Uso de la lubricación por niebla en bombas de proceso a altas temperaturas

“Últimamente hemos tenido muchas preguntas relacionadas con la operación a altas temperaturas y cómo redimensionamos los reclasificadores para la temperatura de bombeo. Realmente nunca antes consideramos la temperatura y ahora esa “alta temperatura” parece estar cada vez más baja.

“Algunas especificaciones, incluyendo a dos de las seis refinerías más grandes del mundo, limitan la lubricación por niebla a 230°C, y ahora tenemos una que indica un límite de 150°C. Muchas especificaciones exigen reclasificadores con un factor de servicio pesado para aquellas bombas que operan calientes, pero ¿qué es caliente? Para mí es como decir, “hoy hace calor”. ¿Fue la temperatura un factor de preocupación en los exitosos sistemas de lubricación por niebla utilizados desde hace 20 o 30 años?”

La respuesta a esta pregunta nunca ha sido un secreto y puede ser encontrada en muchos textos de referencia. En numerosas ocasiones en los años 60 y 70, la lubricación por niebla fue aplicada con gran éxito en todo tipo de bombas API. La aplicación de niebla pura fue seleccionada en los 70 para lubricar todos los tipos y estilos imaginables de bombas de proceso. Esto incluía docenas de bombas de los fondos de torres de destilación con temperaturas de bombeo de 390°C, en las tres refinerías más grandes del mundo. (El fluido más caliente en algunos fraccionadores a escala mundial estuvo quizás en el rango de los 315 a los 335°C).

Para los que preguntan sobre la operación en caliente y el diseño de los reclasificadores, tienen que observar una bomba API 610. Anímelos a revisar estas bombas bien sea en el campo o en algunos de los sitios web del numeroso grupo de fabricantes. Entonces se darán cuenta de que entre el fluido bombeado y los rodamientos hay un sello mecánico de alta temperatura y un pequeño espacio con aire del ambiente. Por lo tanto, una gran cantidad del calor se irradia al aire circundante. Los fluidos de barrera a menudo ayudan a eliminar el calor.

Obviamente, hay una significativa pérdida de calor entre el fluido bombeado en la carcasa de la bomba y el rodamiento radial ligeramente cargado y lubricado a película delgada en las bombas de proceso API. Adicionalmente hay una pérdida de calor a medida en que este fluye del rodamiento radial al rodamiento de empuje altamente cargado. Aun así, la temperatura en la carcasa del rodamiento nunca ha excedido los 116°C en las bombas de las principales refinerías. Por supuesto, la operación a estas temperaturas requiere de la instalación de escudos de protección para el personal sobre la carcasa del rodamiento.

En la década de los 80, si un operador insistía en utilizar un aceite mineral en un sistema de lubricación por niebla abierto, se le recomendaba el uso de un aceite ISO VG 100. No había entonces (ni existen hoy) anillos de aceite (aros) ni lubricadores de nivel constante en bombas lubricadas por niebla pura. Generalmente, piense, un usuario inteligente usaría un aceite sintético ISO VG 68 en sistemas de lubricación por niebla en plantas de proceso con bombas cuyas temperaturas de bombeo andan en el orden de los 315°Ca los 390°C.

Así que durante los últimos 40 años, la selección de los reclasificadores nunca ha tomado en cuenta la temperatura del fluido bombeado en bombas API. La temperatura simplemente no entra en la ecuación, especialmente cuando usted aplica la lubricación por niebla siguiendo las nuevas reglas del API. Estas reglas indican que se debe aplicar la niebla de aceite desde el espacio más cercano al escudo protector del rodamiento en su alojamiento en forma cruzada hacia el centro del alojamiento del rodamiento. Dicho sea de paso, la forma de flujo cruzado se aplica rutinariamente desde 1977.

Fig. 2 – Lubricación por niebla aplicada en el alojamiento de los rodamientos de una bomba de acuerdo con la norma API-610, 10^a Edición. Note los puntos de inyección dual y el uso de escudos para evitar la fuga de la niebla a la atmósfera.

Si un usuario ocasionalmente adquiere una bomba no API de acople directo para el manejo de hidrocarburos a 390°C, debe ser severamente criticado por tomar esa decisión tan riesgosa. Esperemos que su conducta riesgosa sea observada por alguien más antes de que los operadores del proceso perciban sus intenciones suicidas.

Se ha dicho que usted no puede cambiar la cultura de seguridad y confiabilidad sin cambiar primero el sistema. El sistema es su organización. Si usted permite que las especificaciones sean escritas o modificadas por personas que no hacen ningún esfuerzo por informarse, su empresa y sus trabajadores pronto quedarán rezagados. Mejorar sus conocimientos debe ser un prerrequisito para las personas que elaboran una especificación relacionada con la lubricación. Sin ese conocimiento, su trabajador perderá cada día más y más terreno frente a la competencia que no deja de prepararse.

A veces un cambio en una especificación podrá tener sentido y tendrá un impacto significativo a favor de la seguridad y la confiabilidad. De igual manera, cuando se elabora una especificación indebida, el resultado es exactamente lo opuesto.

Observe el escenario completo y siempre tome decisiones informadas. Limitar la aplicación de la lubricación por niebla de aceite en bombas en servicio cuyas temperaturas no excedan de 150 a 230°C, plantea la pregunta: ¿qué método de lubricación se debe usar para bombas que trabajan de 315 a 390°C? Desde el punto de vista de un individuo enfocado en la confiabilidad, dejando aparte la lubricación por niebla, la única solución adecuada sería aplicar aceite directamente al alojamiento delos rodamientos. Regresar a la lubricación por anillo o con lubricadores de nivel constante, sería un dramático retroceso.

Desde el 2013, más de 100,000 bombas de proceso son lubricadas exitosamente por sistemas de lubricación por niebla en toda la planta. Sin embargo, solamente 26,000 motores eléctricos la utilizan en sus rodamientos. Algunos de ellos han sido lubricados por niebla por más de 35 años sin haberles cambiado o remplazado sus rodamientos. Expandir los sistemas de lubricación por niebla para lubricar también los motores eléctricos de la planta tiene sentido y promete un retorno de inversión rápido.

Si un operador/propietario desinformado está pensando en retornar al uso de lubricadores automáticos de un solo punto con grasa, se enfrentará con muchas decisiones importantes. Las grasas premium para motores eléctricos, bajo los efectos de la presión, separan el espesante del aceite. Unas pocas grasas no se separarán tan fácilmente bajo presión, pero tampoco proporcionarán una mejor protección. Utilizar lubricación con niebla en todos los rodamientos de la planta le evitará estas preocupaciones.

Noria Corporation. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América.