Causas de la inestabilidad de presión en los compresores de aire de tornillo con inyección de aceite

Fallos de componentes mecánicos que afectan la estabilidad de presión en Compresores de tornillo de aire

Mal funcionamiento y atasco de la válvula de presión mínima

Cuando la válvula de presión mínima (MPV) se atasca o no se abre completamente, la circulación del aceite en los compresores de aire de tornillo queda restringida, lo que priva a los rodamientos de lubricación y obliga al equipo a operar por debajo del umbral crítico de 4,5 bar (Norma industrial 2023). Esta restricción también desencadena picos de presión superiores al 10 % respecto a los valores establecidos, acelerando el desgaste de los sellos del rotor.

Defectos en las válvulas de admisión y de entrada: apertura incompleta o fallo de sellado

La fuga de la válvula de admisión que supera el 15 % del caudal nominal provoca la recirculación de aire, lo que desperdicia del 20 al 30 % de la energía de compresión y reduce la eficiencia volumétrica, alargando innecesariamente los ciclos de funcionamiento. La degradación de los sellos en las placas de válvula permite que el aire presurizado escape hacia el cárter, desestabilizando la presión del sistema en los primeros 90 segundos tras el arranque.

Obstrucción del separador aceite-gas y obstrucción del filtro de aceite

Los fallos sincronizados del separador y del filtro reducen la salida efectiva del compresor en un 40 %, mientras que la degradación no atendida del aceite representa el 73 % de los casos de inestabilidad mecánica de presión (Revista de Sistemas de Fluidos, 2023).

Fallos del sistema de control que interrumpen la regulación de presión

Fallo de la válvula solenoide y fugas de aire de control

Cuando las válvulas solenoide fallan —ya sea porque se atascan debido a la acumulación de suciedad o porque sus bobinas se queman tras sobretensiones—, esto afecta gravemente el control del caudal de aire y desestabiliza por completo la regulación de presión en esos compresores de tornillo con inyección de aceite. Según datos recientes de mantenimiento industrial del año pasado, casi la mitad de todos los paros imprevistos en los sistemas de tornillo rotativo se deben precisamente a este tipo de problemas con las válvulas. Además, existe el problema de las fugas de aire de control, que empeoran aún más la situación al reducir la fuerza de accionamiento. Esto significa que las válvulas responden más lentamente ante cambios en las demandas, lo que provoca todo tipo de ineficiencias, ya que el sistema se pone en marcha y se detiene constantemente, acelerando el desgaste de los componentes más allá de lo normal. Para detectar estos problemas temprano, antes de que se conviertan en graves dolores de cabeza, la mayoría de las instalaciones programan revisiones periódicas cada tres meses, examinando los diafragmas y realizando pruebas en los circuitos neumáticos para identificar cualquier signo de deterioro de los sellos.

Desglose de los fallos en el control de capacidad: válvula deslizante, variador de frecuencia (VFD) y errores de modulación de entrada

Actualmente, los compresores de aire de tornillo suelen utilizar tres métodos principales para controlar su capacidad: las válvulas deslizantes ajustan el desplazamiento mecánico, los variadores de frecuencia (VFD) regulan la velocidad del motor y las válvulas de modulación de entrada gestionan la estrangulación del caudal de aire. Cuando las válvulas deslizantes se atascan debido a la acumulación de barniz, la presión puede fluctuar de forma impredecible, llegando incluso a superar los 15 psi en escalones. Los problemas con los VFD alteran la relación entre par y rpm, y si las válvulas de entrada no están calibradas correctamente, generan picos falsos de demanda. Estos problemas de presión provocan ciclos rápidos que desgastan los rodamientos, además de una purga excesiva que desperdicia casi el 20 % de todo el aire comprimido producido. La mayoría de los técnicos de mantenimiento examinan primero los patrones de vibración y las imágenes térmicas para detectar tempranamente estos problemas, antes de que empiecen a afectar gravemente todo el sistema.

Problemas de sensores, interruptores y calibración en los bucles de presión de los compresores de aire de tornillo

Fallo del interruptor de presión, deriva del sensor y errores de calibración

Cuando los interruptores de presión fallan en los compresores de aire de tornillo, alteran los ciclos críticos de arranque y parada, lo que genera una sobrecarga adicional en los motores y provoca niveles inestables de presión. Si estos interruptores no están correctamente calibrados, pueden conmutar con demasiada frecuencia o activarse demasiado tarde, lo que da lugar a caídas de presión que afectan a todos los equipos conectados aguas abajo. El problema empeora cuando los sensores se desalinean, enviando información errónea al sistema de control. Esto conduce a evaluaciones incorrectas de las necesidades reales, por lo que los sistemas generan ya sea una presión excesiva o insuficiente. Realizar revisiones de estos componentes una vez al año marca una gran diferencia. Si se descuidan, pequeños errores pueden acumularse con el tiempo, llegando incluso a provocar variaciones de presión de hasta un 15 % en fábricas e instalaciones. Las revisiones periódicas de mantenimiento permiten ahorrar dinero en energía desperdiciada, reducen el desgaste de la maquinaria y contribuyen a mantener un rendimiento constante en todas las operaciones.

Fallo de sellado de la válvula de purga de aire y mal funcionamiento del interruptor de presión diferencial de aceite

Cuando las juntas de las válvulas de purga de aire comienzan a fallar, los compresores de tornillo terminan trabajando más de lo necesario. Esta carga adicional puede aumentar el consumo energético en aproximadamente un 25 %, además de provocar un desgaste prematuro de componentes como los rotores, los cojinetes y otras juntas. El problema empeora cuando los interruptores de presión diferencial del aceite presentan fallos. Estos interruptores están diseñados para supervisar los niveles de lubricación, pero si detectan erróneamente situaciones de baja presión, el sistema no activa ninguna corrección. ¿Qué ocurre entonces? El caudal de aceite disminuye, la fricción se dispara y las temperaturas alcanzan niveles peligrosamente altos. La mayoría de los equipos de mantenimiento consideran conjuntamente estos dos problemas como una receta para el desastre, que con frecuencia provoca daños en los cojinetes y paradas inesperadas. Para evitar este problema, los técnicos deben inspeccionar periódicamente las membranas y probar adecuadamente dichos interruptores de presión. Esto ayuda a mantener una presión estable del aceite y evita que el aire comprimido se escape durante los ciclos normales de funcionamiento.