contaminación "normal" en diesel
ISO 22/21/18

  • 22 = entre 2,000,000 y 4,000,000 partículas por 100 ml sobre 4 µm,
  • 21 = entre 1,000,000 y 2,000,000 partículas por 100 ml mayor que 6 µm.
  • 14 = entre 8,000 y 16,000 partículas por 100 ml mayor que 14 µm.

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Después de filtrar por el Donaldson P568666
ISO 14/13/11

  • 14 = entre 8,000 y 16,000 partículas por 100 ml sobre 4 µm,
  • 13 = entre 40 y 80 partículas por 100 ml mayor que 6 µm.
  • 11 = entre 1,000 y 2,000 partículas por 100 ml mayor que 14 µm.

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Estas fotos son de diesel que compramos en Santa Cruz en Septiembre del 2011, analizado en nuestra oficina. La primera foto muestra la suciedad de 25 ml de esto por el macro de la cámara. Las siguientes son vistas de algunas áreas de esto con el microscopio.

Este combustible tiene una apariencia totalmente transparente. Todas estas partículas son demasiado pequeñas para ver con el ojo. (clic para agrandarlas)

Suciedad en 25 ml de diesel

Una parte del filtro de diesel con microscopio

Una parte del filtro de diesel con microscopio

Estas dos muestras son de los tanques de combustible de dos vehículos en la ciudad de La Paz, analizados en nuestros oficinas el 2 de junio del 2012. Ambas vehículos tenían fallas severas.

La cantidad de partículas contaminantes sobre pasa la escala ISO.

Diesel contaminado en un camion
Diesel en la ciudad de La Paz
Un sistema vendido en el campo aquí que deja mucha tierra en el diesel.
Gastaron más para este sistema inefectivo que hubieron gastado en el más grande y eficiente de Donaldson. A la derecha vemos las partículas que pasan al equipo.

filtro de diesel Brasileño.jpg

Otra vista del diesel que pasó por este filtro, bombeado solamente a 50 litros por minuto. Estas muestras fueron analizadas en nuestras oficinas el 31 de mayo 2012. Vemos que logró a retener las partículas grandes, pero son estos chicos que dañarán los inyectores y bombas.

Picture 004
Aquí podemos ver las partículas de tierra que pasaron por este filtro. La linea verde tiene 80 micrones de ancho. Estas partículas pueden parecer pequeñas, pero gastarán los inyectores.


Código ISO 18/17/16

Picture 001

En estas fotos podemos ver tres muestras más de diesel que analizamos el día 31 de mayo del 2012, tal como salieron de los picos de sus tanques o bombas.
Una empresa constructora en Santa Cruz

Diesel sucio de la constructora
Un surtidor grande en Santa Cruz
Código ISO 17/16/14
Diesel sucio en el surtidor
Una empresa agroindustrial en Santa Cruz
Código ISO 18/16/15
Suciedad en el diesel-Orozco
Esta tabla explica como leer el código ISO 4406 y el número de partículas (rango) por cada 100 ml de líquido. A la izquierda vemos la suciedad que puede estar entrando al filtro Donaldson. A la derecha vemos como sale 99.95% más limpio.

Ejemplo contaminación 22/21/18

Rango de partiículas por 100 ml

Tabla de codigos de limpieza ISO

Filtración de la tierra y residuos de corrosión

Es importante notar que un nivel de contaminación (o limpieza) 22/21/18 es 256 veces más sucio que requerimos para diesel que cargamos a los equipos. Cada rango es el doble de sucio que el rango anterior.

El filtrado del cisterna a un caudal constante permite que el diesel una vez dentro de la maquinaria, sea filtrado de manera más efectiva. Esto es fundamental ya que dicho filtrado en movimiento tiene peor efectividad debido a las vibraciones e intermitencia del caudal a filtrar. Lo cual no ocurre en el filtrado del cisterna.

P568666
Este nivel de filtración es posible en un solo paso por el sistema DERT desarrollado por Donaldson donde el material filtrante sintético no no se daña por carga electrostática, lo cual es común en filtros de otros materiales.

