Los lubricantes juegan un papel crítico en la operación eficiente y confiable en compresores de aire de tornillo rotativo lubricado. Hay muchos factores a considerar durante el proceso de selección del lubricante; la calidad del aire de entrada, la temperatura de operación y el costo del mismo. Un factor clave que a menudo no se considera lo suficiente es cómo el lubricante seleccionado afectará el ciclo de mantenimiento.
A continuación, presentamos algunas de las opciones disponibles y cómo la selección de la base del lubricante puede afectar el mantenimiento y la vida de un compresor de aire.
Cómo se fabrican los lubricantes y tipos
Los lubricantes modernos para compresores de aire se fabrican con un lubricante primario y una mezcla de aditivos. El lubricante en sí mismo, en su forma cruda, se denomina base, y una vez que el paquete de aditivos se mezcla con esta base, el resultado es un lubricante para compresores de aire. Las bases utilizadas en lubricantes para compresores de aire también se utilizan en todo tipo de aplicaciones industriales y automotrices, pero los aditivos de los lubricantes para compresores de aire están diseñados específicamente para su uso en compresores de aire.
Hay una amplia variedad de lubricantes disponibles en el mercado. Los tipos más comunes en los compresores de aire son:
Hidrocarburos sintéticos (PAO)
Esteres de poliol (POE)
Poliglicoles (PAG)
Lubricantes semi-sintéticos
Hidrocarburos Sintéticos (PAO)
Este es el tipo más común de lubricante utilizado en aplicaciones industriales, incluidos los compresores de aire y aplicaciones automotrices, a menudo se les conoce como hidrocarburos sintéticos. Los PAO se producen a través de la polimerización de las poli-alfa-olefinas que se derivan del etileno.
Ventajas de mantenimiento: los PAO están desde el principio, diseñados para ser extremadamente estables y proporcionar un flujo muy uniforme para un amplio rango de temperaturas de operación. También se mezclan bien con aceites minerales y tienen una bajavolatilidad. La mayoría de loscompresores de aire tipo tornillo lubricado fabricados están clasificados para operación continua de 80 ˚C a 93 ˚C por 8,000 horas de operación en un año. En su estado más puro los PAO pueden ser utilizados como aceite grado alimenticio para ser utilizados con contacto alimenticio incidental en rastros de aves y de ganado vacuno de inspección federal(H-1) y cumple con la norma FDA21CF178.3570 , la vida esperada es de 4,000 a 6,000 horas en promedio.
Desventajas de mantenimiento: los PAO al ser operados en altas temperaturas ambientes pueden comenzar a barnizar si la temperatura de descarga de la unidad de compresión está por encima de 99°C; sobre todo los lubricantes grado alimenticio que no agregan aditivos al lubricante.
Ésteres de poliol (POE)
Los poliol ésteres (POE) son el segundo tipo más común de material base utilizado en los compresores de aire de tornillo lubricado. Estos ésteres se forman mediante el proceso de esterificación de un alcohol multifuncional con un ácido carboxílico y, por lo tanto, no se derivan del crudo.
Ventajas de mantenimiento: Estos fluidos ofrecen una excelente estabilidad térmica y tienen propiedades dispersantes, manteniendo las partes inundadas en lubricante extremadamente limpio. Cuando están optimizados para aplicaciones de compresores de aire que usan aditivos, pueden alcanzar fácilmente 10,000 o incluso 12,000 horas de tiempo de operación continua en condiciones estándar, dando la vida más larga del grupo. Los POE también se disuelven y mezclan con aditivos y otras de base sintéticas extremadamente bien, lo que los convierte en un componente ideal en lubricantes basados en Polialfaolefinas (PAO) y Poli alquilen-glicol (PAG).
Desventajas de mantenimiento: Una de las mayores ventajas de este tipo es también uno de sus únicos inconvenientes. Los lubricantes a base de POE son dispersantes naturales, que pueden dañar las pinturas y los acabados. También pueden reaccionar con cierto sellos y empaques de caucho o plástico. Los acabados de superficies de algunos compresores de aire se fabrican en su mayor parte teniendo esto en cuenta, por lo que esto puede no ser un factor decisivo.
Poliglicoles (PAG)
Derivados de un óxido de propileno, o alguna combinación de propileno y óxido de etileno, los glicoles de polialquileno (PAG), son otro tipo de material base sintético. Estas existencias de bases lubricantes se hicieron populares en la industria de los compresores de aire debido a su incapacidad para crear barniz, un efecto secundario común del aceite lubricante oxidado o con degradación térmica.
