Los aceites para motor se oxidan cuando las moléculas de oxígeno se unen en forma química con las moléculas del aceite. Esto hace que el aceite se espese, forme ácidos y pierda las cualidades del aceite fresco. El aceite oxidado puede causar depósitos en los pistones y las válvulas, lo que pone en riesgo la vida útil del motor.

El calor y la presión aceleran la oxidación del aceite, al igual que ocurre con la mayoría de las reacciones químicas. Por lo tanto, la oxidación es un problema para los motores estacionarios a gas natural, tanto para los más antiguos como para los nuevos motores de combustión pobre, en operación a alta temperatura y alta presión.

El calor particularmente apresura el proceso de oxidación. Además, las cargas del motor afectan los niveles de oxígeno y la presión dentro del motor, lo que puede acelerar:

• la formación de ácidos;
• la corrosión;
• la viscosidad (espesamiento del aceite);
• la formación de depósitos y, en consecuencia,
• el desgaste.

Los altos niveles de oxidación impiden que el motor tenga un rendimiento óptimo, debido a lo siguiente:

• Mayor cantidad de depósitos y de barniz que afectan los índices de desgaste de las superficies de contacto
• Mayor viscosidad y acumulación de lodo
• Ataque corrosivo
• Intervalos reducidos entre cambios de aceite

Por este motivo, la mayoría de los nuevos motores actuales requieren un aceite con mayor resistencia a la oxidación (la capacidad del aceite de resistir la descomposición). Como se ve en la figura 1, en pruebas de laboratorio, SENTRON LD 8000 demuestra alta resistencia a la oxidación (debido a su composición antioxidante y aceites base de alta calidad) y, por lo tanto, potencial para una duración excepcional del aceite.

Figura 1. Oxidación - Prueba de envejecimiento del aceite

En esta prueba de envejecimiento del aceite, se expone la muestra al calor, en forma similar a la prueba IP48. Sin embargo, en vez de pasar burbujas de oxígeno, se usa una mezcla de NOx, O2 y aire que simula el contenido típico de los gases de escape de gas natural.

El concepto de oxidación está estrechamente vinculado con el ácido, que se forma como resultado del proceso de combustión. La oxidación reduce la vida útil del aceite y su capacidad para neutralizar el ácido. Si no se neutraliza, el ácido puede atacar las piezas metálicas del motor y amenazar la vida de servicio y la durabilidad.

Como tal, los NGEO necesitan lo siguiente:

• Capacidad de neutralización de ácido resistente (número ácido total, TAN) y
• Buena retención base (número base total, TBN)

Como se relaciona con la fiabilidad del motor, el aumento en el control del ácido contribuye con los intervalos extendidos entre cambios de aceite y minimiza el desgaste.

SENTRON LD 8000 da un paso más adelante que SENTRON LD 5000 en cuanto a la resistencia oxidativa y la neutralización del ácido, ya que ofrece una capacidad mejorada para prevenir los efectos de la formación del ácido.

En las pruebas de campo reales, SENTRON LD 8000 ofrece mejor control TAN en un motor CAT G3500TALE (véase la Figura 2) que la competencia convencional líder internacional en calidad de gas de gasoductos, con cargas altas (> 90 %) en el servicio de compresión de gas. El mejor control de TAN puede mejorar la prevención de corrosión.

La retención del número base total (TBN) es otra medida que ayuda a definir las propiedades de neutralización de ácido del aceite. En palabras simples, cuanto mayor es la retención de TBN, mayor es la capacidad del aceite para neutralizar el ácido. Al neutralizar la cantidad de ácido que ataca el metal del motor, se puede minimizar la formación de depósitos, al igual que las picaduras y la corrosión.

SENTRON LD 8000 también ofrece mejor retención de TBN con combustible de calidad de gas de gasoductos, con cargas altas (> 90 %), en el servicio de compresión de gas en un motor Caterpillar G3500TALE, en comparación con los competidores convencionales líderes. (Véase la Figura 3).