Esta media filtrante bien fina está tejido de forma que puede captar 99.95% de todas las partículas de 4 µm y mayor. Cuando combinamos estos con los cabezales múltiples, podemos filtrar alto volumen con una eficiencia desconocida anteriormente.

P568666
  • Presión Máxima: 350 PSI / 24.1 bar
  • Presión de rotura: 800 PSI / 55.2 bar
  • Flujo Màximo: 65 gpm / 246 lpm
  • Rango de temperatura operativa -40℃
  • Limpieza ISO: 14/13/11
  • Eficiencia: 4 µm a Beta 2000 (99.95%)
  • Aplicaciones: Combustibles y aceite de baja viscosidad
  • Contiene sellos de Viton y pintura epóxica
La cantidad de filtros P568666 depende de el flujo requerido, el contenido de tierra y bacteria en el combustible y la frecuencia de servicio con la que se pretende operar el filtrado de la(s) cisterna(s).

Con el nivel de contaminación de nuestro diesel, estimamos que cada filtro tendrá una capacidad de filtrar 180.000 a 200.000 litros.

Eliminación del agua

P570248 para Agua
El agua presenta un problema serio para la bomba y los inyectores de los equipos. Los sistemas tradicionales de separación de agua no son muy efectivos cuando el combustible tiene aditivos para reemplazar el azufre y dar lubricidad al diesel. Este aditivo tensoactivo reduce la posibilidad de formación de gotas durante el filtrado por coalescencia (que ocurre en los filtros separadores de agua instalados en los motores) y por ende reduce la posibilidad de separar el agua del combustible.

Para eliminar esta agua, se recomienda colocar filtros absorbentes después de los filtros de limpieza.

Para eso se diseñó el P570248. Estos no son para drenar. Tienen fibras especiales con cloruro de litio que absorben el agua como el pañal del bebe y son cambiados cuando cae el flujo de combustible.
P570248
  • Presión Máxima: 350 PSI / 24.1 bar
  • Presión de rotura: 800 PSI / 55.2 bar
  • Flujo Màximo: 65 gpm / 246 lpm
  • Rango de temperatura operativa -40℃
  • Limpieza ISO: 18/16/13
  • Eficiencia: 20µ a Beta 2000 (99.95%)
  • Aplicaciones: Combustibles y aceite de baja viscosidad
  • Media que absorbe agua para prevenir su entrada al tanque de almacenamiento.
  • Contiene sellos de Viton y pintura epóxica
Estos filtros son colocados en un segundo juego de cabezales, después de los filtros de limpieza. Así se maximiza la vida útil de los mismos.

La cantidad de filtros P570248 depende de el flujo requerido, el contenido de agua en el combustible y la frecuencia de servicio con la que se pretende operar el filtrado de la(s) cisterna(s).

En ciertos casos, cuando el combustible está sujeto a largos periodos de almacenamiento y mucha variación de temperatura, puede ser ventajoso instalar uno de estos a la salida del tanque para retener cualquier condensado que puede haber formado con una transformación de agua disuelta a agua libre.

La Protección contra el polvo, la arena y la humedad del ambiente

Bastón para respiradero
Los sistemas típicos aqui solamente tienen un bastón en el tanque para respirar aire al calentar el tanque o desgargar el combustible. Al descargar 20.000 litros de combustible, entran 20.000 litros de aire con polvo, contaminando el combustible y necesitando más filtros para eliminarlo despues.
TRAP para bulk

Los respiraderos Donaldson T.R.A.P.® previenen la entrada de polvo y humedad, permitiendo al mismo tiempo caudales de fluido mayores, tanto hacia adentro como hacia afuera del depósito.

Reducen la humedad del aire entrante a 15% mientras eliminan polvo hasta 3 µm con una eficiencia de 97%.
X920006 (completo)
  • Elemento de reemplazo: P923075
  • Flujo: 500 gpm / 1893 lpm
  • Eficiencia: 97% a 3 µm
  • Rosca: 1.5" NPT Hembra
  • Incluye indicador de restricción mecánica
  • Incluye válvula de emergencia
Cada vez que se carga combustible al tanque cisterna, el aire forzado por el respiradero Donaldson T.R.A.P.® lleva consigo la humedad almacenado en el cloruro de litio, restaurando su capacidad de absorción de humedad. Viene con un medidor e restricción para indicar el momento de cambiar. En instalaciones de menor movimiento se recomienda cambiar el elemento cada 4 meses aunque no esté taponado.
Instalación
Para la máxima protección al equipo (tanques, bombas y motores), se recomienda un sistema de filtración de tres principios:
  • Limpiar
  • Proteger
  • Pulir
Así que filtramos el combustible al recibirlo, en la entrada del tanque de almacenamiento para limpiarlo. Aquí colocamos entre uno y 8 filtros en sus respectivos cabezales.

