Lubricantes para Maquinaria de Pasta de Papel, Kraft y Celulosa
Una planta kraft opera en uno de los entornos más corrosivos de la industria: agua caliente alcalina (pH 12–14 en digestión), vapor a 170 °C, licor negro, cloro y dióxido de cloro en el blanqueo. Cada punto de lubricación debe soportar agua, químicos agresivos y temperatura simultáneamente.
Contenidos
1. Digestores y cocción kraft
Los digestores de cocción kraft trabajan a 155–175 °C y pH 12–14 con licor blanco (NaOH + Na₂S). Las válvulas rotativas de alimentación de astillas (chip meters) y los agitadores de descarga (blow valves) son los puntos de lubricación más exigentes. Las grasas convencionales de jabón de litio se disuelven rápidamente en este ambiente alcalino.
Válvula rotativa chip meter
Grasa Ca-sulfonato NLGI 2 alta temperatura (T hasta 180 °C). Alta resistencia al agua alcalina.
Agitador de digestor
Aceite R&O VG 320–460 o PAO VG 320. Carcasa sellada; alto riesgo de contaminación por vapor.
Bomba de licor blanco
Aceite ISO HM VG 46–68 para bomba centrífuga. Sellos mecánicos con aceite de sello R&O VG 22.
Válvulas de soplado (blow valves)
Grasa de alta temperatura Ca-sulfonato NLGI 1 (fluida) para lubricación forzada por sistema central.
2. Refinadores de disco (disc refiners)
Los refinadores de disco trabajan a alta velocidad (750–1 500 rpm), alta temperatura (hasta 160 °C en refinado TMP/CTMP) y con presencia de vapor y agua en los sellos. Los rodamientos del eje principal soportan cargas axiales y radiales enormes — el gap entre discos es de décimas de milímetro.
Rodamientos principales
Aceite circulante R&O VG 100–150 o PAO VG 100, filtrado a 6 µm, con enfriamiento por agua
Hasta 90 °C en cojinete
Sellos del eje
Aceite de sello R&O VG 22–32 en circuito separado bajo presión (barrera contra vapor a presión)
Temperatura sello: 80–100 °C
Accionamiento hidráulico ajuste gap
ISO HM VG 46 filtrado a 10 µm. Válvulas proporcionales sensibles a partículas.
Temperatura hidráulico: 40–60 °C
Sistema de lubricación circulante centralizado
Los refinadores de disco industrial de gran capacidad (10–50 MW eléctrico) usan sistemas de lubricación circulante con depósito de 200–500 L, filtros de 6–10 µm absolutos, enfriadores de aceite y alarmas de temperatura, presión y caudal. El aceite se analiza trimestralmente.
3. Bombas de pulpa, cribas y depuradores (cleaners)
Las bombas de pulpa mueven suspensiones de fibra al 3–5% de consistencia. Los rodamientos de estas bombas están expuestos a vibraciones, posibles entradas de agua y fibras en los sellos. Las cribas vibratorias (screens) añaden la carga dinámica de la vibración.
- ›Bombas de pulpa centrifugas: grasa NLGI 2 Ca-sulfonato o Li-complex con resistencia al agua (ASTM D-1264 < 5%). Intervalo: 1 000–2 000 h.
- ›Cribas de presión (pressure screens): grasa NLGI 2 alta temperatura para rodamientos del rotor; sistema centralizado de lubricación automática si hay más de 4 puntos.
- ›Depuradores ciclónicos (cleaners): generalmente sin lubricación — partes plásticas. Verificar sellos mecánicos de bomba de alimentación.
- ›Bombas de vacío (paper machine wet end): aceite de vacío R&O VG 100 con bajo contenido en aditivos; riesgo de contaminación por agua de proceso.
4. Prensas de lavado y secado de pasta
Las prensas de lavado (vacuum drum washers, twin-roll presses) trabajan con grandes rodillos de presión en entornos de agua caliente y vapor. Los rodamientos de los rodillos de presión se lubrican con sistemas de aceite circulante o con grasa centralizada. Las prensas de secado añaden temperatura (hasta 120 °C en la fibra).
Rodamiento rodillo lavado
Grasa NLGI 2 Ca-sulfonato o aceite R&O VG 150 en sistema circulante. Alta resistencia al lavado.
Accionamiento reductor prensa
CLP VG 220–320 (EP orgánico). Revisión anual; análisis agua si hay vapor en la zona.
Cilindro hidráulico presión
ISO HM VG 46 zinc-free. Temperatura fluido: 40–55 °C máx.
Guías lineales ajuste presión
Grasa NLGI 2 Li-complex EP. Re-engrase semanal por exposición al agua.
5. Zona de blanqueo — Ambientes de cloro y dióxido de cloro (ClO₂)
El blanqueo ECF (elemental chlorine-free) usa ClO₂, ozono y peroxido. El ClO₂ en fase gas a baja concentración es extremadamente oxidante. Los lubricantes en esta zona deben ser resistentes a la oxidación acelerada y los aceros deben ser inoxidables.
