Avaliação do tratamento de petróleo para aplicações de compressão de gás natural

O adoçamento de óleo, ou injeção de óleo lubrificante, é uma prática relativamente comum entre alguns operadores de compressores de gás natural . Consiste em extrair o óleo usado do motor e alimentá-lo no compressor para lubrificar as gaxetas e os cilindros do equipamento.

Não é difícil entender por que alguns operadores têm recorrido ao adoçamento do óleo. Desde que a aplicação seja de baixa diluição e não severa, é possível usar um óleo padrão SAE 40 para motores a gás estacionários para lubrificar as hastes e gaxetas do compressor . Usar, e consequentemente ter que estocar, apenas um produto em vez de dois também pode parecer mais alinhado aos objetivos financeiros da empresa, já que o gasto inicial com óleo será menor, pois haverá menos unidades e tanques para abastecer.

No entanto, alguns especialistas do setor podem argumentar que, embora o adoçamento do óleo seja possível para algumas aplicações, está longe do ideal. O processo pode afetar os relatórios de análise de óleo usado e potencialmente mascarar problemas no motor, o que pode causar reparos dispendiosos no futuro. O uso de óleos especializados para compressores de gás também pode melhorar o desempenho do equipamento e, na verdade, representar um custo por litro menor do que o dos óleos de motor.

Mas o mais importante é ter todos os fatos. Neste relatório técnico, vamos explorar o processo de adoçamento do petróleo (também conhecido como "slipstreaming") sob uma perspectiva técnica, analisar os benefícios e as desvantagens dessa prática e fornecer recomendações para você levar em consideração.

O que é adoçamento de petróleo?

A lubrificação com óleo usado, também conhecida como "slipstreaming", é um processo que consiste em lubrificar as hastes e a gaxeta de um compressor de gás natural com óleo de motor usado. Em vez de usar um óleo de compressor separado, proveniente de um tanque diferente, o "slipstreaming" envolve (1) retirar óleo usado adequado (como um óleo SAE 40) do cárter do motor, (2) filtrar o óleo e (3) alimentá-lo na bomba de alimentação forçada do compressor e, em seguida, no (4) bloco distribuidor, onde é usado para lubrificar as hastes e a gaxeta do compressor. Esse processo de remoção do óleo usado do compressor exige a adição de óleo suplementar novo ao motor para manter o nível de óleo operacional. O termo "lubrificação com óleo usado" também pode ser usado para se referir à prática de drenar uma porcentagem de óleo de motor a gás natural usado do cárter do motor e, em seguida, completar com óleo novo, a fim de evitar uma drenagem e reposição completas.

Avaliação do Adoçamento de Óleos

Sabemos que o tratamento do óleo para adoçar a gasolina é uma prática popular entre alguns operadores de compressores de gás natural na América do Norte e é um processo relativamente simples de ser realizado por profissionais experientes, mas será que é uma prática que os operadores deveriam adotar em seus equipamentos?

Não há dúvida de que essa prática pode oferecer alguns benefícios. Mas quais são os riscos de se realizar o tratamento do petróleo que surgem quando analisamos o efeito que isso pode ter em uma operação?

Nesta seção, analisamos detalhadamente os principais benefícios e desvantagens da implementação do processo de adoçamento do petróleo, para que os operadores possam tomar decisões informadas.

Os benefícios do adoçamento com óleo

APENAS UM TANQUE PARA ABASTECER

Uma das principais vantagens do adoçamento de óleo é que os operadores precisam abastecer apenas um tanque de óleo. Como o compressor é lubrificado com o óleo do cárter do motor, em vez de um tanque separado, o adoçamento de óleo permite a compra de um único produto.

AUMENTANDO OS INTERVALOS DE TROCA DE ÓLEO

O adoçamento do óleo também permite que os operadores estendam os intervalos de troca de óleo do motor. Embora o uso de óleo em fluxo contínuo (slipstreaming) mantenha a mesma quantidade de óleo no compressor, a taxa de consumo de óleo do motor aumenta significativamente, exigindo a adição de mais óleo novo. Isso, naturalmente, reduz o tempo de inatividade do equipamento e os custos associados às trocas regulares de óleo.

