Evaluación del endulzamiento del petróleo para aplicaciones de compresión de gas natural

08 agosto 2023

El endulzamiento del aceite, o estela, es una práctica relativamente común entre algunos operadores de compresores de gas natural. Implica extraer aceite usado del motor e introducirlo en el componente del compresor para lubricar la empaquetadura y los cilindros del equipo.

No es difícil ver por qué algunos operadores han recurrido al endulzamiento del petróleo. Siempre que la aplicación sea de baja dilución y no severa, es posible utilizar un aceite de motor de gas estacionario estándar SAE 40 para lubricar las varillas y empaquetaduras del compresor. Usar, y por lo tanto tener que almacenar, solo un producto en lugar de dos también puede parecer alineado con los objetivos financieros de una empresa, ya que el gasto inicial en petróleo será menor ya que hay menos unidades y tanques que llenar.

Sin embargo, algunos expertos de la industria pueden argumentar que, si bien el endulzamiento del aceite puede ser posible para algunas aplicaciones, está lejos de ser ideal. El proceso puede afectar los informes de análisis de aceite usado y potencialmente enmascarar problemas con el motor que pueden causar reparaciones costosas en el futuro. El uso de aceites especializados para compresores de gas también puede mejorar el rendimiento del equipo y, de hecho, equivale a un costo por galón más económico que los aceites de motor.

Pero lo más importante es tener todos los hechos. En este documento técnico, exploraremos el endulzamiento del aceite (también conocido comúnmente como “slipstreaming”) desde una perspectiva técnica, consideraremos los beneficios y desventajas de esta práctica y le brindaremos recomendaciones para que las tenga en cuenta.

¿Qué es el endulzamiento del aceite?

El endulzamiento de aceite, o estela, es un proceso de lubricación de las varillas del compresor y empaquetamiento de un compresor de gas natural con aceite de motor usado. En lugar de usar un aceite de compresor separado de un tanque de aceite diferente, el slipstreaming implica (1) extraer aceite usado adecuado (como un grado SAE 40) del cárter del motor, (2) filtrar el aceite y (3) alimentarlo al bomba de alimentación forzada del compresor y luego al (4) bloque distribuidor donde se utiliza para lubricar las varillas del compresor y la empaquetadura. Este proceso de eliminar el aceite usado del compresor requiere que se agregue aceite suplementario nuevo al motor para mantener el nivel operativo de aceite del motor. El término endulzamiento de aceite también se puede utilizar para referirse a la práctica de drenar un porcentaje de aceite de motor de gas natural usado del cárter del motor y luego completar con aceite nuevo para evitar un drenaje y reabastecimiento completo.

Evaluación del endulzamiento del aceite

Sabemos que el endulzamiento del aceite es popular entre algunos operadores de compresores de gas natural en América del Norte y es un proceso relativamente sencillo de realizar para profesionales experimentados, pero ¿es una práctica que los operadores deberían realizar con sus equipos?

No hay duda de que esta práctica puede ofrecer algunos beneficios. Pero ¿cuáles son los riesgos de realizar un endulzamiento del aceite que surgen cuando miramos el efecto que puede tener en una operación?

En esta sección, analizamos detalladamente los principales beneficios y desventajas de realizar un endulzamiento del aceite, para que los operadores puedan tomar decisiones informadas.

Los beneficios del endulzamiento con aceite

SOLO UN TANQUE PARA LLENAR

Una ventaja clave del endulzamiento del aceite es que los operadores sólo necesitan llenar un tanque de aceite. Debido a que el compresor se lubrica con aceite del cárter del motor en lugar de un tanque separado, el endulzamiento de aceite le permite comprar un producto.

EXTENSIÓN DE LOS INTERVALOS DE DRENAJE DE ACEITE

El endulzamiento del aceite también permite a los operadores extender los intervalos de cambio de aceite en su motor. Si bien la estela utilizará la misma cantidad de aceite en el compresor, la tasa de consumo de aceite en el motor aumenta significativamente y será necesario agregar más aceite nuevo al motor. Por supuesto, esto reduce el tiempo de inactividad del equipo y los costos asociados con los cambios regulares de aceite.

