Cada compresor de amoníaco esconde un problema que casi nadie mide hasta que ya es tarde: el aceite se degrada por dentro mientras la planta sigue funcionando «normal». Acá va qué le pasa al lubricante en un sistema de amoníaco, cómo detectarlo a tiempo y qué prácticas lo evitan.
Un compresor de amoníaco puede operar durante años sin darte un solo dolor de cabeza. Pero cuando aparecen las fallas de sello, los filtros de aceite tapados, los enfriadores de aceite bloqueados o el desgaste prematuro de cojinetes, la causa rara vez es una sola pieza defectuosa: es el aceite que dejó de comportarse como aceite. Y el daño no se queda en el compresor. Se propaga a tanques de acumulación (surge drums), recipientes de recuperación de aceite y otros componentes del lado de baja.
Este es un problema documentado por la industria hace décadas. El paper técnico del IIAR «Oil in Ammonia Refrigeration Plants» (Kurt Hytting, 1999) describe exactamente este patrón y, lo más útil, las prácticas que lo previenen. Como miembro del IIAR, en Thermomac trabajamos con estos criterios todos los días.
Por qué el aceite mineral «estándar» falla en amoníaco
Durante mucho tiempo, los aceites minerales de calidad refrigeración se usaron sin mayores problemas. Lo que cambió fue el modo de operar las plantas. Los controles automáticos y las plantas totalmente automatizadas aumentaron la operación a carga parcial, que antes se «balanceaba» a mano en las plantas atendidas. Esa operación a carga parcial suele traer temperaturas de descarga y de aceite más altas y, por el menor flujo másico de refrigerante, más arrastre de aceite hacia la planta. Todo eso somete al lubricante a un estrés mucho mayor.
Bajo ese estrés, el aceite mineral falla de dos maneras.
Estabilidad de viscosidad: el aceite se «fracciona»
Los aceites minerales actuales no logran mantener una viscosidad estable. Tienden a fraccionarse en las mezclas que los componen: la fracción pesada, de alta viscosidad, queda retenida dentro del compresor, mientras que la fracción liviana, de baja viscosidad, es arrastrada hacia la planta (donde muchas veces se la recupera, por ejemplo, en el recipiente de recuperación del separador de la bomba).
El resultado es un aceite demasiado viscoso y con propiedades lubricantes pobres atrapado en el compresor. De ahí salen las fallas prematuras de cojinetes y las fugas por el sello de eje.
Estabilidad química: oxidación, nitración y lodos
Si entra aire al sistema, entran oxígeno y agua. Combinados con el calor de la compresión, disparan dos reacciones:
- Oxidación: agua + oxígeno + aceite + calor → precursores + ácido orgánico
- Nitración: agua + nitrógeno (del amoníaco) + aceite → precursores + ácido orgánico
Los «precursores» son subproductos de estas reacciones, básicamente productos saponificados (jabones) a partir de sales de amonio, que a su vez se descomponen en amidas: los lodos que terminan tapando filtros y enfriadores. El deterioro puede ser brutal: el paper reporta un aceite que falló en menos de 500 horas de operación.
Regla práctica: en amoníaco, el enemigo del aceite es la combinación de aire, agua y calor. Controlá esos tres y el lubricante dura; descuidá uno y ningún aceite te va a salvar.
Aire y agua: los dos contaminantes que hay que perseguir
El aire no solo aporta los agentes reactivos: como gas no condensable, castiga directamente la eficiencia de la planta. Toda planta grande de amoníaco debería tener un sistema de purga de aire, y la purga automática es imprescindible cuando el lado de baja opera por debajo de la presión atmosférica. El diseño y el trazado de cañerías tienen que garantizar puntos de baja velocidad donde los no condensables puedan separarse del flujo de amoníaco, y mantener un sello líquido entre alta y baja para que el aire no migre directamente de un lado al otro.
El agua también degrada rendimiento y química. Hay que cargar la planta con amoníaco anhidro (seco); el amoníaco de grado agrícola nunca debe usarse en un sistema de refrigeración. En plantas grandes conviene instalar un separador de agua (still), temporal o permanente, hasta bajar el contenido de agua a un nivel aceptable, del orden de 0,2%. En ese equipo se «hierve» una pequeña muestra de refrigerante a la menor presión disponible: el vapor destilado vuelve al sistema y el agua (con suciedad, aceite y otras impurezas) queda retenida para su drenaje periódico.
