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APLICACIONES PARA ACEITES DE MOTORES DE POTENCIA: SHELL MYSELLA Y SHELL ARGINA

2010 1


Bajo contenido en cenizas:

Shell Mysella XL: Alto desempeño y larga vida del aceite

Shell Mysella LA: Amplio rango de aprobaciones, excelente protección antidesgaste

Contenido medio de cenizas:

Shell Mysella MA: Para motores que requieren mayores niveles de cenizas, protección extra contra la formación de ácidos de la combustión del gas de alimentación.

Sin ceniza:

Shell Mysella: Motores a gas 2 tiempos, histórico de servicio sin inconvenientes de larga data en USA

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PORTFOLIO SHELL PARA MOTORES A GAS


Mysella MA medium ash: 0.9% BN 8.5

Mysella LA low ash: 0.45% BN:5

Mysella XL low ash: 0.45% BN 4.5

Mysella ashless

Moderate High Oil Stress:

4 stroke:- •medium-speed designs (large sump volume) •CHP(cogeneration)

Typically:- •modern 4 stroke designs, • oil consumption 0.1-0.3g/kWh • high load factor • CHP(cogen), gas-gathering

Special (sour gases) •sewage gas •landfill gas

2 stroke:- •US designs •gas compression

modern, regular oil lifetime product, wide range of approvals

low port fouling, history of long,

trouble-free service in US

modern, regular oil lifetime product for engines requiring higher ash, Waukesha cogen, extra BN protection against acids from sour gas combustion

long drain (~double) oil, control of deposits in advanced engines, reduced fouling of intercoolers

PORTFOLIO SHELL PARA MOTORES A GAS

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ACEITE PARA MOTORES DIESEL ESTACIONARIO

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Aplicaciones Motores 4 tiempos de velocidad media en generación de potencia, trabajando con

combustibles pesados (HFO) o combustible marino (MDO) Motores 2 tiempos de baja velocidad trabajando con HFO

Funciones Lubricación de partes móviles Protección contra la corrosión Refrigeración

Propiedades requeridas Alta resistencia a la oxidación Resistencia al incremento de la viscosidad Control de depósitos y formación de lacas en camisas. Control de depósitos en el pistón Control de limpieza en el motor Neutralización de ácidos Vida prolongada del aceite


MOTORES DIESEL ESTACIONARIOS. ESTRÉS EN EL ACEITE

Las propiedades de un aceite cambiarán cuando este sea sometido a las condiciones operativas de un motor.

El concepto de estrés en el aceite nos ayuda a entender:

¿Por qué tienen lugar estos cambios?

¿Cuáles son las causas?

¿En qué medida cambian las condiciones del aceite?

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ESTRÉS EN EL ACEITE

El estrés en el aceite se manifiesta al operador del motor de los siguientes modos:

Estrés ácido

Estrés Térmico

Estrés por Asfaltenos

El estrés total es una combinación de estas tres formas de estrés y pueden diferir de motor en motor.

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Estrés Acido

Estrés Térmico

Estrés Asfaltenos

ESTRES ACEITE


ESTRÉS ÁCIDO

La combustión del azufre proveniente del combustible es el causante de la formación de ácido sulfúrico. Una pequeña fracción se condensará en los componentes del motor.

Es función del lubricante neutralizar esta fracción antes que afecte a los componentes del motor.

Si la neutralización es insuficiente, puede ocurrir corrosión:

Camisas

Anillos de pistón y espacio entre ellos

Vástagos de válvulas

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ESTRÉS ÁCIDO – CORROSIÓN EN CAMISAS


ESTRÉS ÁCIDO – CORROSIÓN EN VÁSTAGO DE VÁLVULA

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La neutralización de ácidos condensados es hecha por aditivos alcalinos en el aceite, comunmente llamado BN (Basic Number):

EL agotamiento del BN es la primera señal obvia de Estrés Acido.

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H2SO4 + CaCO3 -----> H2O + CO2 + CaSO4

BN Sulfato de Calcio (Yeso)

ESTRÉS ÁCIDO


ESTRÉS ÁCIDO – TASA DE REFRESCAMIENTO DEL ACEITE

BN fresco entra al motor con el aceite de refresco.

Si el consumo de aceite en el motor es bajo, entonces la tasa de refrescamiento es baja.

El nivel de BN en el aceite circulante cae rápidamente => El estrés ácido en el lubricante es alto!

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El estrés térmico en los aceites ocurre en sitios donde este se expone a altas temperaturas, las cuales causan oxidación y degradación térmica del aceite y de los contaminantes acumulados en el. Esto puede propiciar:

Formación de ácidos, los cuáles pueden corroer rodamientos

Lodos y lacas en zonas mas frías del sistema

Formación de depósitos en puntos calientes del motor, como lo son las ranuras del segmento y la cabeza del pistón.

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ESTRÉS TÉRMICO


Los puntos calientes donde el aceite está expuesto a alto estrés térmico son la cabeza del pistón, los segmentos y las ranuras de los segmentos.

