Navegando los desafíos de la lubricación: soluciones especializadas para turbinas y generadores
En todas las máquinas donde se utilizan lubricantes, las preguntas siempre son las mismas: ¿cuánto duran los lubricantes?, ¿cómo prolongar la vida útil del aceite?, ¿cómo saber que el aceite está contaminado? En el caso de las turbinas, estas preguntas son muy importantes debido a las condiciones extremas de trabajo.
Las turbinas en entornos industriales enfrentan una serie de desafíos debido a las condiciones exigentes a las que trabajan, como altas temperaturas, cargas pesadas y largos intervalos de servicio.
Dichos desafíos pueden afectar la eficiencia y la vida útil de los lubricantes industriales si no se gestionan adecuadamente.
Por otro lado, las turbinas tienen depósitos de aceite de entre 3,000 y 8,000 litros de capacidad, lo que implica que los cambios son extremadamente caros y laboriosos, por lo que conocer los desafíos de lubricación en las turbinas y detectar soluciones para prevenirlos es clave para prolongar la vida útil de los aceites.
Desafíos de lubricación en turbinas
Las turbinas son máquinas que convierten la energía del agua, el vapor, el aire o los gases de combustión en energía eléctrica. Por la naturaleza de su trabajo, los sistemas de lubricación se enfrentan a desafíos como:
Grandes cargas de trabajo
Las turbinas pueden mover más de 100 toneladas de acero girando a velocidades de hasta 3000 revoluciones por minuto (RPM).
Estas piezas son sostenidas por cojinetes planos que requieren una película hidrodinámica de aceite de un grosor de entre 10 y 20 micras, es decir, más delgada que un cabello humano.
Los lubricantes para turbinas están especialmente formulados para proteger a los componentes de las turbinas contra el desgaste y la fatiga incluso al trabajar con cargas tan altas y a gran velocidad.
Altas temperaturas de trabajo
En general, las turbinas operan a temperaturas extremadamente altas. Las de gas trabajan en un rango de entre 1000°C y 1900°C, mientras que las de vapor trabajan en un rango de entre 100°C y 350°C.
El calor tan extremo puede descomponer a los aditivos de los lubricantes, reduciendo su capacidad de protección, por lo que es indispensable elegir la formulación ideal para proteger los componentes críticos de las turbinas.
Largos intervalos de servicio
Como mencionamos, las turbinas tienen depósitos de aceite de gran capacidad, por lo que los periodos de cambio son muy prolongados para evitar los tiempos de inactividad, que pueden ser costosos y causar pérdidas significativas.
En algunos lugares, la parada de una turbina puede generar pérdidas multimillonarias debido a factores como el precio del kilovatio, por lo que los programas de mantenimiento deben ser muy específicos para evitar que la pérdida de producción.
Soluciones para mantener en condiciones óptimas a los lubricantes de turbinas
Para alargar la vida de los lubricantes es necesario mantenerlos en condiciones estables y seguras. Lo más recomendable es:
Elegir el lubricante ideal
Al seleccionar un lubricante especializado para una turbina industrial, es importante considerar no solo las condiciones de operación, sino también las especificaciones del fabricante de la turbina.
Algunas características de estos lubricantes son:
Viscosidad adecuada
La viscosidad es uno de los factores clave en la lubricación de turbinas porque un cambio en el flujo del aceite puede ocasionar fallas. En general, los aceites de turbinas tienen grados de viscosidad ISO VG 32, 46 y 68, y deben resistir a las variaciones de temperatura.
Resistencia a la oxidación
La resistencia a la oxidación es indispensable para mantener la viscosidad y prevenir la formación de herrumbre, lodos y contaminantes, manteniendo la calidad del aceite base.
Estabilidad ante altas temperaturas
Los aumentos de temperatura de los lubricantes influyen en su nivel de viscosidad, pero también pueden degradar los componentes de la formulación. Por ello, los lubricantes para turbinas deben ser resistentes y estables ante el calor extremo y enfriar los componentes para evitar el sobrecalentamiento.
Rápida separación de agua y espuma
El agua es enemigo de los aceites lubricantes ya que favorece la formación de corrosión y lava algunos aditivos. En las turbinas, la condensación puede pasar por los componentes y desgastar cojinetes, válvulas, engranajes, entre otros componentes.
Los lubricantes para turbinas deben separarse rápidamente del agua para no degradarse y mantener protegida la máquina.
Por su parte, los aceites para turbinas deben tener aditivos antiespumantes para que se separen rápidamente del aire y así se evite la formación de espuma.
En caso de detectar espuma, se deben investigar rápidamente las causas, ya que puede ser un signo de contaminación, problemas mecánicos o suciedad.
Análisis del lubricante de turbinas
En general, se recomienda supervisar a diario el aspecto y color del aceite, especialmente en las turbinas de gas. Además, se debe analizar la densidad, el índice de viscosidad, la acidez total, el hollín, y los contaminantes presentes en el aceite.
Por su parte, los análisis espectrométricos permiten determinar los elementos presentes en el aceite, como metales, aditivos y contaminantes por metales como hierro, plomo, níquel o aluminio, que causan desgaste.
Los resultados de estos análisis permiten detectar cuáles piezas están desgastadas, las causas de contaminación del aceite y los componentes que deben ser reemplazados para evitar averías o paradas innecesarias.
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