Colocamos un filtro en el respiradero sobre el tanque para limpiar el aire que entra al dispensar el combustible, bajar el nivel por reducción de temperatura, etc.

Cabezal doble completo con sus filtros y bridas
Colocamos un segundo juego de filtros en la salida del tanque o en la misma bomba del surtidor para garantizar la limpieza al máximo. Así que el juego de filtros de "pulido" elimina 99.95% del 0.05% de las partículas sobre 4 µm que pasaron por el primer filtro, más una parte de las partículas menores y cualquier contaminación que hubo del tanque y las cañerías.

La selección de cabezales depende del volumen de combustible que se tiene que filtrar por minuto y la frecuencia que quiere cambiar elementos. Un cabezal simple puede ser suficiente, pero tendría que ser cambiado con mayor frecuencia que los filtros de un cabezal doble.
corte de cabezal y filtros

Por lo que los filtros trabajan en paralelo, la adición de más filtros extiende el flujo y el tiempo entre cambios.

¿Cuánto sale la instalación del sistema? clic aquí para saber

clic los dibujos para agrandarlos
Múltiple o Cabezal
Características
P570329

P570329 single head with o-ring

P570329
  • Cabezal simple
  • Requiere un filtro (P568666)
  • Flujo 220 lpm (60 gpm)
  • Solamente para filtros Bulk de Donaldson
  • No tiene válvula de alivio
  • Rosca: SAE 1 5/8" - 12 UN-2B
P570330

Single head 1 1/4

P570330
  • Cabezal simple
  • Requiere un filtro (P568666)
  • Flujo 220 lpm (60 gpm)
  • Solamente para filtros Bulk de Donaldson
  • No tiene válvula de alivio
  • Rosca: NPT 1 1/4"
  • Ideal para bombas pequeñas de tambores
P568583

P568583 Dual head

P563107 Flange (brida)
P568583
  • Cabezal dual (paralelo)
  • Requiere dos filtros (P568666)
  • Flujo 400 lpm (106 gpm)
  • Solamente para filtros Bulk de Donaldson
  • No tiene válvula de alivio
  • Requiere 2 Bridas (acoples o flanges) de 4 pernos (P563107 - 1 1/2" NPT con o-ring - u otras)
P561880

P561880 four head

P561880
  • Múltiple que contiene 2 cabezales duales (P568583)
  • Requiere cuatro filtros (P568666)
  • Flujo 946 lpm (250 gpm)
  • Solamente para filtros Bulk de Donaldson
  • No tiene válvula de alivio
  • Incluye manometros de entrada y salida
  • Incluye puertos de mostreo
  • Incluye 4 tapas 4" ANSI 150 que pueden ser torneadas o soldadas para la conexión
P568932

P568932 eight head

P568932
  • Múltiple que contiene 4 cabezales duales (P568583)
  • Requiere ocho filtros (P568666)
  • Flujo 1893 lpm (500 gpm)
  • Solamente para filtros Bulk de Donaldson
  • No tiene válvula de alivio
  • Incluye manometros de entrada y salida
  • Incluye puertos de mostreo
  • Incluye 4 tapas 4" ANSI 150 que pueden ser torneadas o soldadas para la conexión
P568933

P568933 ten head

P568933
  • Múltiple que contiene 5 cabezales duales (P568583)
  • Requiere diez filtros (P568666)
  • Flujo 1893 lpm (500 gpm)
  • Solamente para filtros Bulk de Donaldson
  • No tiene válvula de alivio
  • Incluye manometros de entrada y salida
  • Incluye puertos de mostreo
  • Incluye 4 tapas 4" ANSI 150 que pueden ser torneadas o soldadas para la conexión