La aparición de una película de aceite en la cámara de vacío, la contaminación de las piezas o el deterioro de la presión final no significa necesariamente que se haya elegido un aceite incorrecto. Primero debe determinarse si el equipo utiliza una bomba rotativa de paletas sellada con aceite o una bomba de difusión de aceite. Después deben revisarse la migración de vapores, la contaminación del fluido, la presión de respaldo, la refrigeración, los deflectores, las fugas y las secuencias de arranque y parada. Solo después de identificar la fuente de contaminación y el tipo de bomba puede determinarse si es necesario utilizar un fluido de silicona de baja presión de vapor.

¿Por qué se produce el retorno de aceite en un sistema de vacío?

El retorno de aceite se refiere normalmente a la entrada de aceite o fluido de bomba en las tuberías y la cámara de vacío en forma de gotas, niebla o vapor, seguida de su condensación sobre superficies más frías.

Las posibles causas incluyen:

1. La presión de vapor o la estabilidad térmica del fluido a la temperatura de trabajo no es adecuada para el rango de vacío requerido.
2. El cold cap, el deflector o la trampa fría de la bomba de difusión no interceptan eficazmente el vapor de aceite.
3. La temperatura, el caudal o la circulación del agua de refrigeración son anormales y el vapor no puede condensarse y retornar correctamente.
4. El rendimiento de la bomba de respaldo ha disminuido o la presión de respaldo es demasiado alta, lo que afecta al chorro de vapor y a la compresión de la bomba de difusión.
5. La potencia del calentador, la carga de fluido o el estado de las boquillas son anormales.
6. Una secuencia incorrecta de parada, venteo o pérdida de alimentación provoca que el fluido migre hacia la cámara de vacío.
7. El aceite está contaminado por humedad, disolventes, polvo o gases del proceso.
8. Existen fugas, fallos de sellado o errores de medición.

Cambiar directamente el aceite puede modificar temporalmente el fenómeno, pero no sustituye un diagnóstico completo del sistema.

Diferencias entre el aceite de una bomba rotativa y el fluido de una bomba de difusión

El aceite de una bomba rotativa sellada proporciona sellado, lubricación y refrigeración. Su válvula antirretorno puede reducir el riesgo de que el aceite entre en la cámara de vacío durante la parada. Por tanto, el control del retorno en una bomba rotativa está estrechamente relacionado con el funcionamiento de la válvula y las condiciones de parada.

Una bomba de difusión funciona de forma diferente. El fluido se calienta para formar chorros de vapor y después debe condensarse sobre la pared de la bomba refrigerada por agua y retornar. El fluido de difusión y el aceite de una bomba rotativa no pueden intercambiarse únicamente porque ambos se denominen “aceite para bomba de vacío”.

¿Por qué es especialmente importante la presión de vapor del fluido?

La presión final alcanzable por una bomba de difusión está limitada por la presión parcial del fluido a la temperatura de trabajo. Cuanto más fácilmente entra el vapor en el lado de alto vacío, mayor puede ser el aumento de la presión de fondo y el riesgo de contaminación.

Sin embargo, una presión de vapor baja no es el único criterio de selección.

La presión final de una bomba de arrastre de fluido está limitada por la presión parcial del fluido a su temperatura de trabajo. En una bomba de difusión, las boquillas de varias etapas y la pared refrigerada por agua permiten que el vapor se condense y retorne.

¿Cambiar a un fluido de silicona para bombas de difusión resuelve necesariamente el retorno?

No necesariamente.

Algunos fluidos especiales de silicona pueden considerarse candidatos para bombas de difusión. Sin embargo, el rendimiento final depende de la estructura química específica, la presión de vapor, el diseño de la bomba y las condiciones de operación. Un aceite de silicona convencional, un aceite de silicona fenílica y un fluido específico para bombas de difusión no deben considerarse el mismo material únicamente por su denominación.

Si falta el deflector, la refrigeración es insuficiente, la presión de respaldo es anormal o la secuencia de parada es incorrecta, el retorno puede seguir produciéndose después de cambiar el fluido.

