Estrategias para lograr y mantener el aceite seco

May. 17, 2021

Autor: Noria Latín América

Última actualización: 09/15/23

Jim Fitch, Noria Corporation. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América

Innumerables veces he publicado artículos en esta revista enfatizando las virtudes del control de la contaminación. Con cada año que pasa, parece que recibimos más y más comentarios de los usuarios que detallan y validan el caso de negocio para un aceite limpio, seco y fresco. Por supuesto, una cosa es predicar su valor, pero otra muy distinta es lograr y mantener condiciones casi libres de contaminantes. Por lo tanto, abordaré este tema en este artículo y algunos futuros, comenzando por la exclusión y eliminación de agua.

Mantenga sus máquinas herméticas

No tiene que extraer lo que no permite que ingrese. De hecho, es difícil cuestionar la lógica de controlar la entrada de agua. Pero debido a que la humedad está en todas partes, lograr la sequedad total solamente mediante la exclusión puede no ser práctico o incluso necesario.

Los aceites lubricantes tienen diferentes grados de higroscopicidad (tendencias a atraer el agua), lo que hace que el control de toda el agua disuelta sea un ejercicio casi inútil. Sin embargo, para muchas aplicaciones el agua libre y emulsionada es la más destructiva y, por lo tanto, el objetivo central a controlar.

La exclusión se relaciona con el proceso de prevenir (excluir) la entrada de agua del medio ambiente, de la misma máquina y del proceso. Los puntos comunes de ingreso de agua incluyen:

  1. Agua en el aceite de relleno (algunos tanques de suministro pueden acumular varias pulgadas de agua por debajo del nivel de aceite)
  2. Sellos de vapor en turbinas (p. Ej., Regulación incorrecta de la presión)
  3. Sistema de extracción de vapor defectuoso (demasiado alto puede aspirar vapor, mientras que demasiado bajo puede no mantener controlada la entrada)
  4. Fugas de agua de proceso de la producción de pulpa y papel, plantas de tratamiento de agua, plantas de tratamiento de aguas residuales, etc.
  5. Fugas del enfriador de aceite
  6. Ingreso de agua por los sellos debido a chorros de agua de lavado, lluvia e inundaciones.
  7. Entrada por la ventilación o respiradero en el espacio superior del depósito y tanque.

La prioridad principal es silenciar los puntos de ingreso mediante un control de ingreso estricto y bien administrado. Aplazar el mantenimiento de sellos desgastados, respiraderos defectuosos y fugas de refrigerante crea eventos de mantenimiento más costosos en el futuro, incluido el posible costo de cambios prematuros de aceite, lavado, deshidratación del aceite y reemplazo de piezas dañadas por el agua. Monitorear y cerrar rápidamente los sitios de ingreso es, con mucho, el uso más inteligente de los recursos de mantenimiento.

El análisis de aceite puede ser una estrategia importante para proporcionar alertas a los problemas recurrentes de ingreso de agua. Esto puede ser tan simple como una inspección visual diaria de los visores de sedimentos del fondo y agua (BS&W, por sus siglas en inglés), indicadores de nivel y toma de muestras de aceite que requieren destapar la máquina. Además de la inspección visual, el agua también se puede detectar utilizando varios instrumentos de campo y métodos de detección pasa/no pasa, como pruebas de crepitación y analizadores de hidruro de calcio.

Una vez que se localiza una nueva fuente de agua, se pueden implementar rápidamente medidas correctivas. Cuando se observa una gran contaminación con agua, hay poca necesidad de cuantificar la cantidad exacta en el aceite.

Deje que la máquina se seque sola

En el caso de las máquinas que funcionan normalmente en caliente, pueden salir del aceite cantidades de agua de bajas a moderadas por evaporación a través del espacio superior y la ventilación. Cuanto más caliente esté el aceite y menor sea la humedad relativa en el espacio superior, más rápido se producirá el proceso de extracción de agua por evaporación. Por supuesto, no podemos ignorar las muchas consecuencias negativas que el calor imparte sobre el aceite y la máquina. Por lo tanto, esta práctica debe usarse con moderación.