ESTRÉS TÉRMICO- CABEZA DEL PISTÓN

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COMPARANDO UNA CABEZA DE PISTÓN LIMPIA Y OTRA SUCIA

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Depósitos en la cabeza del pistón tienen un efecto aislante. Depósitos tan pequeños como 0.6 mm incrementan la temperatura de la cabeza en 100ºC, propiciando una zona de peligro para:

Corrosión por efectos térmicos del Vanadio y Sodio del combustible

Agrietamientos debido al alto estrés sufrido por el material


DAÑO POR CORROSIÓN TÉRMICA EN CABEZA DE PISTÓN

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AGRIETAMIENTO CABEZA DEL PISTÓN: SOBRECALENTAMIENTO

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ESTRÉS TÉRMICO: DEPÓSITOS EN RANURAS DE SEGMENTOS

Depósitos detrás de los segmentos (anillos) del pistón obstruyen el libre movimiento de estos y altera la distribución de la presión en el grupo de segmentos.

Si se le permite que crezcan en exceso, presionarán el segmento hacia afuera contra la camisa.

Resultado: Desgaste adhesivo del segmento y camisa, vida reducida de los componentes.

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EXCESIVOS DEPÓSITOS EN RANURAS DE SEGMENTOS

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ESTRÉS POR ASFALTENOS

Los asfaltenos son moléculas complejas, de altos pesos moleculares y muy aromáticas. Estan presentes en el combustible.

ES casi inevitable que el combustible se mezcle con el lubricante, a traves de:

Fugas de combustible, bien sea por la bomba de combustible o por los inyectores.

Combustible parcialmente quemado o sin quemar de la cámara de combustión

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S

O H N

Ejemplo de molécula de

asfalteno



EL estrés por asfaltenos en un aceite se produce por la contaminación del lubricante con combustible no quemado.

La presencia de combustible en el lubricante agrava los efectos del estrés térmico, pues los componentes del combustible tienen muy poca resistencia contra la oxidación.

Las moléculas de asfalteno presentes en el combustible, son de mas difícil disolución en el lubricante que en el combustible. Esto puede formar lodos en el bloque, centrífuga o filtros y contribuye al pegamiento de la bomba de combustible.

El estrés por asfaltenos causa incremento de la viscosidad del aceite

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Depósitos por adelgazamiento por combustible


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Color original

ESTRÉS POR ASFALTENOS – ENNEGRECIMIENTO DEL MOTOR

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Ejemplo de lacas y depósitos en la parte baja del émbolo de una bomba de combustible cuando el combustible se mezcla con el lubricante. La selección de combustible afecta la incidencia (HFO y LFO)

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ESTRéS POR ASFALTENOS – PEGADO DE LA BOMBA DE COMBUSTIBLE


El pegado de la bomba de combustible no está únicamente relacionado con la habilidad de trabajar con los asfaltenos, el estrés es también resultado de:

Diseño de la bomba de combustible

Composición del combustible (contenido de asfaltenos, reserva de estabilidad)

Cambios de tipo de combustible LFO y HFO

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ESTRÉS POR ASFALTENOS – PEGADO BOMBA COMBUSTIBLE


Efecto de sellado

Prueba para motor Shell W4L20

400 hrs duración

Dos diseños diferentes de émbolos bajo el mismo ensayo

sello Menos depósitos y lacas

PEGADO DE BOMBA DE COMBUSTIBLE – ASPECTOS DE DISEÑO

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RELACIÓN ENTRE LA CALIDAD DEL ACEITE Y LOS COSTOS OPERATIVOS

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La selección de un aceite de buena calidad con un correcto nivel de BN manteniendo las condiciones del aceite es esencial para:

Controlar el desgaste corrosivo y mecánico de anillo y camisas

Asegurar el libre movimiento de los anillos de pistón

Controlar la temperatura y por ende el tiempo de vida de la cabeza del pistón

Prevenir paradas no planificadas por pegamiento de la bomba de combustible.


En resumen, el estres del aceite puede:

• Reducir la confiabilidad del motor

• Acortar la vida de los componentes

• Acortar la vida del aceite

Acid Stress X X

Thermal Stress X X X

Asphaltene Stress X X X X X

BN

depletion

ring, liner

and valve

wear

piston

undercrown

deposits

ring groove

deposits

viscosity

increase

engine

cleanliness

fuel pump

sticking

SÍNTOMAS DE ESTRÉS DEL ACEITE EN MOTORES

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0.1

0.3

0.5

0.7

0.9

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

2.1

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

Fuel Sulphur (%)

Sp

ec

ific

Lu

be

Oil

Co

ns

um

pti

on

(g

/kW

h)

Podemos Identificar el grado mínimo de Argina requerido, según el Consumo Específico de Aceite y contenido de Azufre

CARTA DE APLICACIÓN – ELECCION INICIAL DEL BN

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Argina T Argina X

Argina XL

Argina XX

0.1

0.3

0.5

0.7

0.9

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

2.1

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

Fuel Sulphur (%)

Sp

ec

ific

Lu

be

Oil

Co

ns

um

pti

on

(g

/kW

h)


PORTFOLIO SHELL ARGINA

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Argina XL BN: 50

Argina X BN: 40

Argina XX BN: 65

Argina T BN: 30

•Diseños modernos Wärtsilä Con aros de fuego •Combustible con alto %S •Alta Contaminación combustible

Moderado Alto Muy Alto Extremo Estrés aceite: •Diseños antiguos

•Combustibles bajos •en S

•Diseños modernos MAN y MaK con aros de fuego •Combustible con %S normal •Alta contaminación de combustible

•Algunas instalaciones Wärtsilä

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