Os compresores son unha parte integral de case todas as instalacións de fabricación. Coñecidos comunmente como o corazón de calquera sistema de aire ou gas, estes activos requiren unha atención especial, en particular a súa lubricación. Para comprender o papel vital que xoga a lubricación nos compresores, primeiro debes comprender a súa función, así como os efectos do sistema no lubricante, que lubricante seleccionar e que probas de análise de aceite se deben realizar.
● Tipos e funcións de compresores
Hai moitos tipos diferentes de compresores dispoñibles, pero a súa función principal é case sempre a mesma. Os compresores están deseñados para intensificar a presión dun gas reducindo o seu volume total. En termos simplificados, pódese pensar nun compresor como unha bomba semellante a un gas. A funcionalidade é basicamente a mesma, coa principal diferenza de que un compresor reduce o volume e move o gas a través dun sistema, mentres que unha bomba simplemente presuriza e transporta líquido a través dun sistema.
Os compresores pódense dividir en dúas categorías xerais: de desprazamento positivo e dinámicos. Os compresores rotativos, de diafragma e alternativos pertencen á clasificación de desprazamento positivo. Os compresores rotativos funcionan forzando os gases a espazos máis pequenos mediante parafusos, lóbulos ou paletas, mentres que os compresores de diafragma funcionan comprimindo o gas mediante o movemento dunha membrana. Os compresores alternativos comprimen o gas a través dun pistón ou unha serie de pistóns accionados por unha veta de manivelas.
Os compresores centrífugos, de fluxo mixto e axiais pertencen á categoría dinámica. Un compresor centrífugo funciona comprimindo o gas mediante un disco rotatorio nunha carcasa conformada. Un compresor de fluxo mixto funciona de xeito similar a un compresor centrífugo, pero impulsa o fluxo axialmente en lugar de radialmente. Os compresores axiais crean compresión a través dunha serie de perfiles aerodinámicos.
● Efectos sobre os lubricantes
Antes de escoller un lubricante para compresores, un dos principais factores a ter en conta é o tipo de tensión á que pode estar sometido o lubricante mentres está en servizo. Normalmente, os factores de tensión dos lubricantes nos compresores inclúen humidade, calor extrema, gas e aire comprimidos, partículas metálicas, solubilidade do gas e superficies de descarga quentes.
Teña en conta que cando se comprime o gas, pode ter efectos adversos no lubricante e provocar unha diminución notable da viscosidade xunto con evaporación, oxidación, depósito de carbono e condensación pola acumulación de humidade.
Unha vez que coñezas os principais problemas que poden xurdir co lubricante, podes usar esta información para reducir a túa selección dun lubricante ideal para compresores. As características dun lubricante candidato forte incluirían unha boa estabilidade á oxidación, aditivos inhibidores do desgaste e da corrosión e propiedades de desemulsión. As aceites base sintéticos tamén poden ter un mellor rendemento en rangos de temperatura máis amplos.
● Selección de lubricantes
Asegurarse de ter o lubricante axeitado será fundamental para o bo estado do compresor. O primeiro paso é consultar as recomendacións do fabricante do equipo orixinal (OEM). As viscosidades do lubricante do compresor e os compoñentes internos que se lubrican poden variar moito segundo o tipo de compresor. As suxestións do fabricante poden proporcionar un bo punto de partida.
A continuación, considere o gas que se comprime, xa que pode afectar significativamente o lubricante. A compresión do aire pode provocar problemas con temperaturas elevadas do lubricante. Os gases de hidrocarburos tenden a disolver os lubricantes e, á súa vez, reducen gradualmente a viscosidade.
Os gases quimicamente inertes como o dióxido de carbono e o amoníaco poden reaccionar co lubricante e diminuír a viscosidade, así como crear xabóns no sistema. Os gases quimicamente activos como o osíxeno, o cloro, o dióxido de xofre e o sulfuro de hidróxeno poden formar depósitos pegañentos ou volverse extremadamente corrosivos cando hai demasiada humidade no lubricante.
Tamén debes ter en conta o ambiente ao que está sometido o lubricante do compresor. Isto pode incluír a temperatura ambiente, a temperatura de funcionamento, os contaminantes transportados polo aire circundantes, se o compresor está no interior e cuberto ou no exterior e exposto ás inclemencias do tempo, así como a industria na que se emprega.
Os compresores adoitan empregar lubricantes sintéticos segundo a recomendación do fabricante do equipo orixinal (OEM). Os fabricantes de equipos adoitan esixir o uso dos seus lubricantes de marca como condición para a garantía. Nestes casos, pode que queiras esperar ata que remate o período de garantía para facer un cambio de lubricante.
Se a súa aplicación emprega actualmente un lubricante mineral, o cambio a un sintético debe estar xustificado, xa que isto adoita ser máis caro. Por suposto, se os seus informes de análise de aceite indican problemas específicos, un lubricante sintético pode ser unha boa opción. Non obstante, asegúrese de que non só está a abordar os síntomas dun problema, senón que tamén está a resolver as causas raíz do sistema.
Que lubricantes sintéticos teñen máis sentido nunha aplicación de compresor? Normalmente, utilízanse polialquilenglicóis (PAG), polialfaolefinas (POA), algúns diésteres e poliolésteres. Cal destes sintéticos elixir dependerá do lubricante que se cambie, así como da aplicación.
