Cosa devi sapere sulla lubrificazione del compressore

I compressori sono parte integrante di quasi tutti gli impianti di produzione. Comunemente definiti il ​​cuore di qualsiasi sistema di aria o gas, questi elementi richiedono un'attenzione speciale, in particolare la loro lubrificazione. Per comprendere il ruolo fondamentale svolto dalla lubrificazione nei compressori, è necessario innanzitutto comprendere la loro funzione e gli effetti del sistema sul lubrificante, quale lubrificante selezionare e quali test di analisi dell'olio eseguire.

● Tipi e funzioni del compressore
Sono disponibili molti tipi di compressori diversi, ma il loro ruolo principale è quasi sempre lo stesso. I compressori sono progettati per intensificare la pressione di un gas riducendone il volume complessivo. In termini semplificati, si può pensare a un compressore come a una pompa simile a un gas. La funzionalità è sostanzialmente la stessa, con la differenza principale che un compressore riduce il volume e sposta il gas attraverso un sistema, mentre una pompa semplicemente pressurizza e trasporta il liquido attraverso un sistema.
I compressori possono essere suddivisi in due categorie generali: volumetrici e dinamici. I compressori rotativi, a membrana e alternativi rientrano nella classificazione volumetrica. I compressori rotativi funzionano forzando i gas in spazi più piccoli attraverso viti, lobi o palette, mentre i compressori a membrana funzionano comprimendo il gas attraverso il movimento di una membrana. I compressori alternativi comprimono il gas attraverso un pistone o una serie di pistoni azionati da un albero a gomiti.
I compressori centrifughi, a flusso misto e assiali rientrano nella categoria dinamica. Un compressore centrifugo funziona comprimendo il gas utilizzando un disco rotante in un alloggiamento sagomato. Un compressore a flusso misto funziona in modo simile a un compressore centrifugo ma guida il flusso in senso assiale anziché radiale. I compressori assiali creano la compressione attraverso una serie di profili alari.

● Effetti sui lubrificanti
Prima di scegliere un lubrificante per compressori, uno dei fattori principali da considerare è il tipo di sollecitazione a cui il lubrificante può essere sottoposto durante il servizio. In genere, i fattori di stress sui lubrificanti nei compressori includono umidità, calore estremo, gas e aria compressi, particelle metalliche, solubilità del gas e superfici di scarico calde.
Tieni presente che quando il gas viene compresso, può avere effetti negativi sul lubrificante e provocare un notevole calo della viscosità insieme a evaporazione, ossidazione, deposito di carbonio e condensa dovuta all'accumulo di umidità.
Una volta che sei a conoscenza delle principali preoccupazioni che potrebbero essere introdotte nel lubrificante, puoi utilizzare queste informazioni per restringere la scelta di un lubrificante per compressore ideale. Le caratteristiche di un lubrificante candidato forte includerebbero una buona stabilità all'ossidazione, additivi antiusura e inibitori della corrosione e proprietà di demulsività. Le scorte di base sintetiche possono anche avere prestazioni migliori in intervalli di temperature più ampi.

