Lubricantes para compresores de aire industriales: tornillo, pistón y centrífugo
Un compresor de tornillo Atlas Copco GA 110 comprime aire ambiente a 8 bar con una temperatura de descarga de 80-90°C. El aceite de compresor está en contacto permanente con el aire caliente y húmedo de la etapa de compresión — condiciones ideales para la oxidación acelerada. Con aceite mineral, el intervalo de cambio es 1.000-2.000 horas. Con PAO, se extiende a 4.000-8.000 horas. La diferencia en coste de parada programada y coste de aceite invertida en 10 años de servicio justifica ampliamente el diferencial de precio del aceite sintético.
Clasificación ISO 6743-3A de aceites para compresores
La norma ISO 6743-3A clasifica los aceites para compresores en familias basadas en la tecnología del compresor y la composición del aceite. Las categorías más relevantes para compresores de aire industriales son las clases DAA (mineral sin aditivos), DAB (mineral con antioxidante/anticorrosivo), DAC (mineral con AW/EP) y DAG (sintético).
Aceite mineral de turbina con antioxidante. Para compresores de pistón de baja temperatura de descarga y compresores centrífugos. Sin aditivos EP.
Aceite mineral con antidesgaste (ZDDP). Para compresores de pistón con alta presión de descarga y temperatura moderada. Puede generar barniz en válvulas si T es alta.
Aceite sintético de polialfaholefina. Alta resistencia a oxidación, muy bajo índice de coque, larga vida útil. Para tornillo rotativo y compresores de alta temperatura de descarga.
Aceite de polialquilenglicol o éster sintético. Para tornillos de alta eficiencia y compresores de tornillo libres de aceite (lubricación de engranajes solo). Mayor miscibilidad con agua.
Compresor de tornillo rotativo: aceite y separador de aceite
En el tornillo rotativo inundado de aceite (oil-flooded screw), el aceite cumple cuatro funciones simultáneas: lubricación de los rotores, sellado entre rotores y carcasa, refrigeración del gas comprimido durante la compresión, y amortiguación del ruido. Por eso el aceite para compresor de tornillo tiene especificaciones muy distintas al aceite de motor o al hidráulico.
Degradación del aceite en compresor de tornillo
El aceite de compresor de tornillo se degrada principalmente por tres mecanismos:
| Tipo aceite | Intervalo cambio (horas) | T descarga máx. | Viscosidad | Coste relativo |
|---|---|---|---|---|
| Mineral DAB | 1.000-2.000 h | 90°C | VG 46-68 | 1× |
| Mineral DAC | 1.500-3.000 h | 100°C | VG 46-68 | 1,2× |
| PAO DAG | 4.000-8.000 h | 120°C | VG 32-46 | 3-4× |
| PAG DAH | 4.000-6.000 h | 110°C | VG 32-46 | 3× |
| Éster sintético DAG/DAJ | 6.000-10.000 h | 130°C | VG 32-46 | 4-5× |
Compresores de pistón: aceite de cilindro vs aceite de cárter
Los compresores de pistón tienen dos circuitos de lubricación distintos que en muchos diseños se confunden o tratan como uno: el aceite del cárter (lubricación de bielas, cigüeñal y pistones por salpicadura o bomba) y el aceite de cilindro en compresores de alta presión con lubricación forzada de pared de cilindro. Ambos tienen requisitos distintos.
Aceite de cárter (bielas y cigüeñal)
Similar a aceite de motor pero sin detergentes: los detergentes generan espuma en un cárter abierto al vacío parcial de aspiración. Viscosidad SAE 30 o SAE 40 equivalente.
- VG 68-100 no detergente (ND) para cárter abierto
- Sin antiespumante silicónico en cárteres con aspiración reducida
- Cambio: cada 500-1.000 h según filtración y análisis
Aceite de cilindro (alta presión)
En compresores de 2ª y 3ª etapa con temperaturas de descarga > 150°C, el aceite de cilindro está sometido a las condiciones más duras: contacto directo con el gas comprimido caliente y las válvulas de lamelilla. La formación de coque en las válvulas es el modo de fallo más costoso.
- VG 100-150 con alto punto de inflamación > 220°C
- Bajo residuo carbonizable (MCR < 0,1% por ASTM D524)
- Sin aditivos ZDDP: el zinc cataliza la formación de coque a alta T
Riesgos de seguridad: ignición del aceite y dieseling
El efecto diésel (dieseling) en compresores de pistón es un riesgo real: el vapor de aceite mezclado con el aire comprimido puede inflamarse espontáneamente si la temperatura de descarga supera el punto de autoinflamación del aceite. El punto de autoinflamación de los aceites minerales VG 100 es típicamente 300-350°C — pero los productos de degradación oxidativa pueden tener puntos de autoinflamación 80-100°C más bajos.
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Conclusión
El aceite de compresor de aire está entre los fluidos industriales con mayor impacto económico cuando se selecciona incorrectamente. Un aceite mineral de bajo coste en un compresor de tornillo de servicio continuo puede obligar a cuatro paradas de mantenimiento al año versus una sola con aceite PAO — y cada parada representa no solo el coste del aceite y la mano de obra, sino el coste de la producción parada o el compresor de reserva activado.
La diferenciación entre aceite de cárter y aceite de cilindro en compresores de pistón de alta presión es crítica y frecuentemente ignorada. Usar el mismo aceite en ambos circuitos por conveniencia puede resultar en la formación de coque en las válvulas de lamelilla de 2ª y 3ª etapa — un fallo costoso en términos de recambios y de tiempo fuera de servicio.
En aplicaciones de aire comprimido con contacto potencial con alimentos o productos farmacéuticos, la norma ISO 8573-1 establece clases de pureza del aire que incluyen el contenido en aceite. Cumplir estas clases no es opcional cuando el aire es parte del proceso de producción regulado — y para ello o se usa compresor oil-free, o se usa aceite NSF H1 en el compresor estándar con un post-filtro de carbón activo certificado.
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