Matthew Adams, Noria Corporation. Traducción por Roberto Trujillo Corona, Noria Latín América

Los compresores son una parte integral de casi todas las plantas de producción. Conocidos comúnmente como el corazón de cualquier sistema de aire o gas, estos activos requieren una atención especial, particularmente su lubricación. Para comprender el papel vital que desempeña la lubricación en los compresores, primero debe comprender su función, así como los efectos del sistema en el lubricante, qué lubricante seleccionar y cuáles pruebas de análisis de aceite se deben realizar.

Tipos de compresores y sus funciones

Hay muchos tipos diferentes de compresores disponibles, pero su función principal es casi siempre la misma. Los compresores están diseñados para intensificar la presión de un gas al reducir su volumen total. En términos simplificados, se puede pensar en un compresor como una bomba para gas. La funcionalidad es básicamente la misma, con la principal diferencia de que un compresor reduce el volumen y mueve el gas a través de un sistema, mientras que una bomba simplemente presuriza y transporta líquido a través de un sistema.

Los compresores se pueden dividir en dos categorías generales: de desplazamiento positivo y dinámicos. Los compresores rotativos, de diafragma y reciprocantes se incluyen en la clasificación de desplazamiento positivo. Los compresores rotativos funcionan forzando gases en espacios más pequeños a través de tornillos, lóbulos o paletas, mientras que los compresores de diafragma funcionan comprimiendo gas a través del movimiento de una membrana. Los compresores reciprocantes comprimen el gas a través de un pistón o una serie de pistones accionados por un cigüeñal.

Los compresores centrífugos, de flujo mixto y axiales se encuentran en la categoría dinámica. Un compresor centrífugo funciona comprimiendo el gas mediante un disco giratorio en una carcasa formada. Un compresor de flujo mixto funciona de manera similar a un compresor centrífugo, pero impulsa el flujo axialmente en lugar de radialmente. Los compresores axiales crean compresión a través de una serie de superficies aerodinámicas.

Efectos sobre los lubricantes

Antes de la selección de un lubricante para compresores, uno de los factores principales a considerar es el tipo de estrés al que puede estar sujeto el lubricante mientras está en servicio. Normalmente, los factores estresantes de los lubricantes en los compresores incluyen a la humedad, calor extremo, aire y tipo de gas por comprimir, partículas metálicas, solubilidad del gas y superficies de descarga calientes.

Tenga en cuenta que cuando el gas se comprime, puede tener efectos adversos sobre el lubricante y provocar una disminución notable de la viscosidad junto con la evaporación, oxidación, depósitos de carbón y condensación por la acumulación de humedad.

Una vez que esté consciente de las preocupaciones clave que se pueden presentar en el lubricante, puede usar esta información para limitar su selección de un lubricante ideal para compresores . Las características de un lubricante candidato robusto incluirían buena estabilidad a la oxidación , aditivos inhibidores de corrosión y antidesgaste y buenas propiedades de demulsibilidad. Las bases lubricantes sintéticas también pueden funcionar mejor en rangos de temperatura más amplios.

Selección de lubricante

Asegurarse de tener el lubricante adecuado será fundamental para la salud del compresor. El primer paso es consultar las recomendaciones del fabricante del equipo original (OEM, por sus siglas en inglés). La viscosidad del lubricante para compresor y los componentes internos que se lubrican pueden variar mucho según el tipo de compresor. Las sugerencias del fabricante pueden proporcionar un buen punto de partida.

A continuación, considere el gas que se comprime, ya que puede afectar significativamente al lubricante. La compresión de aire puede provocar problemas con temperaturas elevadas del lubricante. Los gases de hidrocarburos tienden a disolver los lubricantes y, a su vez, disminuyen gradualmente la viscosidad.

Los gases químicamente inertes como el dióxido de carbono y el amoníaco pueden reaccionar con el lubricante y disminuir la viscosidad, así como crear jabones en el sistema. Los gases químicamente activos como el oxígeno, el cloro, el dióxido de azufre y el sulfuro de hidrógeno pueden formar depósitos pegajosos o volverse extremadamente corrosivos cuando hay demasiada humedad en el lubricante.

