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Centro América y Caribe¿Estamos considerando la compra de varios motores a gas natural y nos gustaría saber cuál es la diferencia entre ellos y los motores a diésel y gasolina?
A diferencia de los motores a diésel y gasolina, los motores a gas requieren aceites con formulaciones diferentes. Estos motores pueden tener una potencia de hasta 20,000 hp, utilizando hasta 20 cilindros de potencia y con depósitos de aceite de hasta 6,000 litros. Operan en rangos de velocidad que van desde 300 hasta 2,000 rpm.
La calidad del gas natural puede variar ampliamente. Puede ir desde un gas metano dulce (libre de azufre) hasta un gas natural ácido con altos niveles de sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono y nitrógeno, o inclusive, un gas de baja calidad procedente de los rellenos sanitarios.
La mayoría de estos motores son turbocargados y con diseños de dos y cuatro tiempos. Estos motores son los más utilizados para operar compresores de gas natural, generadores o plantas de cogeneración de energía.
El motor y el compresor pueden ser del tipo separado, unidos por un cigüeñal, o del tipo integral, donde el motor y el compresor tienen un cigüeñal común.
Los motores a gas natural tienen requerimientos especiales que los hacen diferentes a los motores a diésel y gasolina. Esto se debe principalmente a que el proceso de combustión de un motor a gas natural es afectado por el tipo de gas combustible.
La mayoría de estos motores operan bajo techo en climas cálidos (trópico), donde la alta temperatura ambiente afecta la operación.
El proceso de combustión es mucho más limpio, por lo tanto, los niveles de hollín son mucho más bajos. En consecuencia, no se requieren de altos niveles de aditivos detergentes/dispersantes.
En la combustión se quema gas metano, por lo que la dilución por combustible no es un problema. Sin embargo, debido a las altas temperaturas de combustión, el incremento en la viscosidad del aceite puede ser un problema muy serio; estas generan incrementos en la oxidación y la nitración del aceite.
Las velocidades de operación son constantes, por lo que estos motores son muy propensos a la formación de depósitos.
La recesión y el quemado de las válvulas de escape son otra preocupación en la operación de motores a gas natural. La recesión de válvulas es el desgaste que ocurre entre la válvula y su aceite en el cabezal; es causada por una lubricación insuficiente o una baja formación de cenizas que amortiguan el asentamiento de la válvula en el cabezal.
Frecuentemente, la válvula puede sufrir un daño llamado “acanalamiento”, el cual es un corte profundo a través o sobre el asiento de la válvula. Las causas de este daño son muchas y variadas y pueden ser bastante diferentes, dependiendo del diseño del motor.
Cuando se lleve a cabo un proceso de investigación de causa raíz de falla de las válvulas de escape deben tomarse en cuenta aspectos como: la formulación del lubricante (relacionado a su contenido de cenizas), su viscosidad, temperatura de operación del motor, temperatura de los gases de escape, calidad del gas combustible, diseño del motor y la relación aire/combustible.
El aspecto de los depósitos de cenizas, en particular, ha sido muy discutido entre los operadores de motores a gas natural. Las cenizas son el residuo que queda después de que el aceite se ha quemado durante la operación del motor. Estas se componen de aditivos detergentes metálicos como los compuestos de calcio y magnesio.
Estas cenizas, en niveles adecuados, pueden prevenir la recesión de las válvulas. Por el contrario, si el nivel de cenizas es muy alto, el resultado puede ser la formación de depósitos innecesarios y peligrosos. En consecuencia, los fabricantes de aceite deben tener mucho cuidado en la selección y las cantidades de aditivos antidesgaste y detergentes que serán utilizados en la elaboración de aceites para motores a gas natural. La selección y aplicación deben tener siempre en cuenta las recomendaciones del fabricante del motor.
Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.