Contadores de partículas automáticos (APC) calibrados bajo la ISO 11171 para control de calidad en aceites, fluidos hidráulicos y combustibles

Julián Malaina Landivar 1 de octubre de 2024

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Dr. Julián Malaina Landivar
Director PAMAS Hispania
PAMAS Partikelmess GmbH

RESUMEN

Calibrar cualquier instrumento analítico debería ser una norma de obligado cumplimiento y con mayor motivo en aplicaciones de cualquier tipo de Industria. El garantizar los resultados de los conteos de las partículas en todo tipo de fluido también debería de ser un asunto fundamental, que sólo utilizando normas internacionales de calibración podremos asegurar y además teniendo en cuenta que los estándares de calidad son cada vez más exigentes.

1. METODOLOGÍA DE LOS APC

El fundamento técnico de los contadores de partículas automáticos (APC) por blocaje de luz se basa en un láser que mide UNA a UNA cada partícula (contenidas en la muestra) que atraviesa la célula de medida. Cada partícula produce una sombra que es proporcional a su tamaño (diámetro equivalente a una esfera que tenga la misma área) para ello, el contador de partículas se ha calibrado previamente bajo la norma de calibración ISO 11171, utilizando unos Materiales de Referencia Standar “SRM®” 2806d. (Figura 1). Esta suspensión está hecha con una concentración conocida del material de referencia RM 8631 en fluido hidráulico. La distribución de las partículas está analizada y certificada bajo el National Institute of Standards and Technology (NIST).

Los contadores de partículas por blocaje de luz se vienen utilizando desde la década de los 80 para cualquier tipo de líquido: aceites, fluidos hidráulicos y combustibles, donde dar resultados del grado de limpieza de dichos líquidos, bajo normas internacionales (ISO 4406*, IP 577*,ISO 11171*, SAE AS4059, NAS 1638, GOST 17216, GJB 420B, CHARN,…) está totalmente asumido por todos los usuarios, han sido su gran mercado y donde expresar los tres códigos del grado de limpieza de cualquier fluido, según la norma ISO 4406 que es la más utilizada, suele ser de obligado cumplimiento en muchas aplicaciones de la Industria.

Figura 1: Esquema funcionamiento (Imagen obtenida a partir de PAMAS).

2. DIFERENTES SENSORES DE MEDIDA DE LOS APC

Dentro de los diferentes tipos de sensores que se fabrican en la actualidad, sólo los sensores volumétricos garantizan que cuantifica el 100% del líquido que atraviesa la célula del sensor ya que el láser esta alineado en toda su apertura. Sin embargo, los sensores “in situ” sólo miden la parte central del paso de la célula, única parte donde está alineado el láser del sensor, por lo que no todas las partículas que atraviesan la célula del sensor son cuantificadas y por lo tanto los resultados de las medidas no son los correctos (Figura 2). Estos sensores “in situ” obviamente no son calibrables bajo ninguna norma ISO, son sensores de bajo coste y nunca se podrían utilizar en aplicaciones críticas, como las de los inyectables para el cumplimiento de cualquier farmacopea, donde solo UNA partícula más o menos, puede producir la aceptación o rechazo de todo un lote de inyecciones, con las consecuencias económicas que este gasto puede suponer para una empresa farmacéutica. También aplicables al contaje de partículas en Plantas de tratamiento de aguas (Malaina, 2021; Malaina, 2024).

Figura 2: Diferentes sensores (Imagen obtenida a partir de PAMAS).

3. NORMAS ISO DE CALIBRACIÓN DE LOS APC PARA LÍQUIDOS

Las normas de calibración para contaje de partículas (APC) en líquidos, ya sean orgánicos e inorgánicos son:

• Para aceites, fluidos hidráulicos y combustibles:
  • ISO 11171 (actualmente vigente para expresar los resultados según los tres códigos de la ISO 4406 o SAE AS 4059)
  • ISO 4402 (obsoleta desde el 1.999, aunque se sigan utilizando los códigos NAS 1638)
• Para aguas, inyectables y fluidos acuosos (hidráulicos basados en glicol/agua):
  • ISO 21510-3 (para contadores de partículas basados en la Extinción de luz)

4. CONCLUSIONES

Frente a una simple verificación, la norma de calibración ISO 11171 es necesaria para garantizar la trazabilidad de los resultados de los contadores de partículas automáticos (APC) en: aceites, fluidos hidráulicos y combustibles, tal como recomiendan los fabricantes de dichos contadores de partículas automáticos.

Los contadores de partículas automáticos (APC) calibrados bajo la norma ISO 11171, son la herramienta segura que da una ingente información para tomar decisiones sobre la eficacia de los diferentes pasos de purificación de cualquier fluido, desde su fabricación hasta su reutilización que podría incluir sucesivos filtrados y flushing. Tanto en el laboratorio, analizando muestra a muestra de cada fluido como en línea para monitorizar cualquier punto del proceso de su purificación, es decir en cualquier condición de medida (¡la Información garantizada siempre es poder para tomar decisiones!).

Los códigos NAS 1638 están obsoletos desde el milenio anterior y seguir utilizándolos hasta en la Industria Aeronáutica, es un insulto a la inteligencia, ya que utiliza la obsoleta norma de calibración ISO 4402, con polvo del desierto de Arizona que obviamente no es trazable y que ha sido sustituida desde 1999 por la norma ISO 11171.

Todos los modelos de contadores de partículas automáticos de PAMAS (tanto los contadores de laboratorio, como los equipos para trabajar en línea) se calibran acorde a dicha norma ISO 11171 y de esta forma se diferencian frente a los monitores de partículas “low cost” y otros sistemas de medida de partículas ópticos, que no están capacitados para cumplir dicha exigente norma de calibración. Garantizando sus resultados frente a cualquier Laboratorio o Centro de Referencia, que obviamente también deberán acreditar el cumplimiento de dicha norma de calibración para poder reportar sus resultados ante cualquiera de sus clientes.

5. BIBLIOGRAFÍA

• ISO 4406 “Method for coding the level of contamination by solid particles” ISBN: 9780580341823
• ISO 11171 “Calibration of automatic particle counters for liquids” ISBN: 9780580926716
• IP 577 “Determination of the level of cleanliness of aviation turbine fuel - Automatic particle counter method using light extinction” ISBN: IP577-2936450
• ISO 21501-3 “Determination of particle size distribution” ISBN: 9780539028089
• Malaina, J. (2021). Contadores de partículas por blocaje de luz como futura herramienta para tomar decisiones en todo tipo de plantas de tratamiento de aguas. Tecnoaqua, (52), 60-63.
• Malaina, J. (2024). Por qué calibrar un contador de partículas automático (APC) en aguas bajo la norma ISO 21501-3. Tecnoaqua, (65), 60-63.