Ferrybridge Power Station adopta FTIR para pruebas rápidas y precisas de humedad en lubricantes

En centrales de alto valor, la integridad de los aceites lubricantes es primordial para una operación eficiente y rentable. El exceso de agua en el aceite puede eliminar antioxidantes esenciales, acelerar la oxidación y degradar el rendimiento. Históricamente, las titulaciones de Karl Fischer (KF) han sido el referente para medir contenido de agua, sin embargo este método es lento, consume reactivos y puede ser menos fiable bajo ciertas condiciones. Hace tres años, Ferrybridge reemplazó KF con espectroscopía de Transformada de Fourier Infrarroja (FTIR), logrando evaluaciones de humedad más rápidas, limpias e igualmente precisas.

Monitorización de lubricación en Ferrybridge

Ferrybridge C Power Station es una planta de carbón y biomasa de 2 000 MW en Yorkshire del Oeste, Inglaterra. Sus cuatro turbinas de vapor masivas y bombas de alimentación primarias generan energía para 2 millones de hogares —cerca del 4 % del suministro eléctrico diario del Reino Unido. Cada eje de turbina, extendiéndose más de 50 m y pesando miles de toneladas, está soportado por 12 cojinetes que dependen de aceite mineral. Este aceite también actúa como fluido de control para gobernadores de turbina y válvulas de admisión de vapor, haciendo su condición crítica. Como los niveles de humedad fluctúan con entorno y carga, los operadores necesitan datos inmediatos y fiables.

Medición de agua en fluidos lubricantes vía análisis FTIR

En Ferrybridge, usamos el analizador FTIR iPAL de A2 Technologies acoplado con una celda de transmisión TumblIR (Figura 1). Un operador deposita una sola gota de aceite usado puro en la ventana inferior de TumblIR; una ventana montada en cardán crea entonces un espacio preciso de 100 µm para el análisis. El método pre-calibrado recopila, procesa y reporta datos automáticamente. El sistema iPAL puede detectar agua hasta 200 ppm sin preparación de muestra, y el protocolo de surfactante de A2 extiende esto a 65 ppm.

Figura 1. Analizador FTIR iPAL de A2 Technologies en operación en Ferrybridge.

Pruebas comparativas entre iPAL y KF confirmaron fuerte correlación, con FTIR entregando mediciones repetidas más rápidas —crítico para monitorización de tendencias. Como los resultados KF pueden sesgarse por volumen de muestra e inmiscibilidad aceite-agua, ambos métodos se repiten, pero la rapidez de FTIR hace el muestreo rutinario práctico. Con el tiempo, hemos eliminado en gran medida KF a favor de FTIR.

Cuando la humedad supera especificaciones, se toman medidas correctivas: (1) ajustar presión de vapor de glándula de turbina durante cargas bajas, y (2) desplegar separadores mecánicos para remover agua del tanque principal de aceite. El sistema iPAL también rastrea la efectividad de estas intervenciones.

Ventajas del FTIR para monitorización de lubricación

• Velocidad
  • Tiempo de medición: 3–5 minutos de muestra a resultado.
  • El nivel de humedad no afecta el tiempo de análisis —a diferencia de KF, donde muestras de alta humedad pueden tomar 5–30 minutos.
• Sin reactivos
  • Solo se requiere una gota de aceite.
  • Elimina reactivos costosos y tóxicos (yodo, dióxido de azufre, metanol, piridina o imidazol) usados en KF.
• Facilidad de uso
  • Protocolo totalmente automatizado permite a personal menos cualificado obtener resultados precisos.
  • KF exige técnicos cualificados y mantenimiento extensivo.
• Formación rápida
  • Método estándar iPAL forma técnicos en minutos.
  • KF requiere media jornada de formación para manejo seguro de reactivos y mantenimiento de equipos.
• Precisión analítica
  • FTIR iguala o supera a KF, especialmente en altos niveles de humedad.
  • Detección hasta 200 ppm (o 65 ppm con surfactante). Sin pre-tratamiento necesario.
• Capacidad multi-analito
  • Además de agua, iPAL evalúa depleción de aditivos, estado de oxidación y aceite-en-agua para vertido.
• Resultados in situ en tiempo real
  • Datos inmediatos permiten acción correctiva instantánea, evitando retrasos de laboratorios externos.
• Validación de resultados de laboratorio
  • Datos FTIR in situ corroboran, o desafían, resultados de laboratorios externos, asegurando confianza en la monitorización.

Conclusión

El programa proactivo de lubricación in situ de Ferrybridge ahora se basa en el analizador FTIR iPAL. Su medición de agua rápida, libre de reactivos y altamente precisa —combinada con capacidades multi-analito— capacita a operadores para mantener calidad de aceite en tiempo real, mejorando fiabilidad y alargando vida de equipos. El éxito en Ferrybridge está impulsando una adopción más amplia de FTIR en nuestra cartera.

Figura 2. Ferrybridge C Power Station