El Índice de Viscosidad

Muchos asumen que dos aceites con el mismo grado de viscosidad ISO o SAE tendrán la misma viscosidad y comportamiento en todas las temperaturas operacionales. Las viscosidades ISO o SAE están establecidas a una temperatura estándar y es necesario calcular la viscosidad a las temperaturas operacionales para determinar la funcionalidad de ese aceite. La variación de viscosidad depende del ÍNDICE DE VISCOSIDAD que tiene cada aceite.

La numeración ISO de un aceite es su grado de viscosidad a 40ºC. Quiere decir por ejemplo que un aceite ISO 68 es un aceite cuya viscosidad a 40ºC es 68 cSt (±10%).

La numeración SAE de un aceite es su grado de viscosidad a 100ºC. Por ejemplo todos los aceites SAE 40 deben tener entre 12.5 cSt y 16.3 cSt a 100ºC.

Estamos proveyendo a una empresa un aceite con viscosidad 16,000 cSt (las tablas ISO no van hasta esta viscosidad, si hubiera, sería un ISO 16,000. Este producto tiene un óptimo comportamiento, un buen rendimiento y un alto control del desgaste, pero resulta que en las mañanas tenían problemas de bombeo, lo cual les llevó a la decisión de probar un aceite con la viscosidad 8,000. Tal vez tengan un mayor consumo y mayor desgaste, pero eliminarán el problema de bombeo.

Estudiando dos aceites alternativos, ambos con la viscosidad 8,000 a 40ºC, decidieron ver también el índice de viscosidad. Las fichas técnicas de ambos aceites usan las palabras “Alto Índice de Viscosidad” Una de las fichas estaba completa con la viscosidad a 40ºC, 100ºC, y el índice de viscosidad. Para el otro aceite fue necesario ver un reporte de un laboratorio externo para saber la viscosidad a 100ºC y el índice de viscosidad.

Aceite “A”, fabricado por AMERICAN PETROLEUM tenia un índice de viscosidad de 193.
Aceite “B” fabricado por una empresa brasileña tenia un índice de viscosidad de 85.
¿Cuál es el impacto de estos dos números?

Podemos ver en el gráfico 1 arriba que el aceite “B” tiene más que el doble de viscosidad a 20ºC (cuando lo queremos bombear) y 40% menos viscosidad a 60ºC (temperatura operacional) que el aceite “A”

Esto tiene mucho que ver en el bombeo y también en la operación con la carga que se puede aplicar.

En la realidad, el aceite “B” de viscosidad 8000 tiene prácticamente la misma viscosidad a 20ºC que el aceite 16,000 que utilizaron primero, pero tiene 65% menos viscosidad a 60ºC

Podemos ver en el gráfico 2 cuando comparamos los tres productos en las temperaturas operacionales entre los cojinetes. El efecto del índice de viscosidad tendrá un impacto en el “grosor” de la película de aceite que tiene que proveer lubricación hidrodinámica a los cojinetes bajo extremas presiones y bajas velocidades.

El responsable de mantenimiento es el que debe tomar en cuenta todas las variables para saber cuanto de protección tendrá en la aplicación real. No puede dejar que el Departamento de Compras decida que aceite aplicar.
Gráfico 2
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Gráfico 2
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El efecto del índice de viscosidad en compresores de frío

Esto también es importante en compresores de frío. Aquí comparamos dos tipos de aceite para compresores de amoniaco utilizado en cervecerías, embotelladoras, plantas de pollo y carne y otras plantas.

El aceite American es un API grupo II sintetizado con 99% de sus moléculas saturadas y un índice de viscosidad de 103. El otro aceite es nafténico con un indice de viscosidad de 45.

Cuando comparamos los dos aceites en una viscosidad ISO 68 encontramos que cuando opera en el sector frío del sistema el ISO 68 nafténico tiene una viscosidad de 22,000 cSt contra 8,000 cSt del aceite American grupo II sintetizado a la misma temperatura.

También aquí mostramos lo que pasa si se aumenta la viscosidad a ISO 100 en el aceite nafténico. En la parte fría la viscosidad pasa de 50,000 cSt. En la parte caliente del compresor el aceite grupo II sintetizado mantiene mucho mas viscosidad que el aceite nafténico. Cerca de 80ºC el nafténico ISO 100 y el grupo II ISO 68 tienen la misma viscosidad.

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