● Selezione del lubrificante
Assicurarsi di avere il lubrificante adeguato sarà fondamentale per la salute del compressore. Il primo passo è fare riferimento alle raccomandazioni del produttore dell'attrezzatura originale (OEM). La viscosità del lubrificante del compressore e i componenti interni da lubrificare possono variare notevolmente in base al tipo di compressore. I suggerimenti del produttore possono fornire un buon punto di partenza.
Successivamente, considera il gas compresso, poiché può influenzare in modo significativo il lubrificante. La compressione dell'aria può causare problemi con temperature elevate del lubrificante. I gas idrocarburici tendono a dissolvere i lubrificanti e, a loro volta, ad abbassare gradualmente la viscosità.
Gas chimicamente inerti come l'anidride carbonica e l'ammoniaca possono reagire con il lubrificante e diminuire la viscosità, oltre a creare saponi nel sistema. I gas chimicamente attivi come ossigeno, cloro, anidride solforosa e idrogeno solforato possono formare depositi appiccicosi o diventare estremamente corrosivi quando nel lubrificante è presente troppa umidità.
Dovresti anche tenere conto dell'ambiente a cui è sottoposto il lubrificante del compressore. Ciò può includere la temperatura ambiente, la temperatura operativa, i contaminanti presenti nell'aria circostanti, se il compressore è all'interno e coperto o all'esterno ed esposto a condizioni meteorologiche avverse, nonché il settore in cui viene utilizzato.
I compressori utilizzano spesso lubrificanti sintetici in base alle raccomandazioni dell'OEM. I produttori di apparecchiature spesso richiedono l'uso dei lubrificanti di marca come condizione della garanzia. In questi casi, potresti voler attendere fino alla scadenza del periodo di garanzia per effettuare un cambio di lubrificante.
Se la vostra applicazione attualmente utilizza un lubrificante a base minerale, il passaggio a uno sintetico deve essere giustificato, poiché spesso sarà più costoso. Naturalmente, se i rapporti di analisi dell'olio indicano preoccupazioni specifiche, un lubrificante sintetico può essere una buona opzione. Tuttavia, assicurati di non affrontare solo i sintomi di un problema, ma piuttosto di risolvere le cause profonde del sistema.
Quali lubrificanti sintetici hanno più senso in un'applicazione per compressori? Tipicamente vengono utilizzati polialchilenglicoli (PAG), polialfaolefine (POA), alcuni diesteri e poliolesteri. Quale di questi sintetici scegliere dipenderà dal lubrificante da cui si passa e dall'applicazione.
Dotate di resistenza all'ossidazione e di lunga durata, le polialfaolefine rappresentano generalmente un idoneo sostituto degli oli minerali. I polialchilenglicoli non solubili in acqua offrono una buona solubilità per aiutare a mantenere puliti i compressori. Alcuni esteri hanno una solubilità ancora migliore dei PAG ma possono lottare con l'eccessiva umidità nel sistema.

Un esempio di liste di test per l'analisi dell'olio e limiti di allarme per compressori centrifughi.

● Test di analisi dell'olio
È possibile eseguire numerosi test su un campione di olio, quindi è fondamentale essere critici nella selezione di questi test e delle frequenze di campionamento. I test dovrebbero coprire tre categorie principali di analisi dell'olio: le proprietà del fluido del lubrificante, la presenza di contaminanti nel sistema di lubrificazione ed eventuali detriti dovuti all'usura della macchina.
A seconda del tipo di compressore, potrebbero esserci lievi modifiche nella lista dei test, ma generalmente è comune vedere viscosità, analisi elementare, spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier (FTIR), numero di acidità, potenziale di vernice, test di ossidazione del recipiente a pressione rotante (RPVOT) ) e prove di demulsività consigliate per valutare le proprietà fluide del lubrificante.
I test sulla contaminazione dei fluidi per i compressori probabilmente includeranno l'aspetto, l'FTIR e l'analisi elementare, mentre l'unico test di routine dal punto di vista dei detriti da usura sarebbe l'analisi elementare. Sopra è mostrato un esempio di liste di test per l'analisi dell'olio e limiti di allarme per compressori centrifughi.
Poiché alcuni test possono valutare più preoccupazioni, alcuni appariranno in categorie diverse. Ad esempio, l'analisi elementare può individuare i tassi di esaurimento degli additivi dal punto di vista delle proprietà del fluido, mentre i frammenti dei componenti provenienti dall'analisi dei detriti dovuti all'usura o dall'FTIR possono identificare l'ossidazione o l'umidità come contaminante del fluido.
I limiti di allarme sono spesso impostati come valori predefiniti dal laboratorio e la maggior parte degli impianti non ne mette mai in discussione la fondatezza. È necessario rivedere e verificare che questi limiti siano definiti per corrispondere ai propri obiettivi di affidabilità. Mentre sviluppi il tuo programma, potresti anche prendere in considerazione la possibilità di modificare i limiti. Spesso i limiti di allarme sono inizialmente un po' elevati e cambiano nel tempo a causa di obiettivi di pulizia, filtrazione e controllo della contaminazione più aggressivi.

● Comprendere la lubrificazione del compressore
Per quanto riguarda la lubrificazione, i compressori possono sembrare piuttosto complessi. Quanto meglio tu e il tuo team comprendete il funzionamento di un compressore, gli effetti del sistema sul lubrificante, quale lubrificante dovrebbe essere selezionato e quali test di analisi dell'olio dovrebbero essere condotti, maggiori saranno le vostre possibilità di mantenere e migliorare la salute della vostra attrezzatura.