MENOR CUSTO INICIAL DO PRODUTO

Como o óleo do motor é constantemente adoçado, um óleo de motor premium, e consequentemente mais caro, pode não se justificar em termos de custo. Isso proporciona uma economia inicial evidente que, combinada com a necessidade de adquirir apenas um produto, é um argumento forte tanto para operadores quanto para equipes de compras.

As desvantagens do adoçamento com óleo

CONTAMINAÇÃO

Um risco crucial da utilização do adoçamento de óleo é a possibilidade de problemas decorrentes da formação de contaminantes no fluxo de gás, como areia, água ou sal, bem como contaminantes do óleo do motor. Os contaminantes do fluxo de gás afetam as válvulas, gaxetas e cilindros do compressor, além do óleo lubrificante. Quando combinados com os detergentes presentes no óleo do motor (que não estão presentes em lubrificantes de qualidade específicos para compressores), isso pode resultar em acúmulo de resíduos nas válvulas e no compressor. A formação de espuma a jusante no processo também pode obstruir os filtros coalescedores e contaminar o sistema de desidratação com trietilenoglicol (TEG), resultando em paradas não planejadas para manutenção e limpeza adicional do sistema.

EFEITO NA MANUTENÇÃO

O adoçamento do óleo também pode inibir um programa de manutenção eficaz . O processo dilui os níveis de metais de desgaste e contaminantes como água, líquido de arrefecimento ou silicone, mascarando problemas que poderiam estar ocorrendo no motor e que seriam identificados por uma análise de óleo usado . Isso dificulta que os operadores saibam quando o óleo deve ser trocado e, portanto, prevejam falhas. Consequentemente, o óleo usado pode permanecer em aplicações que operam em regime de vácuo por muito tempo. Como resultado, a contaminação permanece no sistema, causando desgaste do motor e eventual falha do equipamento. O adoçamento do óleo também tende a distorcer as avaliações de desempenho e consumo de óleo.

DESGASTE DO MOTOR

O adoçamento do óleo pode representar um risco real de acúmulo de contaminantes no fundo do cárter e em circulação, ou de serem aspirados pela bomba de óleo no cárter e passarem pelos filtros de óleo. Isso permite que os contaminantes circulem por todo o motor, cabeçotes de filtro, turbos e válvulas, aumentando o desgaste do motor em áreas de lubrificação limite.

O desempenho do filtro pode influenciar a gravidade do problema; no entanto, os filtros só conseguem reter contaminantes de um tamanho específico e não são suficientemente finos para remover todos os contaminantes devido à sua forma ou à micragem do material filtrante.

Esse risco aumenta ainda mais devido às tolerâncias mais rigorosas do motor e à presença de sílica, um material duro e abrasivo. A sílica pode desgastar e corroer o metal em áreas de lubrificação limite, o que não é detectado devido ao adoçamento do óleo e à diluição constante do metal desgastado pela reposição do lubrificante que chega ao compressor . Essa diluição também afeta a identificação da concentração de água e líquido de arrefecimento, o que, por sua vez, impacta a lubrificação.

Além da manutenção significativa que o desgaste do motor pode causar, ele também pode levar a falhas de equipamentos, reparos dispendiosos e à consequente paralisação da produção .

Analisando as opções

Os benefícios a curto prazo da adição de adoçantes ao óleo lubrificante dos cilindros do compressor de gás natural são fáceis de calcular. Uma comparação de custos, aliada à simplicidade de lidar com apenas um tipo de óleo, é um fator persuasivo para muitos operadores. No entanto, pode ser difícil mudar a opinião de empresas que já adotaram práticas consolidadas e utilizam adoçantes em seus óleos há algum tempo.

Sendo assim, é importante que o processo de adoçamento do petróleo seja feito corretamente para mitigar os riscos evidentes que ele pode representar.

Adoçamento de petróleo: fazendo certo

Se você estiver realizando o processo de adoçamento de petróleo, certifique-se de seguir estas etapas para mitigar os riscos associados ao processo:

Use um óleo de motor adequado — o óleo deve ser um SAE 40 apropriado e a aplicação também deve ser compatível com o óleo, com baixos níveis de líquido, diluição, H2S e dióxido de carbono. Isso também pode reduzir a pressão.

