6. DISCUSSION
6.2. Recommendations for further research
6.2.1. Design and manage XML format of instrument data using a popular
sistema de lubricación en la cual se utiliza una mezcla de aire y aceite a presión que se inyecta como un aerosol directamente en el interior de la caja de cojinetes. Los sistemas de Lubricación por Neblina o “Oil Mist” fueron desarrollados en Europa en la década de los años 30 del siglo XX, para lubricar los molinos giratorios de alta velocidad utilizados en las siderurgias y procesadoras de metales. Estos molinos eran difíciles de lubricar con grasa, ya que la grasa se centrifugaba o con aceite ya que los molinos se recalentaban con la fricción y degradaban el aceite lubricante a un ritmo mayor al esperado.
Los sistemas de Lubricación por Neblina se han popularizado desde mediado de los años 50 del
siglo XX, debido a que representan un buen
balance entre los costos de inversión inicial, los costos de mantenimiento y la efectividad del sistema.
El sistema de Lubricación por Neblina consiste en una unidad generadora de Neblina con compresor de aire (en la actualidad se generalizó el uso del aire de instrumentos de las plantas), filtros, tanques de aceite, tuberías para transportar la neblina, instrumentación, reclasificadores, boquillas de distribución y bombas auxiliares. De la unidad generadora de neblina parten las tuberías para la distribución de la neblina y llegan las tuberías de retorno del aceite condensado.
En la década de los años ochenta se generalizó el uso de los recursos de aire de instrumento centralizado disponible en las plantas de procesos, logrando el reemplazo de los compresores dedicados para cada generador de neblina. Esta sustitución solo es posible en plantas donde el aire para instrumento o servicios esté disponible, en sistemas para plantas pequeñas o sistemas aislados se continúa utilizando el compresor como parte del sistema de generación de neblina. En los desarrollos iniciales de los generadores de neblina los compresores representaban el punto débil del sistema causando el paro de los sistemas si su confiabilidad era baja o la política de mantenimiento inadecuada, lo que dio una reputación con opiniones divididas entre los usuarios. La figura 12-14 muestra una consola de
Lubricación por Neblina con las tuberías de
distribución y colector ecológico.
Figura N° 12-14.- Consola de generación de
Neblina para lubricación.
Fuente:www.oilmistinstitute.com/imagens/image/....
La neblina lubricante es la dispersión de pequeñísimas gotas con tamaño de 1 a 3μm (entre 4x10-4 y 12x10-3 pulgadas) suspendidas en el aire en una relación aire-aceite de 200.000 a 1. Esta relación aire-aceite hace que la mezcla se encuentre por debajo de los límites de inflamabilidad.
El sistema tiene muchas ventajas que favorecen su uso. Una sola consola puede atender un número importante de equipos, como por ejemplo en el área de proceso de una planta química o una refinería una consola puede generar la neblina lubricante para todas las bombas del sistema, incluyendo los motores eléctricos, turbinas a vapor (pequeñas) y cajas de engranajes.
Una desventaja evidente es que si falla el sistema de generación de Neblina afecta a una población
importante de equipos, sin embargo la disponibilidad de los sistemas que no tienen compresores de aire(los sistemas que usan el aire del sistema general de aire de instrumentos) es altísima, complementada con el uso de sistemas de redundantes. Por ejemplo, las consolas tienen dos tanques de aceite uno principal y otro auxiliar para facilitar el mantenimiento del tanque principal sin necesidad de parar la unidad, además que los sistemas de aire centrales permiten la continuidad de operación del sistema durante varios minutos luego de un paro del sistema, debido a los volúmenes de neblina y de aire contenidos en las tuberías.
Las gotas o la mezcla aire-aceite generadas por el sistema de Lubricación por Neblina son transportadas por un sistema de tuberías a los puntos de lubricación. Las tuberías principales por lo general son de dos (2) pulgadas de diámetro, fabricadas normalmente con hierro galvanizado, roscadas y unidas con conexiones en T donde se colocan los ramales de distribución que son de ¾ de pulgada de diámetro.
Las tuberías finalizan en la proximidad de los equipos a lubricar, en un múltiple donde se fijan las tuberías de acero inoxidable y los reclasificadores que llevan la neblina a las cajas de cojinetes. Los
reclasificadores son unas boquillas que regulan el
flujo de Neblina a cada cojinete, este volumen va a depender de las características y diámetro de la boquilla de cada reclasificador y de las necesidades de aceite de cada punto de lubricación. La figura
N° 12-15 muestra el esquema de cómo sería el
arreglo de tuberías para transportar la neblina a los equipos a lubricar.
Figura N° 12-15.- Diagrama de tuberías para de
transporte de Neblina.
Fuente:www.machinerylubrication.com/read/326/...
La instalación del sistema de Lubricación por
Neblina es crítico respecto a otros elementos del
sistema. Si el sistema de distribución no es instalado correctamente y/o las juntas no están suficientemente ajustadas se propician las fugas y perdidas de fluidos en las tuberías de neblina, el gradiente de inclinación y los soportes para sostener las tuberías también son determinantes para el buen funcionamiento. La inclinación para ayudar al desplazamiento de la neblina y los soportes evitan deformaciones y la flexión en los tubos que favorecen la formación de bolsas de aceite lubricante que interrumpen el flujo de la neblina.
El sistema de Lubricación por Neblina posee multipuntos de inyección que trabajan a baja presión, por el orden de 5 kPa (20 pulgadas de
H2O). La presión positiva en la cajera de cojinetes
evita la entrada de humedad y garantiza la impregnación de los cojinetes con la neblina de aceite.