También debe tener en cuenta el entorno al que está sometido el lubricante del compresor. Esto puede incluir la temperatura ambiente, la temperatura de funcionamiento, los contaminantes transportados por el aire circundante, si el compresor está adentro y cubierto o afuera y expuesto a las inclemencias del tiempo, así como la industria en la que se emplea.

Los compresores utilizan con frecuencia lubricantes sintéticos según la recomendación del OEM. Los fabricantes de equipos a menudo requieren el uso de lubricantes de su marca como condición de la garantía. En estos casos, es posible que desee esperar hasta que haya expirado el período de garantía para realizar un cambio de lubricante.

Si su aplicación utiliza actualmente un lubricante a base de minerales, debe justificarse el cambio a uno sintético, ya que a menudo será más caro. Por supuesto, si sus resultados de análisis de aceite indican preocupaciones específicas, un lubricante sintético puede ser una buena opción. Sin embargo, asegúrese de que no solo está abordando los síntomas de un problema, sino que está resolviendo las causas raíz en el sistema.

¿Qué lubricantes sintéticos tienen más sentido en una aplicación de compresor? Normalmente, se utilizan polialquilenglicoles (PAG) , polialfaolefinas (POA) , algunos diésteres y poliolesteres. Cuál de estos sintéticos elegir dependerá del lubricante que esté cambiando, así como de la aplicación.

Con buena resistencia a la oxidación y una larga vida, las polialfaolefinas generalmente son un reemplazo adecuado para los aceites minerales. Los polialquilenglicoles no solubles en agua ofrecen una buena solubilidad para ayudar a mantener limpios los compresores. Algunos ésteres tienen incluso mejor solubilidad que los PAG, pero pueden tener problemas con la humedad excesiva en el sistema.

Pruebas de análisis de aceite

Se pueden realizar una variedad de pruebas en una muestra de aceite, por lo que es imperativo ser crítico al seleccionar estas pruebas y las frecuencias de muestreo. Las pruebas deben cubrir tres categorías principales de análisis de aceite: las propiedades del lubricante, la presencia de contaminantes en el sistema de lubricación y cualquier partícula de desgaste de la máquina.

Dependiendo del tipo de compresor, puede haber ligeras modificaciones en el conjunto de pruebas, pero generalmente es común ver viscosidad, análisis de elementos, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR, por sus siglas en inglés), número ácido, potencial de barniz, prueba de oxidación en recipientes rotativo presurtizado (RPVOT, por sus siglas en inglés) y pruebas de demulsibilidad para evaluar las propiedades del lubricante.

Figura 1. Ejemplo de un conjunto de pruebas de análisis de aceite y límites de alarma para compresores centrífugos.

Figura 1. Ejemplo de un conjunto de pruebas de análisis de aceite y límites de alarma para compresores centrífugos.

Las pruebas de fluidos contaminantes para compresores probablemente incluirán el análisis de apariencia, FTIR y elemental, mientras que la única prueba de rutina desde el punto de vista de los restos de desgaste sería el análisis elemental. Arriba se muestra un ejemplo de pizarras de prueba de análisis de aceite y límites de alarma para compresores centrífugos.

Debido a que ciertas pruebas pueden evaluar múltiples aspectos, algunas aparecerán en diferentes categorías. Por ejemplo, el análisis de elementos puede detectar el agotamiento de los aditivos desde la perspectiva de las propiedades del fluido, mientras que también puede identificar algunos contaminantes y partículas de desgaste, FTIR puede identificar la oxidación o la humedad como un contaminante del fluido.

Los límites de alarma a menudo los establece el laboratorio como predeterminados y la mayoría de los usuarios nunca los cuestionan. Debe revisar y verificar que estos límites estén definidos para coincidir con sus objetivos de confiabilidad. A medida que desarrolle su programa, es posible que desee considerar cambiar los límites. Con frecuencia, los límites de alarma comienzan un poco altos y cambian con el tiempo debido a objetivos de limpieza, filtración y control de contaminación más agresivos.

Comprensión de la lubricación del compresor

En cuanto a su lubricación, los compresores pueden parecer algo complejos. Cuanto mejor comprendan usted y su equipo la función de un compresor, los efectos del sistema en el lubricante, qué lubricante debe seleccionarse y qué pruebas de análisis de aceite deben realizarse, mayores serán sus posibilidades de mantener y mejorar la salud de su maquinaria.