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La probabilidad no aumenta de forma lineal con el tiempo, sino de forma exponencial con el nivel de contaminación. Una junta que permite el paso de 0,4–0,8 L/hora introduce aproximadamente 12–18 mg de partículas metálicas desgastadas por hora al circuito hidráulico debido al rayado del cilindro. El filtro principal de la bomba (normalmente clasificado para 10 μm absolutos) retiene partículas superiores a ese umbral, pero el 20–40 % de las partículas generadas por el rayado se encuentra en el rango de 5–10 μm, por debajo de la eficiencia de captura del filtro. Estas partículas de menos de 10 μm atraviesan el filtro y se acumulan en los juegos entre los zapatos y los pistones de la bomba, provocando un aumento de concentración de 2–4 ppm cada 100 horas de funcionamiento.
Con una contaminación metálica de 4 ppm, el desgaste en los componentes de bombas de precisión (zapatas de pistón, placa de puertos del cilindro) entra en el régimen de desgaste acelerado. La transición desde el desgaste normal al desgaste acelerado ocurre en un umbral específico de contaminación, no de forma gradual. Una muestra de aceite de una Sandvik HLX5T en una mina finlandesa de cuarcita mostró un aumento de la contaminación metálica de 2,8 ppm a 7,2 ppm en un intervalo de 100 horas: el período durante el cual comenzó el sobrepaso del sello de percusión. Transcurridas 180 horas desde ese pico de contaminación, la bomba principal requirió su sustitución por un coste de 4.800 €, incluido el trabajo. El kit de sellos de percusión para esa máquina costaba 290 €.
Probabilidad de fallo de la bomba según el nivel de contaminación
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Nivel de contaminación del circuito |
Contenido metálico estimado (ppm) |
Múltiplo de la tasa de desgaste de la bomba |
Vida útil estimada de la bomba a este nivel |
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ISO 15/13/10 — circuito limpio y bien mantenido |
Por debajo de 1,5 ppm metálicos |
1× el valor de referencia — curva de desgaste normal |
3.800–4.500 horas por ciclo de vida de la bomba |
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ISO 16/14/11 — condición operativa aceptable |
1,5–2,5 ppm metálicos |
1,2–1,5 × el valor de referencia — desgaste ligeramente elevado |
2800–3600 horas — impacto mínimo en la planificación |
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ISO 18/16/13 — límite crítico — filtro bajo carga |
2,5–5 ppm metálicos — partículas sub-10 μm no retenidas |
2,5–3 × el valor de referencia — inicio de régimen de desgaste elevado |
1400–1800 horas — probable sustitución no planificada |
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ISO 20/18/15 — circuito en fallo, derivación activa de la junta |
5–12 ppm metálicos — rayado constante del cilindro |
5–8× el valor de referencia — desgaste acelerado confirmado |
600–900 horas — reemplazo de la bomba a corto plazo |
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ISO 21/19/16 — derivación severa, múltiples fallos de sellos |
Por encima de 12 ppm metálicos — el circuito está esencialmente contaminado |
10–15× el valor de referencia — fallo inminente |
200–400 horas — fallo de la bomba sin intervención |
El muestreo de aceite cada 200 horas no es un programa de calidad opcional, sino un sistema de advertencia temprana que detecta la transición de ISO 18 a ISO 20 antes de que alcance el nivel que provoca el fallo de la bomba. El costo del análisis de una muestra es de 35–60 USD; la bomba que protege cuesta entre 2.400 y 6.000 USD reemplazarla. HOVOO proporciona orientación sobre el monitoreo del estado del aceite y tablas de umbrales de contaminación metálica para todos los principales circuitos hidráulicos de barrenadoras. Referencias en hovooseal.com.