Filtre corretamente — o óleo deve ser filtrado de acordo com as especificações do fabricante original (OEM) para a marca e modelo do motor.

Monitoramento eficaz do óleo — leve em consideração os metais de desgaste e os contaminantes que serão diluídos no óleo.

Defina intervalos de troca de óleo realistas — embora os problemas de oxidação e nitração sejam normalmente evitados com o uso de aditivos para melhorar o desempenho, recomenda-se garantir que intervalos de troca de óleo razoáveis sejam definidos e respeitados, com base na marca e modelo do motor, tamanho do cárter e condições específicas de operação.

Os riscos a longo prazo do adoçamento do óleo podem superar os benefícios financeiros a curto prazo. O adoçamento do óleo pode mascarar problemas no motor e afetar o processo subsequente ou as válvulas do compressor se o óleo não for filtrado adequadamente, além de limitar o desempenho do próprio óleo.

Os compressores de gás natural podem custar milhões de dólares, portanto, confiar em um produto de baixo custo para obter o máximo desempenho representa um risco considerável. Óleos de alta qualidade ajudam a prolongar os intervalos de troca. Por isso, recomendamos o uso de um óleo de cilindro premium para compressores de gás natural para lubrificar as hastes e gaxetas do compressor, bem como um óleo premium para motores estacionários a gás natural no motor a gás natural — o foco deve ser em como obter o máximo desempenho do seu equipamento.

Um óleo de motor premium terá melhor resistência à oxidação e nitração, além de melhor desempenho em altas temperaturas — a maioria dos motores opera acima de 82°C (180°F). Isso se combina com uma maior capacidade de limpar o motor e reduzir o acúmulo de verniz , que pode levar ao desgaste e à falha do motor.

Um produto de alto desempenho também pode oferecer um dos principais benefícios do adoçamento do óleo: a capacidade de prolongar os intervalos de troca. De fato, um produto premium pode reduzir a quantidade de óleo comprada ao longo da vida útil do equipamento e impactar drasticamente o custo total de operação, sem os riscos negativos associados ao adoçamento do óleo.

Um óleo de compressor premium

Os benefícios de um óleo de cilindro de compressor premium são semelhantes aos de um óleo de motor. Os óleos de cilindro de compressor premium possuem qualidades similares às dos óleos de motor premium que analisamos. Ao escolher um óleo de compressor premium, você pode fazer uma diferença real no desempenho e na eficiência geral do seu sistema.

Por que?

A lubrificação dos cilindros do compressor representa até dois terços do consumo de lubrificante.

O compressor apresenta desafios únicos — qualidade do gás, pressões e temperaturas — e o óleo do motor pode ter um impacto sobre eles.

Caso ocorram formação de espuma, acúmulo de resíduos nas válvulas e contaminação do sistema TEG, isso pode resultar em dias de perda de produção, chamadas de emergência e custos com mão de obra.

Utilizar um produto desenvolvido especificamente para o compressor aumentará a eficiência e reduzirá o desgaste, principalmente prolongando a vida útil das gaxetas e dos pistões. A qualidade do lubrificante utilizado nas gaxetas e nos pistões do compressor permite reduzir as taxas de lubrificação, prolongar a vida útil do equipamento e controlar problemas no fluxo de gás que afetam o custo total de operação.

Existem custos ocultos associados ao uso de petróleo de qualidade inferior no processo de adoçamento. No entanto, quando não há problemas aparentes e a prática consolidada ao longo do tempo parece funcionar bem, pode não ser óbvio que seja necessário investir mais em petróleo imediatamente. Além disso, entendemos que muitas empresas não possuem a mão de obra e as ferramentas necessárias para documentar e comprovar o desempenho e a economia resultante.

Com acesso aos dados, a equipe de Lubrificantes da Petro-Canada pode analisar o desempenho da sua máquina, recomendar o óleo premium adequado e demonstrar a economia que ele pode proporcionar.