Figura 2. Prueba de campo Caterpillar G3500TALE

Figura 3. Prueba de campo de Caterpillar G3500TALE

La nitración es otro factor que afecta la vida útil del aceite y los intervalos entre cambios de aceite. Este proceso que ocurre en forma natural se produce cuando el aceite se expone a calor, oxígeno y óxidos de nitrógeno (NOx). En los motores de gas natural, la nitración ocurre cuando el aceite entra en contacto con compuestos de óxido de nitrógeno. El resultado es la formación de lodo, barniz y depósitos, que pueden causar desgaste y reducir la eficacia del motor. Estos depósitos también pueden causar el atoramiento de los anillos de lubricación, aumentan el consumo de aceite y reducir la vida útil de los componentes.

Al igual que los efectos de la oxidación, los niveles altos de nitración no permiten un rendimiento óptimo del motor a causa de lo siguiente:

• Aumento de la viscosidad
• Cambio en el número de ácido total (TAN), lo que conlleva un desgaste corrosivo
• Formación de barniz y depósitos dañinos en las piezas del motor
• Intervalos reducidos entre cambios de aceite

Ya que el tipo de aceite puede definir la resistencia a la nitración, es importante seleccionar un aceite de alta calidad que sea capaz de resistir la descomposición causada por la temperatura, los óxidos de nitrógeno y otros agentes contaminantes.

En algunos diseños de motor, el óxido de nitrógeno que se crea en la combustión es mucho más elevado debido a que hay un control más estricto de la relación de aire/combustible (condiciones estequiométricas). Esto causa una mayor formación de óxido de nitrógeno y, como consecuencia, de nitratos (menos oxígeno libre). Como resultado, existe mayor probabilidad de condena basada en la nitración y la formación de ácido nítrico. SENTRON LD 8000 está equipado para controlar eficazmente la nitración en estos entornos en particular y minimizar el impacto que causa en el aceite. (Véase la Figura 4).

Figura 4. Nitración - Prueba de envejecimiento del aceite

En esta prueba de envejecimiento del aceite, se expone la muestra al calor, en forma similar a la prueba IP48. Sin embargo, en lugar de pasar burbujas de oxígeno, se usa una mezcla de NOx, O2 y aire que simula el contenido típico de los gases de escape.

Trazas de metales y otros agentes contaminantes en el aceite usado

Las trazas de metales, las fugas de refrigerantes, el polvo, la suciedad y los agentes contaminantes del combustible que se encuentra en el aceite usado también afectan los intervalos entre cambios de aceite. Los metales como el hierro, el plomo y el cobre provienen del contacto entre metales o de la corrosión/erosión del metal del motor.

Un lubricante de alto rendimiento como el SENTRON LD 8000 protege al motor de estos agentes contaminantes dañinos, que pueden reducir los intervalos entre cambios de aceite y minimizar el tiempo de inactividad. Cualquier acceso excesivo de contaminantes se debe tratar lo antes posible. Los pasos que se tomen para controlar, reducir o eliminar potencialmente este acceso asegura la longevidad del motor.

Cómo lograr intervalos entre cambios de aceite excelentes para la confiabilidad del motor

En resumen, los intervalos extendidos entre cambios de aceite favorecen la confiabilidad del motor. Un producto como SENTRON LD 8000 que proporciona un excelente control del ácido más una resistencia a la oxidación y la nitración contribuye a que una planta alcance un tiempo de inactividad mínimo y un menor costo de mantenimiento, lo que lleva a una operación más eficaz y rentable.

¿Cómo afectan el control de depósitos y la limpieza del motor a la confiabilidad?

Como ya se mencionó, la formación de depósitos (como lodo y barniz) reduce la eficiencia del motor y aumenta el desgaste. Estos depósitos también pueden aumentar el consumo de aceite y reducir la vida útil de los componentes.

Un NGEO de alto rendimiento puede minimizar notablemente los depósitos y el desgaste de válvulas, puertos, pistones, camisas y anillos. También ayuda a controlar la recesión de la válvula. Esto implica:

• Mayor vida útil del motor, con menos ciclos de mantenimiento y más ahorro de costos
• Limpieza del motor, para óptima eficiencia y menor consumo de aceite
• Mínima reducción de la potencia de los motores, para un rendimiento óptimo y máximo potencial de ganancias

¿Cómo se forman los depósitos?