Ventaja de mantenimiento: los PAG son la apuesta más segura para mantener el interior de la máquina libre de depósitos y barniz. La mayoría de las máquinas tienen partes inundadas de lubricantes, limpias, incluso después de decenas de miles de horas de funcionamiento. Son muy estables térmicamente y generalmente ofrecen de 8,000 a 10,000 horas de servicio continuo en condiciones estándar.
Desventaja de mantenimiento: algunos PAG son miscibles con agua y crearán una mezcla de agua y aceite que no se separa fácilmente. Esto puede ser perjudicial para la vida útil del rodamiento debido a la disminución de la viscosidad. Algunos PAG no se mezclan con PAO o lubricantes a base de minerales y pueden dañar un equipo si se mezclan por error.
Lubricantes semi-sintéticos
Prácticamente todos los lubricantes para compresores de aire, excepto fluidos a base de silicona, son una mezcla de uno o más lubricantes bases más aditivos. El tipo más visto con las aplicaciones de compresores de aire es una mezcla de PAO y aceite mineral como se aborda aquí.
Ventaja del mantenimiento: esta suele ser la opción más rentable, ya que estos productos son una mezcla de un stock básico y un aceite mineral que luego se agrega. Este tipo de lubricantes son más económicos debido a su composición. En el caso que existan factores ambientales que requieran un ciclo de mantenimiento frecuente, este tipo de lubricante es muy atractivo.
Por ejemplo, algunas aplicaciones requieren un intervalo de servicio muy alto. Esto podría deberse a la instalación del compresor de aire en un ambiente muy cálido o en un área donde el aire de entrada está contaminado por partículas o productos químicos que afectan la capacidad de los lubricantes para funcionar normalmente. En estas situaciones, estas máquinas requieren mantenimiento adicional para permanecer operativas y, por lo tanto, tienen un ciclo de trabajo corto para el lubricante. Como tal, un usuario puede optar por comprar un lubricante menos costoso de 4,000 horas que usar un lubricante de 8,000 horas a un costo más alto si el aceite necesita ser vertido después de 2,000 horas. Dependiendo de las proporciones de base y los aditivos, estos lubricantes generalmente ofrecen de 4,000 a 6,000 horas de operación continua en condiciones estándar.
Desventaja del mantenimiento: un alto porcentaje de aceite mineral en la formulación hará que el lubricante sea más susceptible a la oxidación y a la descomposición térmica operando a alta temperatura. Siempre se recomienda un análisis de aceite adecuado, pero con este tipo de lubricante, debe ser un requisito. Estos lubricantes no tendrán la misma estabilidad oxidativa y térmica que algunos lubricantes sintéticos y pueden ser más susceptibles a fallas en función de la calidad del aire de entrada.
Consideraciones adicionales sobre lubricantes para compresores
Hay una serie de consideraciones importantes que deben ser analizados en la selección de lubricantes:
Análisis de aceite: Independientemente de su elección en el lubricante para el compresor de aire, un programa de análisis de aceite bien establecido es la clave para el óptimo rendimiento de su lubricante. Por ejemplo, la incapacidad de los polialquilen-glicol (PAG) para barnizar, anula la evidencia visual de que algo está sucediendo mal, así que la única forma de determinar La salud del lubricante es a través del análisis de aceite. La mayoría de las fallas pueden prevenirse con un análisis adecuado, siendo la herramienta más importante para el cuidado de los lubricantes utilizados.
Entorno operativo: Siempre es importante recordar que el aire que rodea al compresor es el mismo gas que su compresor de aire está trabajando para comprimir. El aire extremadamente sucio, contaminado con partículas o productos químicos ingeridos a la entrada del compresor de aire tendrá un efecto natural cuando se mezcle con el lubricante.
Condiciones extremadamente húmedas y/o extremadamente sucias: No son el entorno ideal para un aceite poialquilen-glicol (PAG). La posibilidad de restos o trazas de gas natural en el aire de entrada creará problemas con un lubricante de esteres de poliol (POE). Estos son solo dos ejemplos de cómo la calidad del aire de entrada debería jugar un papel importante en su selección. Otra situación común es aire de entrada extremadamente sucio, que requiere que se cambie el lubricante a intervalos frecuentes. En este entorno, un lubricante semi-sintético es la mejor opción. Siempre tenga en cuenta la calidad del aire de entrada antes de seleccionar el lubricante a utilizar.
Recomendación del fabricante: La mayoría de los fabricantes de compresores de aire ofrecen lubricante como parte de su cartera de consumibles y partes, escuchar la recomendación del fabricante y consultar el manual de funcionamiento siempre es una buena idea. Estas recomendaciones se basan normalmente en condiciones de funcionamiento estándar, por lo que puede ser conveniente considerar la aplicación y el entorno operativo.