Algunas empresas utilizan ventiladores y purga con aire de instrumentos para mantener su espacio superior relativamente seco. Purgar de aire húmedo el espacio superior no solo ayuda a eliminar el agua del aceite, sino que también puede controlar sustancialmente la entrada y la condensación de la humedad atmosférica. Los lubricantes con buenas propiedades de separación de agua (demulsibilidad) pueden liberar agua libre rápidamente hacia el fondo del depósito. Esta agua se puede drenar periódicamente utilizando métodos manuales o automáticos.

En resumen, cualquier cosa que se pueda hacer para ayudar a la máquina y su aceite a excluir y remover la humedad ocasional por sí misma siempre es algo bueno. Sin embargo, el mundo real a menudo es menos amigable y, por lo tanto, existe la necesidad de remover el agua mediante intervención humana o mecánica para lograr el nivel de sequedad necesario.

Opciones de deshidratación forzada

Los sistemas de deshidratación disponibles en el mercado parecen crecer en número día a día. Algunos utilizan métodos certeros y probados por décadas, mientras que otros son más innovadores y cuentan con una variedad de beneficios de desempeño asociados. Por supuesto, probablemente solo lo mejor de los sistemas de nueva tecnología sobrevivirá para presionar a los sistemas de tecnología más antiguos para que cambien o se vuelvan obsoletos. Este, por supuesto, es el conocido ciclo de vida del producto.

Una vez que el aceite se humedece accidentalmente, la primera línea de defensa es tratar de dejar que el aceite libere la mayor cantidad de agua posible mediante separación por gravedad en los tanques de sedimentación. Calentar el aceite a una temperatura cercana a 70 ºC (160 ºF) puede ayudar a facilitar la separación al reducir la viscosidad del aceite y aumentar la gravedad específica diferencial entre el aceite y el agua. Lo que queda en el aceite como agua disuelta y emulsionada se puede eliminar con deshidratadores. Las siguientes son descripciones genéricas de dichos métodos:

Separadores centrífugos: Mientras que los tanques de sedimentación emplean las fuerzas de la gravedad (1 G), los separadores centrífugos pueden acelerar el proceso generando hasta 10,000 Gs. Funciona mejor en aceites de baja viscosidad con buena demulsibilidad.

Separadores coalescentes: Estos también funcionan por las fuerzas de la gravedad, sin embargo, el asentamiento se hace más eficiente al mejorar la demulsibilidad. Estos separadores utilizan un medio de filtración especial para ayudar a agrupar las gotas de agua para que se asienten más rápido. Las gotas de agua grandes se asientan más rápido que las gotas pequeñas (Ley de Stokes). Funciona mejor en aceites de baja viscosidad con buena demulsibilidad.

Separadores por burbujeo y flujo inverso de aire: Al forzar burbujas de aire caliente y seco a través del aceite, generalmente habrá una deshidratación bastante rápida a medida que se permite que se purgue el aire. El aire seco (desecante) extrae la humedad del aceite; es simple, pero efectivo.

Deshidratación por diálisis: Esta tecnología implementa el uso de una membrana porosa especial. En un lado de la membrana hay aceite húmedo y en el otro lado hay aire seco. Al igual que en el método de burbujeo, el aire seco absorbe preferentemente el agua del aceite y posteriormente se purga.

Deshidratación al vacío: Estos separadores hacen hervir el agua en el aceite para formar vapor que puede liberarse a la atmósfera o como condensado. Para permitir que el agua hierva a baja temperatura, el aceite se somete a vacío (típicamente de 25 a 28 pulgadas de mercurio). Bajo vacío, el agua puede evaporarse rápidamente a temperaturas tan bajas como 65 ºC (150 ºF). La baja temperatura reduce el riesgo de degradación térmica-oxidativa del aceite y sus aditivos.

Filtración superabsorbente: Estos filtros emplean polímeros especiales que forman geles cuando se exponen al agua. Los polímeros pueden contener hasta 500 veces su peso en agua. Con el tiempo, los filtros se hinchan con el agua, lo que provoca un aumento de presión que indica la necesidad de un cambio.

Cada una de estas tecnologías de deshidratación viene en configuraciones exclusivas propiedad de varios proveedores. Todos tienen fortalezas y debilidades y, como tales, deben seleccionarse en función de la aplicación y la necesidad. Hay artículos sobre la mayoría de estas tecnologías y los puede encontrar en los sitios web de Noria, incluido www.machinerylubrication.com, utilizando el motor de búsqueda.

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