Los motores a gas natural están diseñados para funcionar al 100 %, bajo presión y temperatura óptimas. Mientras funcionan, inevitablemente se producen depósitos en el motor. Esto sucede a causa de muchos factores, como los procesos de oxidación y nitración ya mencionados. Debido a que los motores estacionarios a gas operan a velocidad y temperatura constantes, también son propensos a formar depósitos. También influyen en la formación de depósitos el tipo de ciclo de trabajo del motor y el entorno.

¿Por qué es importante minimizar los depósitos y mantener limpios los motores?

Para operar a máxima eficiencia, con un mínimo de tiempo de inactividad y máximas ganancias, es fundamental reducir la formación excesiva de depósitos. Cuando los motores tienen depósitos, se perjudica la eficiencia. Esto puede causar:

• temperaturas aun más altas en el motor
• pérdida de energía para crear potencia o comprimir gas
• detonación previa
• daño al motor

Debido a este posible daño al motor, la operación reduce la potencia y la carga de los motores. Al reducir la carga, se reduce también la producción del motor. Esto puede afectar las ganancias netas.

Los depósitos también pueden conllevar mayor desgaste cuando se forman en los anillos de las ranuras e impiden que se muevan los anillos.

Consumo de energía

Los depósitos pueden causar una combustión previa, lo que origina inestabilidad en el motor. Esto merma la eficiencia del motor.

Por ejemplo, si los pistones no pueden subir o bajar libremente, se usa más energía. Así, el motor debe esforzarse más para lograr el mismo resultado, consume más energía en el proceso y puede aumentar el costo operativo.

Reducción de potencia del motor

Cuando se reduce la potencia de un motor, no funciona a niveles óptimos. A menudo esto se debe a la presencia de depósitos. Como resultado, el motor sufre mayor exigencia y la producción disminuye. Cuando se reduce la potencia del motor, baja la temperatura. En consecuencia, la combustión es incompleta y se forman más depósitos en la superficie metálica que permanece en el motor.

Un NGEO que contribuya a la limpieza del motor puede ayudar a minimizar la reducción de potencia y a maximizar el rendimiento.

¿Son necesarios algunos depósitos como la ceniza?

No todos los depósitos, como la ceniza, son indeseables y perjudiciales.

Algunos depósitos de ceniza son necesarios para proteger las válvulas y evitar su recesión (la compresión y el desgaste prematuros del asiento de la válvula en la culata del cilindro y la tulipa de la válvula).

La ceniza que permanece como residuo luego de que el aceite se quemó en la operación ayuda a evitar la recesión prematura de la válvula, al formar una capa de protección de sacrificio en el asiento y en la tulipa de la válvula para absorber el impacto del contacto entre estas dos piezas.

¿Qué muestran las pruebas de campo?

SENTRON LD 8000 ayuda a prevenir que se formen depósitos en exceso, que pueden causar un mayor consumo de aceite, y reduce el contacto y el desgaste de las piezas.

En pruebas de campo en condiciones reales, SENTRON LD 8000 mostró un control de depósitos superior con protección antidesgaste que aumenta la confiabilidad y minimiza el tiempo de inactividad. Estos resultados demuestran excelente limpieza del pistón, lo cual puede contribuir a un consumo de aceite controlado y una vida útil extendida del equipo con intervalos extendidos entre cambios de aceite. (Consulte las tablas 3 y 4).

Tabla 3. Prueba de campo de SENTRON LD 8000 – Resumen de las condiciones de operación del motor Waukesha F3521 GSI

SENTRON LD 8000 demuestra escasos puntos de demérito totales en el pistón del motor Waukesha F3521 GSI, en aplicaciones de cogeneración a altas temperaturas.