MENOR COSTO INICIAL DEL PRODUCTO

Debido a que el aceite del motor se endulza continuamente, es posible que no se justifique el costo de un aceite de motor premium y, por lo tanto, más caro. Esto claramente proporciona un ahorro inicial de costos que, combinado con tener que comprar solo un producto, es un argumento de peso tanto para los operadores como para los equipos de adquisiciones.

Las desventajas del endulzamiento del aceite

CONTAMINACIÓN

Un riesgo crucial de utilizar endulzante de aceite es que pueden surgir problemas debido a la formación de contaminantes en la corriente de gas, como arena, agua o sal, así como contaminantes del aceite del motor. Los contaminantes de la corriente de gas afectan las válvulas, la empaquetadura y el cilindro del compresor, así como también el aceite lubricante. Cuando se combina con los detergentes del aceite de motor (que no están presentes en los lubricantes de calidad específicos para compresores), esto puede provocar acumulación en las válvulas y el compresor. La formación de espuma aguas abajo en el proceso también puede obstruir los filtros coalescentes y contaminar el sistema de deshidratación de trietilenglicol (TEG), lo que provoca tiempos de inactividad no planificados asociados al mantenimiento y una limpieza adicional del sistema.

EFECTO SOBRE EL MANTENIMIENTO

El endulzamiento del aceite también puede inhibir un programa de mantenimiento eficaz. El proceso diluye los niveles de metales de desgaste y contaminantes como agua, refrigerante o silicio, enmascarando problemas que podrían estar ocurriendo en el motor y que de otro modo serían identificados mediante un informe de análisis de aceite usado. Esto dificulta que los operadores sepan cuándo se debe reemplazar el aceite y, por lo tanto, predecir fallas. Esto puede provocar que el aceite usado se quede en aplicaciones que están a la deriva durante demasiado tiempo. Como resultado, la contaminación permanece en el sistema, provocando desgaste del motor y eventual falla del equipo. El endulzamiento del aceite también tiende a sesgar las evaluaciones del rendimiento y el consumo del mismo.

DESGASTE DEL MOTOR

El endulzamiento del aceite puede presentar un riesgo real de que se acumulen contaminantes en el fondo del sumidero y en la circulación, o que sean absorbidos por la bomba de aceite en el sumidero y pasen a través de los filtros de aceite. Esto permite que los contaminantes circulen por todo el motor, los cabezales de filtro, los turbos y las válvulas, lo que aumenta el desgaste del motor en las áreas límite de lubricación.

El rendimiento del filtro puede tener un impacto en la gravedad de esto; sin embargo, los filtros solo pueden atrapar contaminantes de un tamaño específico y no pueden filtrar lo suficientemente fino como para eliminar todos los contaminantes debido a su forma o micras del material del filtro.

Este riesgo aumenta aún más debido a las tolerancias más estrictas del motor y a la sílice, que es dura y abrasiva. Esto puede desgastar y erosionar el metal en las áreas límite de lubricación, lo que no se puede detectar debido al endulzamiento del aceite y la dilución constante del metal de desgaste a través del reabastecimiento de lubricante que pasa al compresor. Esta dilución también tiene un impacto en la identificación de la concentración de agua y refrigerante, lo que a su vez afecta la lubricación.

Además del importante mantenimiento que puede provocar el desgaste del motor, también podría provocar fallos en los equipos, reparaciones costosas y el tiempo de inactividad de la producción asociado.

Sopesando las opciones

Los beneficios a corto plazo de endulzar el aceite del motor para lubricar los cilindros del compresor de gas natural son fáciles de calcular. Una comparación de costes, combinada con la simplicidad de manejar un solo aceite, convence a muchos operadores. También puede resultar difícil cambiar de opinión en empresas que tienen sus costumbres y que llevan algún tiempo endulzándose el petróleo.

Si este es el caso, es importante endulzar correctamente el aceite para mitigar los riesgos claros que puede plantear.