⚠ Restricciones de lubricación en zona ClO₂
- No usar aceites minerales con bajo paquete antioxidante — el ClO₂ los oxida rápidamente, aumentando el TAN en horas
- No usar grasas de litio o litio-complejo — el jabón se hidroliza en presencia de cloro activo y agua
- Los sellos de caucho NBR no son aptos para ClO₂ — usar EPDM o PTFE
- Las grasas PFPE (perfluoropoliéter) son el estándar de facto para rodamientos en torres de blanqueo ECF
Soluciones recomendadas en zona de blanqueo
- Rodamientos en torres ClO₂: grasa PFPE/PTFE (ej. Krytox, Fomblin) — inerte a oxidantes
- Bombas de transferencia ClO₂ (solución): aceite R&O VG 32–46 de alta estabilidad oxidativa (RPVOT > 1 000 min)
- Actuadores neumáticos: aceite sintético PAO VG 32–46 sin aditivos agresivos
- Cadenas de transporte en zona húmeda-cloro: lubricante de cadena adhesivo con base PTFE seco
6. Tabla de selección — Lubricantes planta pasta kraft/celulosa
| Equipo / Zona | Lubricante | Viscosidad / NLGI | Intervalo | Nota especial |
|---|---|---|---|---|
| Válvula rotativa chip meter | Grasa Ca-sulfonato | NLGI 2 | 500 h | T hasta 180 °C; alta alcalinidad |
| Agitador digestor | PAO R&O VG 320 | VG 320 | 4 000 h | Sellado hermético; análisis anual |
| Refinador de disco — rodamientos | Aceite R&O VG 100 circulante | VG 100 | Análisis semestral | Filtrado 6 µm; enfriar a < 70 °C |
| Refinador de disco — sello eje | Aceite R&O VG 22 presurizado | VG 22 | Anual | Barrera contra vapor a presión |
| Bomba de pulpa (rodamientos) | Grasa Ca-sulfonato NLGI 2 | NLGI 2 | 1 000–2 000 h | Resist. lavado ASTM D-1264 < 5% |
| Prensa lavado (rodillo) | Grasa Ca-sulfonato NLGI 2 | NLGI 2 | 1 000 h | Zona húmeda continua |
| Reductor prensa | CLP VG 220–320 | VG 220–320 | 4 000 h / anual | Análisis agua si hay vapor |
| Torre blanqueo ClO₂ (rodamientos) | Grasa PFPE/PTFE | NLGI 2 | 8 000 h | Única opción ante oxidantes fuertes |
| Bomba transferencia ClO₂ | Aceite R&O VG 46 alta estabilidad | VG 46 | 2 000 h | RPVOT > 1 000 min obligatorio |
| Cadena transporte zona húmeda | Lubricante cadena PTFE seco | Seco | Diario | No acumula fibras; no gotea |
Problemas habituales por lubricación incorrecta
| Problema | Causa | Corrección |
|---|---|---|
| Grasa Li disuelta en semanas | Licor alcalino pH 12–14 saponifica el jabón de litio | Cambiar a Ca-sulfonato o PFPE según la zona |
| Rodamiento refinador averiado en 500 h | Aceite contaminado con agua de sellos o vapor | Revisar sellos presurización; mejorar filtrado y análisis |
| Aceite hidráulico prensa oscuro en 1 mes | Blanqueo con peróxido o ClO₂ — oxidación acelerada | Aceite de alta estabilidad oxidativa; intervalo reducido |
| Desgaste excesivo rodillos prensa lavado | Grasa convencional lavada por agua de proceso | Grasa Ca-sulfonato NLGI 2 con test ASTM D-1264 < 5% |
Preguntas frecuentes — Lubricación en planta de celulosa
¿Por qué las grasas de jabón de litio fallan en digestores kraft?
El licor blanco kraft (NaOH + Na₂S, pH 12–14) saponifica el jabón de litio de la grasa, disolviendo la estructura espesante. La grasa pierde consistencia y escapa del rodamiento. Se requieren grasas de calcio-sulfonato complejo o PFPE, cuya estructura espesante es resistente a los álcalis fuertes.
¿Qué lubricante es apropiado para rodamientos en torres de blanqueo con ClO₂?
La única opción viable es grasa PFPE (perfluoropoliéter) con espesante PTFE. El PFPE es completamente inerte ante el dióxido de cloro, los oxidantes fuertes y el ozono. Los aceites minerales y sintéticos convencionales se oxidan rápidamente en presencia de ClO₂.
¿Con qué frecuencia se debe analizar el aceite de un refinador de disco?
Se recomienda análisis semestral del aceite del sistema circulante, con análisis de viscosidad, TAN, agua y metales de desgaste (Fe, Cu, Al). El refinador de disco es un equipo crítico cuya parada no programada tiene un alto impacto productivo.
¿Cómo se detecta entrada de agua en el aceite de rodamientos de bombas de pulpa?
El método más sencillo es la prueba del papel crujiente: unas gotas de aceite en papel de aluminio calentado a 150 °C — si hay agua, burbujea y cruje. Más de 500 ppm indica sello comprometido y riesgo de corrosión en el rodamiento.
¿Se puede usar un aceite de engranajes estándar CLP en los reductores de una prensa de lavado de pasta?
Sí, siempre que el reductor no esté en zona de blanqueo con oxidantes fuertes. Para prensas de lavado en zona kraft, un CLP VG 220–320 con buena resistencia a la oxidación y al agua es aceptable. En zona de blanqueo con ClO₂, usar aceite de alta estabilidad oxidativa.
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