En pruebas de campo, SENTRON LD 8000 también demostró limpieza y control de depósitos excepcionales en un motor estacionario a gas Caterpillar G3500TALE, en aplicación de compresión de gas con calidad de gasoducto bajo condiciones de carga alta (>90 %) en servicio de compresión de gas. (Consulte la tabla 4).

Tabla 4. Prueba de campo de SENTRON LD 8000 – Caterpillar serie G3500TALE – Resumen de las condiciones de operación del motor

En esta prueba de campo, SENTRON LD 8000 supera al principal competidor global de nivel medio en puntos de demérito totales del pistón y en formación de lodo.

SENTRON LD 8000 también se probó en un nuevo motor estacionario a gas Caterpillar G3516TALE en una aplicación de compresión de gas. Se inspeccionó el motor luego de 8645 horas de servicio, con un intervalo entre cambios de aceite igual a la duración de la prueba del motor. (Consulte las figuras 5 a 11).

Figura 5. Pistones.

Muy limpios, sin lodo ni laca. En los segmentos y en las ranuras de los anillos se observan depósitos y barniz mínimos.

Figura 6. Parte superior del pistón/culata expuesta al fuego

Mínimos depósitos de ceniza en exceso.

Figura 7. Cámara de combustión (sin válvulas)

Muy pocos residuos, asiento total y mínimos depósitos en exceso en los asientos de las válvulas.

Figura 8. Válvulas

Mínimo barniz en los vástagos de las válvulas, sin depósitos de ceniza en exceso, con patrones simétricos en el vástago de la válvula que indican libre movimiento.

Figura 9. Bujías

Sin depósitos en exceso.

Figura 10. Parte inferior de la corona del pistón

Impecable.

Figura 11. Camisa del cilindro

Insignificante pulido de la pared y tramado intacto.

Luego de una prueba de campo de 6500 horas en un motor estacionario a gas MAN E2842 LD322, con salida de 420 kW a 1500 r/min con gas de gasoducto, SENTRON LD 8000 dejó un depósito de ceniza muy delgado y beneficioso en las culatas de los cilindros, las válvulas y los pistones. Las camisas de los cilindros estaban en buen estado, con el tramado claramente visible.

Los depósitos en exceso pueden provocar mayores costos en materiales y mantenimiento, y afectar la confiabilidad del motor y las ganancias netas.

Excelente limpieza y durabilidad del motor

En resumen, las exigentes condiciones de operación comunes a los motores a gas natural requieren un NGEO que brinde rendimiento y mayor vida útil del aceite y que, a la vez, ayude a mantener un control excelente de los depósitos del motor.

Según las pruebas de campo, SENTRON LD 8000 puede lograr los motores más limpios en lo que respecta a depósitos. Gracias a la tecnología avanzada de aditivos y a la fórmula con aceites base puros, contribuye a la longevidad del motor a través de la durabilidad y la limpieza optimizadas.

Cómo mejorar la confiabilidad del motor

A medida que la industria diseña motores nuevos, también se desarrollan lubricantes innovadores para protegerlos. Los productos SENTRON NGEO de Lubricantes Petro-Canada son productos de alto rendimiento que tienen una trayectoria comprobada de usos exitosos en condiciones muy variadas.

SENTRON LD 8000 se desarrolló para elevar la vara del rendimiento una vez más, lo que le permite a Lubricantes Petro-Canada retener su liderazgo en el mercado de productos NGEO al ofrecer un mayor control de la oxidación y del ácido, costos de conservación reducidos y un mejor control de depósitos.

Beneficios clave

La innovadora tecnología de SENTRON LD 8000 proporciona a los gerentes de operaciones y servicios un lubricante SAE 40 revolucionario de bajo nivel de cenizas desarrollado a partir de aceites base de un 99,9 % de pureza (entre los más puros del mundo) que ofrece los siguientes beneficios:

