Compresión de aire: Elegir los lubricantes óptimos para longevidad y eficiencia

Por Steve Gahbauer

Los compresores de aire y gas de precisión dependen de un mantenimiento meticuloso y lubricación adecuada para lograr un rendimiento óptimo.

La lubricación cumple tres funciones esenciales: reducir la fricción, sellar componentes críticos y disipar el calor. Los aceites de compresor están constantemente expuestos a altas temperaturas, compresión de gases reactivos, dilución, condensación y contaminantes abrasivos, por lo que el fluido debe tener la composición y aditivos correctos para asegurar larga vida y operación suave.

El uso de hidrocarburos sintéticos, siliconas o aceites de poliglicol puede extender significativamente la vida útil del compresor. Sus ventajas incluyen alta resistencia a la oxidación, alto índice de viscosidad natural, bajo punto de fluidez, mayor resistencia de película, menor volatilidad y tendencias reducidas a formar carbón.

Los buenos lubricantes para compresores dependen de la selección de una base apropiada y aditivos, aplicación correcta y monitoreo diligente, explicó Inga Kuksis, especialista en productos y fluidos en Petro-Canada Lubricants Inc. durante una reunión de la Sociedad de Tribólogos e Ingenieros de Lubricación (STLE) en Toronto.

La vida útil está influenciada por composición, temperaturas de operación, espesor de película, viscosidad, volatilidad y capacidad de cizallamiento. Los aceites minerales que cumplen estos requisitos incluyen aceites base como polialfaolefinas (PAO), polialquilenglicol (PAG), ésteres de compresión de gas industrial, ésteres poliol y diester de silicona. Los ésteres de fosfato a menudo se añaden para resistencia al fuego. La demanda de estabilidad a la oxidación aumenta a medida que las operaciones de la planta se expanden, con temperaturas de descarga más altas y mayores requisitos de enfriamiento, mientras que las altas temperaturas ambientales reducen la capacidad de enfriamiento del aceite.

El control de corrosión y la separación de agua también son críticos, y la compatibilidad del aceite es una consideración clave. Muchos fluidos de compresor son compatibles, dijo Roy Hoppe, asesor técnico de combustibles y lubricación en Shell Canada Products. Los aceites minerales son compatibles con PAO y fluidos sintéticos de diester, pero añadir aceite mineral puede degradar el rendimiento de fluidos sintéticos. Los aceites minerales y fluidos sintéticos PAO no son compatibles con fluidos basados en PAG y silicona. Una limpieza a fondo antes de cambiar el aceite o añadir nuevo lubricante es esencial.

Aditivos —químicamente activos o inertes— imparten o refuerzan propiedades deseables en el lubricante. Dado que influyen en el rendimiento, la selección cuidadosa es esencial.

En una presentación reciente a la STLE en Hamilton, Don Johnston, gerente regional para Lubrizol Canada, describió las funciones de los nueve aditivos de aceite más comunes: detergentes, dispersantes, agentes antidesgaste, agentes de presión extrema, inhibidores de espuma, modificadores de fricción, inhibidores de oxidación, inhibidores de corrosión y modificadores de viscosidad.

Los detergentes limpian partes internas del motor, neutralizan ácidos de combustión e inhiben corrosión y oxidación. Contienen metales que producen cenizas y se basan en varios sustratos. Ciertos detergentes reaccionan con agua o contaminantes ácidos, causando que el aceite espese y eventualmente gelifique.

Mantener las partes limpias

Los dispersantes estabilizan dispersiones coloidales, evitando que se aglomeren y abandonen el aceite como suciedad. También ayudan a mantener las partes limpias a temperaturas más bajas y protegen contra el crecimiento de partículas contaminantes. Sin embargo, los dispersantes interactúan con otros aditivos y pueden afectar la viscometría del aceite, dificultando cumplir criterios específicos de baja temperatura.

Los aditivos antidesgaste y de presión extrema son efectivos bajo condiciones de película mixta y lubricación límite. Crean una película de límite cizallada en superficies metálicas para prevenir agarrotamientos bajo alta temperatura, carga pesada u operación prolongada. Debido a que típicamente contienen fósforo, azufre, cloro o boro, pueden corroer metales blandos como cobre o plomo.

Los inhibidores de oxidación mejoran el rendimiento al prevenir la degradación oxidativa, mientras que los inhibidores de corrosión mitigan la corrosión ferrosa, de metales amarillos y de plomo, protegiendo componentes como cojinetes y sellos.

Los inhibidores de espuma son poco solubles en aceite. Rompen las burbujas de espuma al adsorberse en la superficie de la burbuja y alterar la tensión superficial.

Los modificadores de fricción reducen el calor y el alto consumo de energía. No eliminan la fricción por completo, pero la reducen al adsorberse en superficies metálicas en lugar de reaccionar químicamente, manteniendo así una fuerte película anticompresiva y removiendo calor de las regiones de contacto metal-metal.

Los modificadores de viscosidad espesan el aceite a altas temperaturas y lo adelgazan a bajas temperaturas, permitiendo la formulación de aceites multigrado.

Elegir el fluido de compresor adecuado es una decisión compleja. La operación suave de los compresores de aire de su planta requiere tomar decisiones informadas sobre lubricantes y aditivos.

Steve Gahbauer es ingeniero y escritor independiente basado en Toronto, ex editor de ingeniería de PLANT y editor colaborador regular. Correo electrónico gahbauer@rogers.com.

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