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)
( Fuel Nº 1 BIA   -    Fuel Nº 1 )

rb bertomeu, S.L.
Dep. Técnico  / nov-2002. Actualizado febrero-2016

 

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.

 

-     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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