INFORME SOBRE LA RETENCIÓN Y ELIMINACIÓN DE
BARNICES EN LOS ACEITES DE TURBINAS

Ingeniero Industrial E. GASTIAIN YUS (S)

DPTO. DE INGENIERÍA “PREVENOIL” ® (Microfiltración de fluidos) (Bilbao 2023)

• GENERALIDADES SOBRE LOS ACEITES Y EL MEDIO AMBIENTE

Los aceites, tanto hidráulicos como lubricantes, además de ser cada vez más caros, su reposición genera un residuo tóxico y peligroso, qué si no se gestiona convenientemente, se añade a la constante degradación del Medio Ambiente, que no deja de aumentar y que debemos tratar de evitar.

Una forma de contribuir a este fin, sería alargar la vida útil de estos aceites, pero sin que pierdan las cualidades específicas por lo que se utilizan en todo tipo de máquinas:

• Reducir la fricción entre las superficies de los diferentes
• Amortiguar las cargas dinámicas entre los componentes mecánicos.
• Evacuar
• Etc

Lo más efectivo, durante esa mayor vida que deseamos darles, sería mantenerlos en condiciones óptimas, es decir, sin partículas sólidas contaminantes, con la mínima humedad, evitando oxidaciones, conservando sus “paquetes” de aditivos lo más íntegros posible, etc., es decir en las mejores condiciones para que cumplan con la finalidad para la que han sido elegidos.

2.- VIDA DE SERVICIO DEL ACEITE DE TURBOMÁQUINAS

La vida de servicio de este aceite puede llegar hasta los 20 años o más para turbinas hidráulicas y de vapor, que se puede reducir en algunos años para los aceites empleados en las turbinas de gas.

Esta vida útil de servicio dependerá del grupo API de la base lubricante, así como del tipo de aditivos con los que esté formulado.

Mucho dependerá de las “buenas prácticas” del usuario, como un buen mantenimiento preventivo mediante una microfiltración, que retenga micropartículas metálicas y cerámicas y que retenga humedad.

Esta práctica evitará la formación de óxidos y ácidos que degradan los paquetes de aditivos y propician la formación de barnices.

3.- FORMACIÓN DE BARNICES

En principio, las bases lubricantes de los aceites derivados del petróleo tienen un pH aproximado a 11, es decir de naturaleza básica.

Estas bases lubricantes contienen trazas de azufre(S) que reaccionan con el Oxígeno (O) cuando las temperaturas del aceite son superiores a los 50 º C (70 ºC hasta 90 ºC), por ejemplo, en las bases de los cojinetes de empuje.

El medio se vuelve ácido, pH inferior a 7, formando óxidos y peróxidos que reaccionan con el agua contaminante presente (por eso hay que mantenerla por debajo de 0,05 % ó 500 ppm).

En el aceite siempre hay presentes partículas metálicas que se desprenden de conductos y tuberías de Fe (Hierro) y Cu (Cobre) que actúan de catalizadores que ayudan a la formación de barnices que quedan disueltos en el aceite.

Cuando este aceite llega a zonas con temperaturas más bajas, de 45/ 50 ºC. Los barnices se precipitan sobre servo- válvulas, otras válvulas y diversos mecanismos, provocando averías y graves problemas de operación, incluso hasta peligro de un posible “EMBALAMIENTO” de la turbina.

4.- ELIMINACIÓN DE BARNICES

Partimos de la premisa de que lo primordial sería evitar la formación de barnices. Aunque no se consiga, habrá que poner los medios preventivos para minimizar esa formación.

Esto podemos conseguirlo con la utilización de un sistema de

filtración que cumpla, como mínimo, las siguientes premisas:

• Eliminar partículas y micropartículas de metales que contaminen el aceite (Fe/Cu/Sn/etc.)
• Eliminar agua para mantener el aceite con niveles lo más inferiores posibles a los valores máximos admitidos (0,05% ó 500 ppm)

Cuando los barnices ya se han formado, hay que eliminarlos. Indicaremos tres sistemas:

1. Existe un sistema de “Purificación electrostática”, que trata de aglomerar los barnices, formando compuestos de mayor tamaño que puedan ser retenidos por los filtros. Es un proceso lento y poco fiable.

1. Otro sistema es realizar un “FLUSHING”, vaciando el aceite del depósito. Posteriormente mediante bombeo hacer circular por todo el circuito un aceite de limpieza, proceder a un lavado y secado de todo el Es un sistema fiable, pero si no se introduce aceite nuevo, el aceite retirado al ser reintroducido, volverá a contaminar el circuito. Puede resultar un procedimiento caro.

c)   Filtración mediante un medio desechable

Se utiliza un medio adsorbente de una celulosa especial (largas fibras), sometida a una tensión predeterminada. Esta masa celulósica tiene una gran afinidad electro-física con los barnices.

A esta absorción de los barnices se la denomina “fisisorción”.

Las fuerzas electrostáticas permiten que los barnices queden retenidos en este medio celulósico filtrante.

El proceso de filtrado se aplica “OFF LINE” y se realiza circulando el aceite que se está tratando a velocidades reducidas por el filtro celulósico. Los equipos que se utilizan tienen bajos caudales, desde 800 l/hora a 1.600 l/hora.

Se recomienda mantener este tipo de filtrado “OFF LINE” de forma continuada, manteniendo el aceite en este proceso de filtración mientras esté funcionando la máquina donde se aplica e incluso en etapas de paradas breves de mantenimiento.

Eso asegurará una limpieza, no solo del aceite, sino de todo el circuito, evitando deposiciones indeseadas sobre válvulas y tuberías del mismo, sobre todo si se produce una bajada de temperatura del aceite.

CONCLUSIÓN DEL INFORME:

La última descripción de los sistemas para eliminar barnices:

c) Filtración mediante un medio desechable

¡¡¡ES LA DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA “PREVENOIL” ® DE MICROFILTRACIÓN, QUE ADEMÁS DE RETENER PARTÍCULAS METÁLICAS DE HASTA 0,5 MICRAS Y HUMEDAD, RETIENE LOS BARNICES QUE CONTAMINAN LOS ACEITES¡¡¡

EXCLUSIVAS MEDIOAMBIENTALES, S.L.L.

Ejemplo práctico de aplicación del Sistema “PREVENOIL” ®:

CLIENTE:                                        GLOBAL EFFICIENCY A., S. A.

MÁQUINA DE APLICACIÓN:       TURBINA DE VAPOR SIEMENS MOD. T6236

TIPO DE ACEITE:                          Aceite Turbinas CEPSA EP 46

VOLUMEN DE ACEITE:               20.000 LITROS

EQUIPO INSTALADO: MOD. PF-2:     Caudal de 1.600 l/hora/ Filtro C-2GV

De los análisis facilitados por CEPSA nos vamos a centrar en dos que nos interesan, como la acidez del medio y la retención de barnices:

Acidez del medio: mg KOH/g

Presencia de barnices: MPC Barnices-escala ASTM D7843

La lectura de esos valores analíticos indica:

1. Partiendo que es aceite inicialmente estaba muy contaminado, la acidez se ha reducido en un 50 % en un periodo reducido de tiempo.

2. La presencia de barnices estaba en un valor muy elevado (49), es una etapa muy peligrosa para la lubricación de la

Este valor se reduce en los primeros meses también en algo más del 50 %, y pocos días más tarde entra ya en valores (21) normales de operación y fuera de peligro para la turbina.

3. Además, nuestro cliente no tuvo que cambiar el aceite

(20.000 litros) con el ahorro económico que esto supone.