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RB-22 ANALISIS
DE LA INFLUENCIA DEL TIPO DE
FUEL-OIL SOBRE CORROSIONES Y RESIDUOS
EN LAS VALVULAS DE ESCAPE DE LOS
MOTORES DE M.S.M. (Belorado – Burgos) |
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rb bertomeu, S.L. |
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Instalación : Planta de Cogeneración de Minera de Santa Marta (M.S.M.) Motores : 3 motores Deutz MWM , tipo BV 16M 640 Potencia : 3 x 6,3 MWhe Período analizado : Enero-1997 / Marzo-1999 (27 meses)
INDICE
CONCLUSIONES DEL ESTUDIO 1. Breve historial preliminar 2. Datos de los Fuelóleos utilizados y su aditivación 3. Revisiones de motores asistidas por rb bertomeu S.L. 4. Comparación de parámetros controlados entre utilizar Fuel Nº 1 BIA y Fuel Nº 1, ambos aditivados con “rb bertomeu” 4.1 Cantidad de residuos incrustados en las válvulas de escape 4.2 Nivel de reposición de válvulas de escape
CONCLUSIONES DEL ESTUDIO BASADO EN LOS DATOS HISTORICOS DE M.S.M.
A - La primera conclusión debe ser que, en base a los datos históricos de M.S.M y los períodos iniciales después de la puesta en marcha de los motores, en que se utilizó solo Fueloil Nº 1 BIA y se alternaron TBO con aditivos “rb bertomeu” y sin aditivos, el fueloil nº 1 BIA provoca corrosiones en las valvulas de escape y acumulación de residuos en las propias valvulas y en los turbos, y que estos efectos son minimizados cuando el fueloil nº 1 BIA se aditiva regularmente con Aditivos “rb bertomeu”.
Por lo tanto, si se pasa a consumir fueloil Nº 1 BIA ó fueloil bajo en Azufre equivalente, se tendran problemas de corrosion y residuos, en caso de suspender la aditivacion con Aditivos “rb bertomeu”.
B - El cambio de Fueloil Nº 1 BIA a Fueloil Nº 1, NO PRODUJO EFECTOS SIGNIFICATIVOS SOBRE LOS RESIDUOS ACUMULADOS EN LAS VALVULAS DE ESCAPE, con ambos combustibles aditivados con Aditivos “rb bertomeu”, por lo que es lógico suponer que tampoco produjo efectos sobre la acumulación de residuos en los turbos y otros puntos del circuito de gases de escape, que motivaran cambios en las necesidades de limpieza. Sobre este último punto no disponemos de datos estadísticos.
C - El cambio de Fueloil Nº 1 BIA a Fueloil Nº 1, SI QUE PRODUJO EFECTOS MAS SIGNIFICATIVOS SOBRE LA DURACION DE LAS VALVULAS DE ESCAPE (aumento de corrosiones) Y POR TANTO, EN EL NIVEL DE REPOSICION DE LAS MISMAS : Se produjo un aumento del nivel de reposiciones del 67 % en Canastillas y del 57 % en Husillos, sin tener en cuenta la edad de las válvulas.
Dado que en las revisiones las válvulas de escape no se sustituían por otras (eran rectificadas y reinstaladas de nuevo), al analizar los resultados debe tenerse en cuenta que el período de consumo de Fueloil Nº 1, en el que el nivel de reposiciones de válvulas es más alto, corresponde a válvulas con una vida media que va desde las 24.000 – 25.000 horas hasta las 30.000 – 32.000 horas (más del doble de la vida útil teórica dada por el fabricante), mientras que el período de consumo de Fueloil Nº 1 BIA corresponde a válvulas más “jóvenes” con una vida media que va desde las 15.000 horas hasta las 24.000 – 25.000 horas. Con toda probabilidad, las diferencias de reposición serían menores si se pudieran comparar válvulas con la misma vida media, lo que implicaría que todas ellas llevaran acumulados los mismos rectificados, fatiga térmica, etc.
D - Si se pasa a consumir Fueloil Nº 1 BIA, en sustitución del Fueloil Nº 1 actual y se continua aditivando con Aditivos “rb bertomeu”, son de esperar los siguientes efectos :
D-1 Se mantendrá un nivel similar al actual en cuanto a residuos depositados en el circuito de gases de escape (válvulas, turbos , etc.).
