El diseño de un compresor de tornillo rotativo con inyección de aceite permite el contacto entre el aceite lubricante y el gas natural. Al actuar como sellador y protector contra el óxido y la corrosión, el aceite lubricante es un requerimiento indispensable para todas las piezas giratorias y también ayuda al proceso de enfriamiento al eliminar el calor generado por la compresión del gas.

Dicho esto, el contacto entre el gas natural y el aceite lubricante debe tenerse en cuenta ya que la interacción puede resultar en la dilución del aceite lubricante como consecuencia del ingreso del gas natural, lo que disminuye la viscosidad del aceite.

Por lo tanto, la viscosidad en funcionamiento (diluida) del aceite lubricante debe cumplir con los requisitos mínimos de viscosidad del compresor. La experiencia de campo ha demostrado que el rango de viscosidad óptimo para la mayoría de los compresores es entre 20 y 30 cSt a la temperatura de inyección del aceite.

Para calcular de manera efectiva la dilución que ocurrirá, es importante tener en cuenta el peso molecular de los componentes del gas natural al seleccionar el aceite lubricante. Por lo general, mientras mayor el peso molecular del gas, mayor será la dilución y viceversa. Con este y muchos otros factores, como las condiciones de descarga de gas y la presencia de líquidos de hidrocarburos que influyen en esta correlación, se aconseja que se busque a expertos del sector para determinar el aceite lubricante correcto.

Para ayudar a los operadores con este proceso, el equipo de servicio técnico de Lubricantes Petro-Canada utiliza un programa de cálculo que puede determinar el porcentaje de dilución con base en todos los parámetros, en combinación con las condiciones de succión del compresor, para mostrar un porcentaje de dilución exacto. Según los resultados, se puede seleccionar un aceite adecuado para cumplir con los requisitos de viscosidad de su compresor dependiendo de sus condiciones específicas de funcionamiento.

Las diferencias entre los fluidos minerales y basados en polialquilenglicoles (PAG) pueden ser cruciales para su decisión al elegir el aceite porque la dilución del lubricante con gas natural dependerá en gran medida de la polaridad del lubricante.

Los lubricantes basados en minerales, las polialfaolefinas (PAO) y los gases naturales se clasifican como no polares, lo que significa que se mezclan naturalmente entre sí, lo que conduce a una alta tasa de dilución. Por el contrario, los fluidos PAG son polares, generando una dilución menor cuando entran en contacto con el gas natural.

Además, mantener el aceite lubricante "seco" es importante para crear condiciones de funcionamiento óptimas en términos de vida útil del cojinete. Esto es más fácil de lograr con aceites lubricantes minerales y basados en PAO. Un aceite basado en PAG con su mayor polaridad tiene más afinidad con el agua que un aceite mineral o basado en PAO y, por lo tanto, retendrá más agua disuelta en las mismas condiciones. Sin embargo, en casos con una dilución de aceite demasiado alta, los fluidos basados en PAG pueden ayudar a cumplir con los requisitos de viscosidad del compresor. Mantener una temperatura de descarga de gas suficientemente alta para garantizar que el agua permanezca en la fase de vapor ayuda a mantener el aceite lubricante "seco".

Si no se puede evitar el agua, se recomienda utilizar un fluido de glicol de poliaquileno soluble en agua por sobre un aceite mineral o de polialfaolefina. Por ejemplo, un glicol de poliaquileno soluble en agua, como la serie SPX 7000 de Lubricantes Petro-Canada puede contener más de un 2 % de agua disuelta, mientras que bajo las mismas condiciones usando un aceite lubricante mineral o de polialfaolefina, se formaría agua libre. Mantener el agua disuelta puede minimizar los problemas de corrosión en comparación con las condiciones en las que hay agua libre.

Los sistemas que comprimen gas natural pesado con un alto contenido de líquidos de hidrocarburos pueden ser difíciles de proteger. Los líquidos de hidrocarburos deben eliminarse en la entrada del compresor o mantenerse en la fase de vapor a una temperatura de descarga alta, o estos líquidos se encontrarán con el aceite lubricante, lo que dará como resultado una dilución fuerte de un lubricante mineral o de base de polialfaolefina. El grado de viscosidad resultante sería demasiado bajo para poder aportar el espesor de la película suficiente dentro del cojinete.

Aunque no es lo ideal para estas situaciones, los aceites PAG son más adecuados. Debe notarse que la separación de fases entre el líquido de hidrocarburo y el PAG puede ocurrir en el recipiente separador. Claro, siempre y cuando no entre líquido puro de hidrocarburo en los cojinetes.

Los fluidos basados en glicol de poliaquileno (PAG) no son compatibles con todos los aceites lubricantes con base mineral y de polialfaolefina. Recomendamos drenar y purgar el aceite lubricante existente antes de cambiar a un tipo alternativo para mantener su equipo en buenas condiciones y en funcionamiento. Se requiere un cuidadoso drenaje del sistema, que incluirá el reemplazo del filtro, como parte del proceso de purga, antes de que se pueda usar un aceite nuevo.

Independientemente del lubricante que elija, debe tener confianza en su calidad. Cuando trabajan con Lubricantes Petro-Canada, los clientes pueden confiar en la calidad y el rendimiento habitual de todos sus lubricantes. Nuestros productos están fabricados de acuerdo con las normas más exigentes del mundo, así que puede contar con un tiempo de funcionamiento máximo y un tiempo de inactividad mínimo, y esperar productividad e ingresos más altos.

Para obtener más información y orientación sobre cómo seleccionar un lubricante para compresores de tornillo de gas natural, visite Plantas de gas, tuberías y generación de energía.