Debido á súa resistencia á oxidación e á súa longa vida útil, as polialfaolefinas adoitan ser un substituto axeitado para os aceites minerais. Os polialquilenglicóis non solubles en auga ofrecen unha boa solubilidade para axudar a manter os compresores limpos. Algúns ésteres teñen unha solubilidade aínda mellor que os PAG, pero poden ter dificultades coa humidade excesiva no sistema.
| Número | Parámetro | Método de proba estándar | Unidades | Nominal | Precaución | Crítico |
| Análise das propiedades do lubricante | ||||||
| 1 | Viscosidade &@40℃ | ASTM 0445 | cSt | Aceite novo | Nominal +5%/-5% | Nominal +10%/-10% |
| 2 | Número de ácido | ASTM D664 ou ASTM D974 | mgKOH/g | Aceite novo | Punto de inflexión +0,2 | Punto de inflexión +1,0 |
| 3 | Elementos aditivos: Ba, B, Ca, Mg, Mo, P, Zn | ASTM D518S | ppm | Aceite novo | Nominal +/-10% | Nominal +/-25% |
| 4 | Oxidación | ASTM E2412 FTIR | Absorbancia /0,1 mm | Aceite novo | Baseado en estatísticas e utilizado como ferramenta de cribado | |
| 5 | Nitración | ASTM E2412 FTIR | Absorbancia /0,1 mm | Aceite novo | Baseado estatisticamente e utilizado como ferramenta de detección | |
| 6 | Antioxidante RUL | ASTM D6810 | Porcentaxe | Aceite novo | Nominal -50% | Nominal -80% |
| Colorimetría de parche de membrana de potencial de verniz | ASTM D7843 | Escala de 1 a 100 (1 é o mellor) | <20 | 35 | 50 | |
| Análise de contaminación de lubricantes | ||||||
| 7 | Aparencia | ASTM D4176 | Inspección visual subxectiva para auga libre e paniculadas | |||
| 8 | nivel de humidade | ASTM E2412 FTIR | Porcentaxe | Obxectivo | 0,03 | 0,2 |
| Crepitar | Sensible ata o 0,05 % e úsase como ferramenta de cribado | |||||
| Excepción | nivel de humidade | ASTM 06304 Karl Fischer | ppm | Obxectivo | 300 | 2.000 |
| 9 | Conteo de partículas | ISO 4406: 99 | Código ISO | Obxectivo | Número de alcance obxectivo +1 | Números de alcance obxectivo +3 |
| Excepción | Proba de parche | Métodos propietarios | Usado para a verificación de residuos mediante exame visual | |||
| 10 | Elementos contaminantes: Si, Ca, Me, AJ, etc. | Norma ASTM DS 185 | ppm | <5* | 6-20* | >20* |
| *Depende do contaminante, da aplicación e do ambiente | ||||||
| Análise de residuos de desgaste de lubricante (Nota: as lecturas anormais deben ir seguidas de ferrografía analítica) | ||||||
| 11 | Elementos de residuos de desgaste: Fe, Cu, Cr, Ai, Pb, Ni, Sn | ASTM D518S | ppm | Media histórica | Nominal + SD | Nominal +2 SD |
| Excepción | Densidade ferrosa | Métodos propietarios | Métodos propietarios | Media histórica | Nominal + S0 | Nominal +2 SD |
| Excepción | Índice PQ | PQ90 | Índice | Media histórica | Nominal + SD | Nominal +2 SD |
Un exemplo de táboas de probas de análise de aceite e límites de alarma para compresores centrífugos.
● Probas de análise de aceite
Pódense realizar multitude de probas nunha mostra de aceite, polo que é fundamental ser crítico á hora de seleccionar estas probas e as frecuencias de mostraxe. As probas deben abarcar tres categorías principais de análise do aceite: as propiedades do fluído do lubricante, a presenza de contaminantes no sistema de lubricación e calquera residuo de desgaste da máquina.
Dependendo do tipo de compresor, pode haber lixeiras modificacións na lista de probas, pero xeralmente é común ver probas de viscosidade, análise elemental, espectroscopia de infravermellos por transformada de Fourier (FTIR), número de acidez, potencial de verniz, proba de oxidación de recipientes a presión rotativos (RPVOT) e de desemulsión recomendadas para avaliar as propiedades do fluído do lubricante.
É probable que as probas de contaminantes de fluídos para compresores inclúan a aparencia, a espectroscopia de infravermellos e a análise elemental, mentres que a única proba de rutina desde o punto de vista dos residuos de desgaste sería a análise elemental. Arriba móstrase un exemplo de táboas de probas de análise de aceite e límites de alarma para compresores centrífugos.
Dado que certas probas poden avaliar múltiples problemas, algunhas aparecerán en diferentes categorías. Por exemplo, a análise elemental pode detectar as taxas de esgotamento de aditivos desde a perspectiva das propiedades do fluído, mentres que os fragmentos de compoñentes da análise de residuos de desgaste ou FTIR poden identificar a oxidación ou a humidade como un contaminante do fluído.
Os límites de alarma adoitan establecerse por defecto no laboratorio e a maioría das plantas nunca cuestionan o seu mérito. Debería revisar e verificar que estes límites estean definidos para que coincidan cos seus obxectivos de fiabilidade. A medida que desenvolva o seu programa, pode incluso considerar cambiar os límites. Con frecuencia, os límites de alarma comezan sendo un pouco altos e cambian co tempo debido a obxectivos de limpeza, filtración e control da contaminación máis agresivos.
● Comprensión da lubricación do compresor
En canto á súa lubricación, os compresores poden parecer algo complexos. Canto mellor comprendades ti e o teu equipo a función dun compresor, os efectos do sistema no lubricante, que lubricante se debe seleccionar e que probas de análise de aceite se deben realizar, maiores serán as vosas posibilidades de manter e mellorar a saúde do voso equipo.
Data de publicación: 16 de novembro de 2021