D-2 Se podría llegar a reducir el nivel de reposición de válvulas de escape en un 40% (Canastillas ) y 36% (Husillos) como máximo, con respecto al nivel actual, en caso de que el Fueloil BIA sea el que existe actualmente, con relativamente bajo contenido en Vanadio y Sodio. Probablemente la reducción sea mucho menor (del orden del 15-20%), si tenemos en cuenta el efecto “edad de válvulas” descrito en “C”.
D-3 Se mantendrá el mismo nivel actual de reposición de válvulas de escape, en caso de que se use un Nuevo Fueloil Bajo en Azufre pero con contenidos en impurezas similares a los de los actuales Fueloil Nº 1 ó Fueloil Nº 2 (fundamentalmente Vanadio y Sodio).
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1. BREVE HISTORIAL PRELIMINAR
Los 3 motores fueron puestos en marcha en 1995.
Las primeras 3.000 horas trabajaron con Fuel Nº 1 BIA sin aditivar.
Después de la Revisión de las 3.000 H en los motores 1 , 2 y 3 (Agosto-95) , en vista de que aparecieron corrosiones en las válvulas de escape, MSM decidió aditivar el Fueloil Nº 1 BIA con aditivos “rb bertomeu”. Se utilizó el tipo beco FB, específico para Fuel Nº 1 BIA en aquellas fechas, comenzando la aditivación en Agosto-95.
Después de la Revisión de las 4.500 H en los motores 1 , 2 y 3 (Octubre-95) , se verificó que las corrosiones en las válvulas de escape habían casi desaparecido, por lo que MSM decidió dejar de aditivar el Fueloil Nª 1 BIA a fin de contrastar el efecto real del aditivo “rb bertomeu”. Se suprimió el aditivo en Octubre-95.
En la revisión siguiente, de las 6.000 H en los motores 1 , 2 y 3 (Diciembre-95), se verificó que nuevamente aparecían corrosiones en las válvulas de escape (habiendo utilizando Fuel Nº 1 BIA sin aditivar), tal como se había detectado ya en el primer período de 3.000 horas.
Después de esa Revisión de las 6.000 H (Diciembre-95) , MSM decidió reanudar la aditivación del Fueloil Nº 1 BIA. Se comenzó a aditivar el 8-Enero-96, utilizando nuevos aditivos desarrollados por rb bertomeu S.L. :
Período Enero – Octubre de 1996 : “rb bertomeu” beco F + “rb bertomeu” beco Mg Período Octubre de 1996 en adelante : “rb bertomeu” beco F1/ASF
La Planta continuó operando con Fueloil Nº 1 BIA aditivado con “rb bertomeu” beco F1/ASF hasta Marzo de 1998, fecha en que se cambió a fueloil Nº 1 y se continuó con el mismo tratamiento de aditivación con “rb bertomeu” beco F1/ASF, que se había venido utilizando con éxito durante 2 años y 3 meses con el Fueloil Nº 1 BIA.
A partir de Abril de 1998, la planta ha continuado operando, hasta la fecha, con diversas calidades de Fueloil Nº 1, siempre aditivados con “rb bertomeu” beco F1/ASF.
Durante el período comprendido entre Agosto-95 y Marzo-99, MSM realizó las Revisiones de Motores correspondientes, a las que asistió rb bertomeu S.L. para realizar los informes sobre el estado de las válvulas de escape. Con los datos que obran en nuestro poder, intentamos analizar a continuación, las diferencias encontradas en cuanto a necesidades de reposición de válvulas de escape y en acumulación de residuos, respecto a utilizar los 2 tipos de fueloil ( Nº 1 BIA y Nº 1), ambos aditivados con “rb bertomeu” beco F1/ASF.
Antes de realizar este análisis, la primera conclusión clara es que el Fueloil Nº 1 BIA provocaba problemas de corrosión en las válvulas de escape y que estas corrosiones se evitaban o minimizaban con aditivo “rb bertomeu” . Ello fué contrastado por MSM operando con el mismo fuel alternativamente aditivado o sin aditivar , en 1995.