El sistema provee venteos en la parte posterior de los cojinetes con lo que se garantiza que el aceite pase a través de todos los cojinetes. Un drenaje en el fondo de la caja de cojinetes permite drenar el aceite que se va condensando. La figura N° 12-
16 muestra como es el flujo de Neblina en la caja
de cojinetes de una bomba API 610.
Figura N° 12-16.- Diagrama mostrando el flujo
de Neblina en una cajera de cojinetes.
Fuente:www.reliability web/.../0609/lubrication.jpg
El sistema de Lubricación por Neblina no es un sistema obligatorio en lo referente a las normas
API 610/ISO 13709 y la ASME B73.1. Ambas
normas dejan al usuario en libertad de especificar
el sistema si lo considera necesario, solamente el
API 610 establece unos cuidados específicos
para reducir la temperatura a nivel de los cojinetes para servicios a altas temperaturas, específicamente cuando la temperatura superar los 300 °C (570 °F).
Entre las principales ventajas de este sistema está que crea en el interior de la caja de cojinetes un ambiente libre de contaminación y con una Neblina de aceite que permite retirar calor de los cojinetes.
Por las características del diseño los sistemas de Lubricación por Neblina utilizan menos aceite que los sistemas convencionales. Un estudio realizado en el estado Norte Americano de Texas determinó que es posible extender la vida de los cojinetes hasta en tres veces más que la vida esperada con los sistemas tradicionales.
La discusión entre los usuarios actuales es que estos sistemas requieren más atención que un sistema tradicional, sin embargo la tecnología de
Lubricación por Neblina de aceite o “Oil Mist”
es madura y depurada. Los sistemas de
Lubricación por Neblina de aceite o “Oil Mist”
actuales poseen alarmas, instrumentos de control y otros recursos que minimizan las paradas imprevistas y la falla de los sistemas.
Existen esencialmente dos tipos de sistemas para la Lubricación por Neblina de aceite:
El sistema de Neblina Pura o “Pure
Mist”;
El sistema de Neblina por Purga o
“Purge Mist”.
12.3.7.1.- Lubricación por Neblina Pura o “Pure
Mist”
El sistema de Lubricación por Neblina Pura o
“Pure Mist” es el sistema de Lubricación por
Neblina más usado es aplicado fundamentalmente a bombas equipadas con cojinetes antifricción. El sistema consiste en el suministro de neblina lubricante directamente a los cojinetes, es decir que no se mantiene un nivel de aceite en las cajeras de cojinetes, también son eliminados los anillos de lubricación, los lubricadores (botellas para mantener el nivel de aceite) y los deflectores de aceite. El aceite entra a la cajera de cojinetes, lubrica los cojinetes, luego se condensa en la
cajera y es drenado por el fondo de la cajera al colector ecológico.
La Figura N° 12-17 muestra el diagrama de una
bomba de succión frontal equipada con un sistema de Lubricación por Neblina Pura.
Figura N° 12-17.- Diagrama de bomba con Lu- bricación por Neblina Pura. Fuente:
Centrifugal Pump Handbook_Antifriction Bearings in Centrifugal
Pumps_By Ed Nelson.
El sistema de Lubricación por Neblina Pura favorece el mantenimiento de las propiedades del aceite lubricante prolongando su vida útil, ya que al limitar la exposición del aceite a las altas temperaturas relativas a periodos muy cortos de tiempo, lo que desacelera la pérdida de las propiedades y la oxidación del aceite. La figura 12-
18 muestra una bomba centrífuga con sus
conexiones para Lubricación por Neblina Pura.
Figura N° 12-18.- Diagrama de una bomba
centrífuga lubricada con
Neblina Pura. Fuente:oilmistinstitute.com
Para el suministro de la neblina lubricadora a las cajeras de los cojinetes se deriva la línea de lubricación del múltiple hasta los reclasificadores instalados en cada cojinete. Los reclasificadores son boquillas de acero inoxidable que están dimensionadas para suministrar diferentes cantidades de neblina a las cajeras de cojinetes y de esta manera satisfacer las necesidades de neblina de cada cojinete. Para recoger el aceite que se condensa y que es drenado de la cajera de cojinetes se instala una botella o recipiente ecológico en el drenaje.
En la figura 12-18 se observan los reclasificadores, el drenaje del fondo de la caja de cojinetes y el colector ecológico. La Lubricación por Neblina Pura es ampliamente usada para preservar equipos fuera de servicio como es el caso de los equipos que necesitan ser almacenados por largos periodos a la espera de ser instalados en alguna planta de procesos o refinería en construcción. También esta situación se presenta cuando una planta es retirada de servicio temporalmente por no necesitarse o para realizar reparaciones mayores y prolongadas en algunos equipos principales.
De hecho algunas normas y prácticas de ingeniería como la API RP 686 en la sección
3.2.3 “General Instructions—Jobsite Protection”
da como una opción válida el uso del “Oil Mist” en proyectos de cierta magnitud cuando más de 10 piezas deben estar almacenadas por más de seis meses esperando su instalación.
La figura 12-19 muestra como ejemplo de cómo
puede ser instalado el sistema de Neblina pura en una bomba almacenada.
Figura N° 12-19.- Bomba almacenada mos-
trando un sistema de pro- tección con Niebla Pura.
Como se observa en la figura 12-19 el sistema es muy sencillo de instalar en una bomba que se encuentra almacenada, ya que no es necesario desmontar el equipo lo que en algunos casos origina problemas debido a complicaciones con la reinstalación de las piezas y perdida de componentes, adicionalmente los equipos a preservar con esta técnica no requieren ser preparados especialmente por ejemplo llenar las cajas de cojinetes y carcasas con aceite anticorrosivo u otro tipo de fluido de preservación. Estos dos aspectos permiten que el equipo almacenado esté listo para su instalación inmediata sin necesidad de preparación adicional.