Endulzamiento de aceite: hacerlo bien

Si está realizando un endulzamiento de aceite, asegúrese de seguir estos pasos para mitigar los riesgos asociados con el proceso:

Utilice un aceite de motor adecuado: el aceite de motor debe ser un aceite SAE 40 adecuado y la aplicación también debe ser adecuada para el aceite, con niveles bajos de líquido, dilución, H2S y dióxido de carbono. Esto también puede reducir las presiones.

Filtre correctamente: el aceite debe filtrarse para cumplir con las especificaciones OEM para la marca y modelo del motor.

Monitoreo efectivo del aceite: tenga en cuenta y considere los metales de desgaste y los contaminantes que se diluirán en el aceite.

Establezca intervalos de drenaje realistas: si bien los problemas de oxidación y nitración generalmente se evitan con el endulzamiento, se recomienda garantizar que se establezcan y respeten intervalos de drenaje razonables según la marca y modelo del motor, el tamaño del cárter y las condiciones operativas específicas.

Los riesgos a largo plazo del endulzamiento del petróleo pueden superar los beneficios financieros a corto plazo. El endulzamiento del aceite puede enmascarar problemas con el motor y puede afectar el proceso posterior o las válvulas del compresor si el aceite no se filtra adecuadamente, además de limitar el rendimiento del aceite en sí.

Los paquetes compresores de gas natural pueden costar millones de dólares, por lo que existe un riesgo sustancial al confiar en un producto de bajo costo para obtener un rendimiento superior. Los aceites de alta calidad ayudan a prolongar los drenajes. Es por eso que recomendamos usar un aceite premium para cilindros de compresores de gas natural para lubricar las varillas y empaquetaduras del compresor, así como un aceite premium para motores estacionarios de gas en el motor de gas natural; la atención debe centrarse en cómo aprovechar al máximo su equipo.

Un aceite de motor premium tendrá mejor resistencia a la oxidación y nitración, así como rendimiento a altas temperaturas; la mayoría de los motores funcionan a más de 180 °F (82 °C). Esto se combina con una mejor capacidad para limpiar el motor y reducir la acumulación de barniz, lo que puede provocar desgaste y fallas en el motor.

Un producto de rendimiento superior también puede ofrecer uno de los beneficios clave del endulzamiento del aceite: la capacidad de extender los intervalos de cambio. De hecho, un producto premium puede reducir la cantidad de aceite comprado durante la vida útil de la unidad e impactar dramáticamente el costo total de operación, sin los riesgos negativos que conlleva el endulzamiento del aceite.

Un aceite para compresores de primera calidad

Los beneficios de un aceite premium para cilindros de compresores están alineados con los beneficios de un aceite de motor. Los aceites premium para cilindros de compresores tienen cualidades similares a los aceites de motor premium que hemos examinado. Al seleccionar un aceite para compresores de primera calidad, puede marcar una diferencia real en el rendimiento general y la eficiencia de su sistema.

¿Por qué?

La lubricación del cilindro del compresor representa hasta dos tercios del consumo de lubricante.

El compresor enfrenta desafíos únicos (calidad del gas, presiones y temperaturas) y el aceite del motor puede tener un impacto en ellos.

Si se produce espuma, acumulación de válvulas y contaminación del sistema TEG, puede costar días de pérdida de producción, llamadas de emergencia y mano de obra.

Utilizar un producto diseñado específicamente para el compresor aumentará la eficiencia y reducirá el desgaste, particularmente al extender la vida útil de la empaquetadura y del pistón. La calidad del lubricante de pistón y empaque del compresor tiene la capacidad de reducir las tasas de lubricación, extender la vida útil del equipo y gestionar los problemas del flujo de gas que afectan el costo total de operación.

Existen costos ocultos por el uso de aceite de menor calidad al realizar el endulzamiento del aceite. Pero cuando no hay ningún problema aparente y la forma en que se han hecho las cosas durante mucho tiempo parece estar funcionando, puede no ser obvio que sea inmediatamente necesario gastar más en petróleo. Además, entendemos que muchas empresas no cuentan con la mano de obra y las herramientas para documentar y demostrar el desempeño y los ahorros relacionados.

El. Con acceso a los datos, el equipo de Lubricantes Petro-Canada puede revisar el rendimiento de su máquina, recomendar el aceite premium adecuado y demostrar cuánto puede ahorrar.