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 el máximo establecido según las normas internacionales.

Esto significa que contiene 62 veces más partículas de impurezas de todo tipo que lo establecido por esas normas.
Es importante reconocer que los inyectores de nuestros motores operan con una "luz" de 1µm a 2µm (micrones o micras) y presiones de 1500 a 2500 bares.

Esta inmensa presión (si existiera en el planeta un océano de 25 km. de profundidad, es la presión que hallaríamos en el fondo!) empuja a las partículas finas a los inyectores. Estos se trancan, rayan, rasguñan, o se agrandan los orificios debido al tremendo poder abrasivo de estas micropartículas bajo esa tremenda presión, aumentando tanto el consumo de combustible como el hollín que forma en el motor, el aceite y el escape. Este hollín causa la formación de lodo, calentamiento del motor y causando mayor frecuencia de cambios de aceite. Este aumento en la luz de los inyectores reduce la pulverización 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. Por lo que el diesel es re-circulado, con un tanque limpio, poco a poco se limpia más hasta saturarlo.

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 luz.

Combustible no es conductivo. Cuando pasa por un filtro conductivo, cría un corriente electroestático. Ese efecto sujeta varias partículas de suciedad en la capa del filtro. Pero cada vez que se varia el flujo, se invierte la polaridad del filtro.

Por eso la filtración de combustible en equipos en los que varía su flujo no es eficiente. Cuando el motor está en ralentí o bajas revoluciones hay buena filtración. Pero al momento que aceleramos, aumenta el flujo de combustible y mucho de lo que fue atrapado es liberado y arrastrado al motor por ese 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 retenido. Esto ocurre con todos los filtros de todas las marcas. La solución óptima es 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 es ISO 23/22/14 - Eso quiere decir que las muestras analizadas del diesel boliviano tienen 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 de partículas mayores de 4 µm, en cada 100 ml.
  • 21 = entre 1,000,000 y 2,000,000 de partículas mayores de 6 µm, en cada 100 ml.
  • 14 = entre 8,000 y 16,000 de partículas mayores de 14 µm, en cada 100 ml.

diesel-contaminado

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

  • 14 = entre 8,000 y 16,000 de partículas mayores de 4 µm, en cada 100 ml.
  • 13 = entre 4,000 y 8,000 de partículas mayores de 6 µm, en cada 100 ml.
  • 11 = entre 1,000 y 2,000 de partículas mayores de 14 µm, en cada 100 ml.

combustible_limpio
Estas fotos son de diesel que compramos en Santa Cruz en Septiembre del 2011, analizado en nuestras oficinas. La primera foto muestra la suciedad de 25 ml de este combustible a través de la lente macro de la cámara. La siguiente es una imagen a través del microscopio de alguna parte de la misma muestra de combustible.

Este combustible tiene una apariencia totalmente transparente. Todas estas partículas son demasiado pequeñas para ver con el ojo.
Diesel comprado santa Cruz
combustible-surtidor
Estas dos muestras son de los tanques de combustible de dos vehículos en la ciudad de La Paz, analizados en nuestras oficinas el 2 de junio del 2012. Ambas vehículos tenían fallas severas.

La cantidad de partículas contaminantes sobrepasa los valores de la escala ISO.

diesel-camion
Camion-MB_diesel
Sistemas “caseras”
Aquí vemos un sistema de filtrado de combustible. Fue instalado en un campo agrícola, aquí en Santa Cruz, el que deja mucha tierra en el diesel

Gastaron más para este sistema inefectivo de lo que hubieran gastado en el más grande y eficiente sistema de Donaldson. A seguir vemos las partículas que pasan al equipo.
filtro-ineficiente
Aquí podemos ver las partículas de tierra que pasaron por este filtro. La línea verde tiene 80 micrones de ancho. Estas partículas pueden parecer pequeñas, pero debido al poder abrasivo que les da la presión de la bomba inyectora, terminarán por agrandar los orificios micrométricos de los inyectores.

Código ISO 18/17/16

todavia sucio
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 las partículas pequeñas, que dañarán los inyectores y bombas.
diesel-tierra
En estas fotos podemos ver dos 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

constructora-diesel

Una empresa agroindustrial en Santa Cruz
Código ISO 18/16/15

industrial tank
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 del que requerimos para el diesel que cargamos a los equipos. Cada rango es el doble de sucio que el rango anterior.

El filtrado con caudal constante del combustible de una cisterna de almacenamiento permite que el diesel una vez dentro de la maquinaria, sea filtrado de manera más efectiva, por el sistema de filtrado con caudal variable, dependiente de la demanda del motor. Esto es fundamental ya que dicho filtrado en movimiento tiene peor efectividad debido a las vibraciones e intermitencia del caudal a filtrar, condiciones que no ocurren en el proceso de filtrado en la cisterna.

P568666
Sin embargo, este nivel de optima filtración es posible en un solo paso gracias al sistema DERT desarrollado por Donaldson cuyo combinación de material filtrante no se daña por carga electrostática, lo cual es común en filtros de otros materiales. Por tener combustible casi sin contaminantes, se reduce significativamente la cantidad de partículas que podrían aflojarse en operaciones. Los filtros de última generación en los equipos móviles ahora son más eficientes; filtros que se taponaría rápidamente si el combustible no fuera prefiltrado.

Esta media filtrante bien fina está tejida de forma que puede captar 99.95% de todas las partículas a partir de un tamaño de 4 µm. en más. Cuando combinamos estos con los cabezales múltiples, podemos filtrar un elevado volumen de combustible 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).

En las instalaciones que posean estos filtros y que tengan bombas suficientemente potentes, se podrán filtrar más de 200.000 litros por filtro con el nivel de contaminación de nuestro diesel, debiendo cambiar el filtro cuando la restricción llegue a 50 psi / 3,44 bar en el manómetro.

Bombas con menores potencias a las indicadas requerirán de una mayor frecuencia de cambios de los elementos filtrantes.

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 capacidad de formación de gotas de agua por coalescencia durante el filtrado (fenómeno que ocurre en los filtros separadores de agua instalados en los motores) y por ende, reduce la formación de gotas de agua, reduce la capacidad de separar el agua del combustible. Es mucho más fácil separar del combustible una gota de agua ya formada, que unas muchísimo más diminutas, micro gotas apenas mayores que meras aglomeraciones moleculares del mismo líquido.

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.

A veces este filtro es llamado "detector de agua", ya que puede ir por 200 mil de litros sin taponarse, o puede taponarse al recibir una sola cisterna de combustible adulterado con agua. Si se tapona, se debe reclamar al instante al cisternero que hizo la entrega.
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 aquí solamente tienen un bastón en el tanque para respirar aire al calentar el tanque o descargar 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 después.
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

detail 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

details 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

drawing 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

drawing 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

drawing 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
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