Cómo detectarlo antes de que sea tarde
No alcanza con un análisis de aceite «estándar»: no da información suficiente para un sistema de refrigeración. Para identificar oxidación, nitración y nitrocompuestos hace falta un análisis más completo, que incluya espectrofotometría infrarroja, y una muestra de aceite virgen como referencia contra la cual comparar. Lo valioso del análisis no son tanto los valores absolutos como los cambios entre una muestra y la siguiente.
Ojo con los sistemas de retorno automático de aceite: hoy son comunes para reducir la atención de mantenimiento, pero al recuperar aceite del lado de baja y devolverlo al compresor pueden agravar cualquier problema y terminar contaminando toda la planta.
Y el punto más olvidado de todos: el monitoreo y el libro de registro de la planta. La producción de nitrocompuestos se acelera con el calor, así que hay que evitar en lo posible la operación a carga parcial y las temperaturas de descarga y de aceite anormalmente altas. Un período corto de monitoreo real suele revelar sorpresas: es común que un operador jure que sus compresores trabajan siempre a plena capacidad y que la realidad sea otra. Como resume un operador citado en el paper después de implementar un registro y un plan de mantenimiento serios: «Ahora yo controlo la planta. Antes, la planta me controlaba a mí.»
Qué hacer: las recomendaciones del paper
El trabajo cierra con seis prácticas concretas para prevenir fallas y reducir el desgaste prematuro:
- Usar aceite sintético (PAO o AP) en plantas de amoníaco. Frente al mineral, los sintéticos ofrecen menor consumo de aceite (hasta 70% menos), vida útil mucho más larga (hasta 5 veces, en algunos casos más) y menor costo de operación por los intervalos más largos entre cambios.
- Tomar muestras de aceite de forma regular, analizarlas y registrarlas para comparación futura.
- Que el análisis de aceite sea suficientemente detallado, incluyendo análisis infrarrojo.
- Analizar una muestra de amoníaco para determinar su contenido de agua al menos una vez al año.
- Instalar un purgador de aire con localización automática de fugas, o desconectarlo del sistema al menos una semana cada tres meses para monitorear la presión de condensación: si sube por ingreso de aire, hay que ubicar y reparar la fuga.
- Llevar un libro de registro de la planta y mantenerlo actualizado de forma constante.
Vale una nota de seguridad: manejar amoníaco exige personal específicamente capacitado, y las autoridades locales pueden tener regulaciones propias sobre equipamiento de seguridad. No existe una instrucción universal para el muestreo; conviene apoyarse en un servicio técnico calificado para las condiciones de cada planta.
En resumen
La mayoría de estas medidas son evidentes y, sin embargo, rara vez se implementan. Un compresor de amoníaco es una inversión de capital importante; tratarlo con la misma disciplina de servicio con la que cualquiera cuida un vehículo —aceite adecuado, análisis regulares, control de aire y agua, registro al día— es lo que separa una planta que dura de una que sorprende con una falla catastrófica. El aceite correcto, monitoreado a tiempo, casi nunca es el problema. El aceite equivocado, ignorado, tarde o temprano lo es.
Desde Thermomac
En Thermomac somos miembros del IIAR y aplicamos estos criterios técnicos en el diagnóstico y mantenimiento de plantas de amoníaco. Si no estás seguro de qué aceite tiene tu sistema, hace cuánto no se analiza o si tu purga de aire está haciendo su trabajo, esos son exactamente los puntos por donde empezamos. Un análisis de aceite con espectrofotometría infrarroja y una revisión del libro de registro suelen contar toda la historia.
¿Querés una evaluación del estado de lubricación de tu planta de amoníaco? Escribinos y lo revisamos juntos.
Fuente técnica: Kurt Hytting, «Oil in Ammonia Refrigeration Plants», IIAR Technical Paper (International Institute of Ammonia Refrigeration), 1999.
