barniz wpNoria Corporation. Traducido por Francisco J. Páez Alfonzo, Noria Latin America

“La contaminación con barniz es un problema común en las turbinas a gas. ¿Tiene este tipo de contaminante propiedades polares? Existen muchos casos de estudio donde se analiza la contaminación con barniz, sus causas y cómo remediarlo. En la mayoría de esos casos de estudio, las propiedades polares del barniz han sido aceptadas como un hecho, pero nuestras investigaciones y experimentos no apoyan este concepto. ¿Cuál es su opinión al respecto?”

En general, se sabe que el barniz tiene propiedades polares. Sin embargo, también posee componentes no polares. No es fácil de definir, dado que no existe un solo tipo. Muchas cosas afectan el tipo de barniz que se forma, incluyendo condiciones de operación, tipo de aceite y el medio ambiente.

En lugar de intentar definir parámetros específicos de las propiedades del barniz, a continuación, se mencionan 10 cosas que deben comprenderse sobre el barniz, en lo que se refiere a la lubricación.

  1. La formación de barniz puede comenzar con la oxidación y la polimerización del lubricante y otros fluidos por la degradación térmica inducida por la presión y el autoencendido. Las figuras 1 y 2 ilustran los mecanismos principales de la formación de barniz. Aunque hay otras causas, estas son las más importantes.
  2. El barniz típicamente tiene un tamaño por debajo de un micrón y consiste principalmente de un óxido pegajoso y material carbonaceo. Sus constituyentes provienen de compuestos termo-oxidativos de las moléculas de la base lubricante y de los aditivos, así como también de metales de desgaste y contaminantes como el polvo y la humedad.
  3. La formación de barniz y lodos es el resultado de la precipitación de óxidos insolubles de alto peso molecular procedentes de la degradación del aceite. Como son sustancias principalmente polares, estos óxidos tienen una solubilidad limitada en bases lubricantes no polares, como las usadas en los aceites de turbinas.
  4. Esto crea una película delgada e insoluble que cubre el interior de las superficies de la máquina, causando pegamiento y funcionamiento incorrecto de las partes en movimiento con tolerancias pequeñas, como las servo-válvulas.
  5. La apariencia del barniz en los componentes al interior de la máquina, puede pasar de un color bronceado al de un material oscuro, como una laca.
  6. El barniz también puede ser causado por burbujas de aire atrapado que sufren una compresión adiabática en zonas de alta carga, Figura 3. Estas burbujas son comprimidas rápidamente, ocasionando una descomposición térmica del aceite y de sus aditivos.
  7. Durante la etapa inicial de la oxidación y de la formación de subproductos de oxidación, las bases lubricantes Grupo II son más resistentes. Sin embargo, a medida en que se forman más compuestos de oxidación, estas bases lubricantes son más susceptibles a problemas de barniz debido a su alta polaridad.
  8. Algunas condiciones de operación, como zonas de alta presión diferencial, largos tiempos de residencia, y contaminación con agua, pueden promover la oxidación.
  9. Además del oscurecimiento del aceite, el potencial de barniz puede ser monitoreado visualmente reconociendo cualquier residuo, carbón o material con apariencia pegajosa en las mirillas de nivel, superficies internas de la máquina, medias filtrantes y centrífugas.
  10. El potencial de barniz puede ser monitoreado a través del análisis del lubricante utilizando la espectrometría infrarroja por transformadas de Fourier (FTIR), de la prueba en ultracentrífuga, del análisis colorimétrico, el análisis gravimétrico y la colorimetría de membrana (MPC).

img-1Figura 1. Degradación térmica de la superficie y carbonización

img-2Figura 2. Barniz inducido por oxidación

img-3Figura 3. Barniz inducido por compresión adiabática y autoignición