Cabe resaltar que desde la puesta en marcha de los motores, las válvulas de escape han sido las mismas (excepto las sustituidas por corrosión, fatiga térmica o hallarse fuera de medidas), por lo que el tiempo transcurrido o vida real de las válvulas, siempre es un factor en contra del período más reciente (en este caso el que corresponde al uso de Fueloil Nº 1).
2. DATOS DEL FUELOIL UTILIZADO Y SU ADITIVACION
Período ENERO-96 a DICIEMBRE-96
Combustible : Fuel Nº 1 BIA Aditivación : Enero – Octubre : "rb bertomeu" beco F + "rb bertomeu" beco Mg Octubre – Diciembre : "rb bertomeu" beco F1/ASF
Análisis medio del Fueloil Nº 1 BIA empleado : Vanadio = 31,1 ppm Sodio = 31,2 ppm Azufre = 0,63 % Viscosidad 50º = 202 cSt R. Carbonoso = 9,4 % Asfaltenos = 4,2 %
Período ENERO-97 a DICIEMBRE-97
Combustible : Fuel Nº 1 BIA Aditivación : "rb bertomeu" beco F1/ASF
Análisis medio del Fueloil Nº 1 BIA empleado : Vanadio = 34 ppm Sodio = 8,6 ppm Azufre = sin datos Viscosidad 50º = sin datos R. Carbonoso = sin datos Asfaltenos = sin datos
Período ENERO-98 a MARZO-98
Combustible : Fuel Nº 1 BIA Aditivación : "rb bertomeu" beco F1/ASF
Análisis medio del Fueloil Nº 1 BIA empleado : Vanadio = 46,4 ppm Sodio = 48,2 ppm Azufre = 0,97 % Viscosidad 100º= 24,5 cSt R. Carbonoso = 9,4 % Asfaltenos = 4,2 %
Período ABRIL-98 a DICIEMBRE-98
Combustible : Fuel Nº 1 Aditivación : "rb bertomeu" beco F1/ASF
Análisis medio del Fueloil Nº 1 empleado : Vanadio = 223 ppm Sodio = 21 ppm Azufre = 2,31 % Viscosidad 100º= 24,7 cSt R. Carbonoso = 17,6 % Asfaltenos = 9,9 %
Período ENERO-99 a MARZO-99
Combustible : Fuel Nº 1 Aditivación : "rb bertomeu" beco F1/ASF
Análisis medio del Fueloil Nº 1 empleado : Vanadio = sin datos (*) Sodio = sin datos Azufre = sin datos Viscosidad 100º= sin datos R. Carbonoso = sin datos Asfaltenos = sin datos
(*) Sin datos. Probablemente fue dentro de este período o el siguiente en que el análisis de Vanadio del fuel superó las 300 ppm en varias ocasiones, según comentarios verbales de MSM .
Período ABRIL-99 a NOVIEMBRE-02
Combustible : Fuel Nº 1 Aditivación : Todo el período : "rb bertomeu" beco F1/ASF
Análisis medio del Fueloil Nº 1 empleado : Vanadio = sin datos Sodio = sin datos Azufre = sin datos Viscosidad 100º= sin datos R. Carbonoso = sin datos Asfaltenos = sin datos