• Intervalos entre cambios de aceite extendidos hasta un 300 % más en comparación con los principales aceites NGEO competitivos y convencionales en usos de compresión de gas natural con una calidad de gasoducto, en condiciones de carga alta (> 90 %)^[1]
• La mezcla especial de aditivos proporciona una mayor retención de TBN que ayuda a neutralizar los ácidos que pueden atacar las superficies de metal. Cuanto mayor sea la retención del TBN, mayor es la capacidad del aceite para neutralizar el ácido, extender la vida útil entre los cambios de aceite y minimizar la corrosión y los depósitos.
• Prevención de depósitos con un nivel de cenizas optimizado para reducir el desgaste en las piezas metálicas del motor, lo que mejora la confiabilidad y reduce al mínimo el tiempo de inactividad por mantenimiento

Aplicación

La innovadora tecnología de SENTRON LD 8000 proporciona a los gerentes de operaciones y servicios un lubricante SAE 40 revolucionario de bajo nivel de cenizas desarrollado a partir de aceites base de un 99,9 % de pureza (entre los más puros del mundo) que ofrece los siguientes beneficios:

• Motores de 4 tiempos en tuberías de gas natural, gas de aguas residuales previamente tratado/biogás y fuentes selectivas de combustible de gas previamente tratado
• Entornos de alta nitración y baja nitración. Esto permite que las operaciones consoliden el inventario de NGEO, ya que elimina la necesidad de llevar un producto distinto para motores de alta nitración.
• Temperaturas y presiones más elevadas en motores con diseño más moderno
• Motores con cárteres de aceite más pequeños o motores con tasas de consumo de aceite muy bajas (< 0,2 g/kWh)

Aprobaciones/Verificaciones

SENTRON LD 8000 cumple y supera las normas de muchos fabricantes de equipo original (OEM) que tienen aprobaciones o verificaciones de OEM agregadas seleccionadas, incluidas:

• Verificación del motor Caterpillar G3300-G3600 TALE
• Aprobación para el uso en gas natural de MAN Nutzfahrzeuge M 3271-2
• Preaprobación para el uso en gas de tubería BR MTU-4000

En resumen, los intervalos entre cambios de aceite NGEO, que incluyen resistencia a la nitración y oxidación, el control de los depósitos y la limpieza del motor, juegan un papel fundamental en la fiabilidad del motor y los resultados de una planta.

Específicamente, lo que sucede es lo siguiente:

1. Los intervalos extendidos entre cambios de aceite reducen los tiempos de inactividad y maximizan la eficiencia y rentabilidad
2. El control de depósitos y la limpieza del motor excepcionales aseguran una excelente optimización del motor

Seleccione el mejor NGEO para maximizar la fiabilidad del motor y los resultados de rendimiento

Para alcanzar la fiabilidad máxima del motor y resultados de rendimiento, los gerentes de operaciones y servicios deben elegir un NGEO que ofrezca un intervalo extendido entre cambios de aceite y un control de depósitos excepcional.

Las pruebas de campo demuestran que SENTRON LD 8000 supera ampliamente el intervalo entre cambios de aceite aceptado. Lo que en algún momento se consideró inalcanzable (hasta 8000 horas entre cambios de aceite),^[2] pronto se convirtió en el nuevo estándar. SENTRON LD 8000 también ofrece un control de depósitos y protección antidesgaste excepcionales. En general, el resultado es fiabilidad, durabilidad y limpieza mejoradas. Con SENTRON LD 8000, se reduce el desgaste y, como resultado, el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento. Además, ayuda a extender la vida útil de un motor.

Blog de ComGen Power Solutions. 2 factores que perjudican el aceite para motor, revoluciones por minuto. 25 de febrero de 2010.

Cómo extender los intervalos entre cambios de aceite: abordaje de la causa principal. Boletín de Lubetrak. 2004.

Leugner, Lloyd. Lubricación de motores de gas natural y análisis del aceite: una guía básica de mantenimiento predictivo y monitoreo del estado. Machinery Lubrication. 2004.

Scott, Robert. Lubricación para motores estacionarios de gas natural. Machinery Lubrication, 2004.

Documentación de la prueba de campo SENTRON LD 8000 (LUB3091)

• Prueba 1: CAT G3516TALE
• Prueba 2: CAT G3606TALE
• Prueba 3: MAN E2842LE322
• Prueba 4: Waukesha F3521 GSI