Optimización de Lubricantes Industriales: Aditivos y Mantenimiento

Aditivos para Lubricantes

Los aditivos son sustancias que mejoran las propiedades de los lubricantes. Generalmente, son mezclas de compuestos químicos diluidos en aceite mineral. Los aditivos más comunes incluyen:

• Antioxidantes
• Antidesgaste
• Extrema Presión
• Antihierrumbre
• Antiespumantes
• Mejorador del Índice de Viscosidad
• Mejoradores del Punto de Congelación
• Detergentes/Dispersantes

Aditivos Antioxidantes

La resistencia a la oxidación de un lubricante determina su vida útil y la formación de lodos, barnices, depósitos y ácidos corrosivos. Tipos de aditivos antioxidantes:

• Compuestos químicos de Azufre
• Compuestos de Fósforo
• Compuestos de N2 Aromáticos

Aditivos Detergentes

Neutralizan los ácidos producidos por la combustión (ácidos orgánicos y óxidos de azufre), controlando el desgaste por corrosión. Previenen la formación de herrumbre y lodos en zonas sensibles del motor. Reducen los depósitos en los pistones y previenen el pegado de aros a altas temperaturas. Tipos:

• Sulfonatos
• Fenatos
• Salicilatos

Aditivos Dispersantes

Mantienen las partículas carbonosas finamente divididas, evitando que se aglomeren y precipiten. Una vez que el dispersante se agota, el sistema queda vulnerable a las partículas. Tipos:

• Succinimidas
• Compuestos de Fósforo
• Ésteres Succinatos

Detergencia y Dispersancia

Detergencia: Capacidad del aceite para mantener limpios los componentes del motor y neutralizar componentes ácidos.

Dispersancia: Capacidad del aceite para evitar que las partículas carbonosas se unan formando residuos. La calidad detergente y dispersante se mide por el Total Base Number (T.B.N.).

Depresores del Punto de Congelación

Modifican el proceso de cristalización de la parafina, retrasando la formación macrocristalina. Actúan absorbiendo las partículas de parafina e inhibiendo su crecimiento. Tipos:

• Polímeros y Copolímeros de alquil-metacrilato
• Poliacrilamidas
• Poliestireno alquilatado
• Polímeros y copolímeros de Alfa-Olefinas

Aditivos Antiespumantes

Función: Forman una película alrededor de las burbujas de aire, previniendo el incremento de espuma. Destruyen la interfase entre el aceite y el aire. Tipos:

• Siliconas (no solubles en aceite)
• Copolímeros orgánicos

Combustible Marino y sus Propiedades

La calidad del combustible marino se define por sus características y propiedades en el mercado del bunker. Estas características influyen en la formación de residuos del motor y su mantenimiento.

• Residuo de Cok
• Azufre
• Asfaltenos
• Propiedades de Ignición (CCAI)
• Metales

Residuo de Cok

Indica la tendencia del combustible a formar depósitos en inyectores, válvulas, alabes de turbos y pistones. Se asocia al porcentaje de asfaltenos y al desgaste abrasivo en los motores.

Azufre

Durante la combustión, el azufre se convierte en SO2 y SO3, que al combinarse con vapor de agua forman SO4H2, causando corrosiones y reduciendo el BN del aceite lubricante. El SO2 también contribuye a las emisiones.

Asfaltenos

Los residuos de cracking tienen alto contenido en asfaltenos, que:

• Retrasan la ignición
• Reducen el poder calorífico
• Producen partículas abrasivas o depósitos adherentes

Lubricación en Motores de 2T de Cruceta

Requerimientos de los Aceites para Cilindros

• Alcalinidad suficiente para neutralizar ácidos (BN 60-100)
• Alta estabilidad térmica y capacidad antioxidante
• Capacidad para recubrir la camisa sin romper la película
• Prevención de corrosiones y herrumbre

Requerimientos de los Aceites para Cárter

• Lubricar cojinetes del cigüeñal y la cruceta
• Refrigerar las cabezas de los pistones
• Actuar como fluido hidráulico para válvulas
• Lubricar equipos auxiliares y engranajes
• Lubricar cojinetes del turbocompresor
• Servicio prolongado (vida del motor)

Lubricación en Motores de Tronco de 4T

Aceites para Cárter Motores de 4T

• Alcalinidad suficiente (BN 30-55) y compatibilidad con asfaltenos
• Alta estabilidad térmica y capacidad antioxidante
• Elevada detergencia para mantener bajos depósitos
• Dispersancia para limpiar zonas frías del motor
• Prevención de herrumbre y corrosión
• Facilidad para transportar suciedad y agua a las purificadoras

Análisis y Control de Lubricantes

Viscosidad

Significación: Determina el rango de temperaturas de trabajo del aceite y su capacidad para ser bombeado. Factores que influyen:

• Disminución: Dilución por combustible, reposiciones con aceite de menor viscosidad.
• Aumento: Reposiciones con aceite de mayor viscosidad, alta concentración de insolubles, oxidación, alta temperatura, fallo en refrigeración, condiciones severas, pérdida de capacidad dispersante.

Efectos: Viscosidad baja causa desgaste; viscosidad alta provoca bombeo precario y obstrucciones.

Contenido en Agua/Refrigerante

Significación: Presencia de agua por condensación o contaminación. Factores: Condensación a bajas temperaturas, fugas en el sistema de refrigeración. Valores límite: 0.5% en volumen. Efectos: Corrosión y degradación del aceite.

Alcalinidad Remanente (BN)

Significación: Concentración de aditivos detergentes y dispersantes. Factores: Combustión deficiente, condiciones severas, alto contenido de azufre en el combustible. Valores límite: BN inferior a 6.

Índice de Contaminación / Hollín

Significación: Concentración de residuo sólido. Factores: Diseño del motor, combustión deficiente, condiciones severas. Valores límite: Superior al 4%.

Dilución por Combustible

Significación: Cantidad de combustible en el aceite. Factores: Tipo de servicio, diseño del sistema de inyección. Valores límite: Superior al 1.5% en volumen.

Concentración de Metales de Desgaste

Significación: Tasa de desgaste del motor. Incrementos bruscos indican anomalías.

Separación Centrífuga

Partes de la depuradora: Entrada, Salida, Salida fango, Salida agua, Anillo de agua y entrada agua de desplazamiento, Agua de cierre-apertura, Entrada de agua de apertura, Disco superior, Disco centrípeto, Eje del rotor, Sobref lujo, Disco de gravedad, Tapa del rotor, Anillo grande de cierre, Distribuidor, Anillo pequeño de cierre, Juego de discos del rotor, Cuerpo del rotor, Anillo de nivel.

ASTM define reclaiming como métodos de limpieza para separar contaminantes insolubles y reutilizar lubricantes. La separación centrífuga depende de:

Producto: Diferencia de densidad, viscosidad, tamaño de partículas, tensión superficial, naturaleza de los sólidos.

Separador centrífugo: Velocidad del tambor, radio de separación, situación de la interfase, caudal, disco de gravedad.