3. REVISIONES DE MOTORES ASISTIDAS POR RB BERTOMEU S.L.
Fuel-oil Año Revisión Motores Horas Fecha
Nº 1 BIA 1996 9.000 H M-1 -- 19-04-96 M-2 -- 24-04-96
12.000 H M-1 11.868 28-08-96 M-2 12.195 02-09-96 M-3 12.283 04-09-96
Nº 1 BIA 1997 15.000 H M-1 15.282 23-01-97 M-3 15.943 11-02-97
18.000 H M-1 18.029 27-05-97 M-3 18.409 05-06-97
20.000 H M-3 19.730 04-08-97 M-2 19.220 04-09-97
21.000 H M-3 21.498 07-11-97 M-1 21.610 11-11-97
Nº 1 BIA 1998 24.000 H M-2 23.529 09-03-98
Nº 1 + Nº 1 BIA 25.000 H M-1 25.512 04-05-98 M-3 26.074 28-05-98
Nº 1
25.000
H
M-2
25.012
15-05-98 Nª 1
28.000
H
M-1
28.713
29-09-98
M-2
28.059
05-10-98
M-3
28.902
13-10-98 Nº 1 1999 31.000 H M-1 31.716 16-03-99 M-2 31.103 22-03-99 M-3 32.038 26-03-99
Nº 1 36.000 H SIN DATOS
Resumen de períodos con Revisiones documentadas asistidas por rb bertomeu S.L. en los que siempre se aditivó el Fueloil con aditivos “rb bertomeu” :
A) Revisiones en las que sólo se ha utilizando Fueloil Nº 1 BIA :
Desde ENERO-1996 hasta MARZO-1998 Revisiones de Motores de 9.000 H , 12.000 H , 15.000 H , 21.000 H y 24.000 H (solo M-2)
B) Revisiones en las que se ha utilizando Fueloil Nº 1 BIA y Fueloil Nº 1 durante el TBO correspondiente :
Revisiones de Motores de 25.000 H (solo M-1 y M-3)
C) Revisiones en las que sólo se ha utilizando Fueloil Nº 1 :
Desde ABRIL-1998 hasta MARZO-1999 Revisiones de Motores de 25.000 H (solo M-2) , 28.000 H y 31.000 H
4. COMPARACION DE PARAMETROS CONTROLADOS ENTRE UTILIZAR FUELOIL Nª 1 BIA y FUELOIL Nº 1 , AMBOS ADITIVADOS CON “rb bertomeu”
4.1 CANTIDAD DE RESIDUOS INCRUSTADOS EN LAS VALVULAS DE ESCAPE
con Fueloil Nº 1 BIA con Fueloil Nº 1
Residuo medio (g/válvula) M-1 4,17 2,70 Residuo medio (g/válvula) M-2 3,13 2,58 Residuo medio (g/válvula) M-3 2,13 2,77
Residuo medio (g/válvula) global 3,14 2,68
Se aprecia que con Fueloil Nº 1 BIA los residuos incrustados en las válvulas son ligeramente superiores, si bien las diferencias no son significativas. Este hecho concuerda con la teoría de que la diferencia existente entre los contenidos de Azufre de ambos fueles (1% el fuel BIA y 2,5% el fuel Nº 1) no influye de forma notable en la formación de residuos, una vez adaptado el TBN del aceite del motor, ya que la aportación de residuos achacable al Azufre depende más del Calcio que aporta el aceite y el propio fuel-oil, que de un mayor o menor contenido de Azufre del fueloil, por hallarse el Azufre en exceso estequiométrico con respecto al Calcio , en todos los casos.
4.2 NIVEL DE REPOSICION DE VALVULAS DE ESCAPE
4.2.1 Reposiciones con Fueloil Nº 1 BIA : Período Enero-97 a Marzo-98 (15 meses)
Tiempo medio en operación en Marzo-98 : 25.038 Horas
Motor Nº 1 Motor Nº 2 Motor Nº 3 Total 3 Motores
Horas marcha 10.230 8.529 10.131 28.890
Canastillas 5 7 2 14
Husillos 14 12 15 41
Canastillas por cada 3.000 H 1,47 2,46 0,59 4,52
Husillos por cada 3.000 H 4,11 4,22 4,44 12,77
4.2.2 Reposiciones con Fueloil Nº 1 : Período Abril-98 a Marzo-99 (12 meses)
Tiempo medio en operación en Marzo-99 : 31.619 Horas
Motor Nº 1 Motor Nº 2 Motor Nº 3 Total 3 Motores
Horas marcha 6.204 7.574 5.964 19.742
Canastillas 5 13 0 18
Husillos 19 20 6 45
Canastillas por cada 3.000 H 2,41 5,15 0,00 7,56
Husillos por cada 3.000 H 9,18 7,92 3,02 20,12
4.2.3 Incremento medio del Nivel de Reposiciones de válvulas de escape al pasar de Fueloil Nº 1 BIA a Fueloil Nº 1 :
CANASTILLAS : + 67 % ( Global de los 3 Motores )
HUSILLOS : + 57 % ( Global de los 3 Motores )
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