En su documentación sobre bombas de difusión, IOTA identifica los deflectores, los cold caps y los deflectores de la línea de respaldo como estructuras importantes para reducir el retorno o la pérdida de fluido, y proporciona valores específicos de retorno para distintos tipos de bomba. Esto indica que el retorno está determinado conjuntamente por el fluido, la estructura del sistema y las condiciones de funcionamiento.

¿Qué condiciones deben confirmarse antes del diagnóstico?

No debe especificarse directamente una referencia de fluido mientras estas condiciones estén incompletas.

¿Cómo puede identificarse la fuente real de contaminación?

1. Elaborar una lista de fluidos de bomba, grasas lubricantes, materiales de sellado, limpiadores y materiales del proceso.
2. Registrar el momento y el lugar donde aparece la contaminación y el estado de arranque o parada del equipo.
3. Revisar el color, la viscosidad, el olor, los depósitos y la contaminación del fluido.
4. Comprobar la presión de respaldo, la potencia de calentamiento, el agua de refrigeración y el estado de los deflectores.
5. Revisar las válvulas antirretorno, las válvulas de venteo, los sellos y las fugas del sistema.
6. Cuando sea posible, analizar los depósitos de la cámara mediante espectroscopia infrarroja, cromatografía-espectrometría de masas u otro método adecuado.
7. Después del mantenimiento o del cambio de fluido, repetir las pruebas de presión final y contaminación bajo las mismas condiciones de proceso.

Errores frecuentes

1. Cambiar el aceite siempre que empeore la presión final

El deterioro de la presión final también puede deberse a fugas, humedad, contaminación del proceso, errores del vacuómetro o pérdida de rendimiento de la bomba de respaldo.

2. Considerar intercambiables todos los aceites para bombas de vacío

Los aceites para bombas rotativas, los fluidos para bombas de difusión y otros lubricantes de vacío tienen funciones diferentes y no pueden intercambiarse únicamente por su viscosidad.

3. Considerar que una presión de vapor más baja siempre es mejor

También deben considerarse el tipo de bomba, el calentamiento, la estabilidad térmica, el retorno, la presión de respaldo y la contaminación del proceso.

4. Suponer que instalar un deflector elimina el retorno

Un deflector puede reducir el retorno, pero su eficacia depende de la temperatura, la estructura, el fluido y las condiciones de operación.

5. Ventear el sistema inmediatamente después de apagarlo

Ventear antes de que el fluido de la bomba de difusión se haya enfriado suficientemente puede aumentar la oxidación, la perturbación y la contaminación. Deben seguirse las instrucciones del equipo.

Procedimiento recomendado de diagnóstico y selección

1. Confirmar el tipo de bomba, el vacío objetivo, la ubicación y el momento de la contaminación.
2. Determinar si el problema procede del arrastre de gotas, la niebla de aceite, el retorno de vapor o la contaminación del fluido.
3. Revisar el deflector, el cold cap, la refrigeración, la presión de respaldo, la válvula antirretorno y la secuencia de arranque y parada.
4. Seleccionar el fluido según el tipo de bomba y la presión objetivo, sin sustituirlo únicamente por la denominación genérica “aceite para bomba de vacío”.
5. Comprobar la presión de vapor, la estabilidad térmica, la viscosidad y la compatibilidad con el equipo de cada fluido candidato.
6. Limpiar el sistema contaminado y comparar los resultados antes y después del cambio bajo condiciones uniformes.

Como “proveedor de soluciones para toda la cadena de la industria de siliconas”, IOTA Silicone Oil (Anhui) Co., Ltd. puede ayudar a seleccionar fluidos candidatos para bombas de vacío basados en aceites de silicona fenílica y otros aceites de silicona funcionales especiales. Sin embargo, el material debe corresponder al tipo de bomba, el vacío objetivo, la estructura del equipo y las condiciones de funcionamiento. Si el problema procede principalmente de la estructura del sistema o del procedimiento operativo, esas causas deben resolverse primero. No debe especificarse directamente una referencia cuando las condiciones sean incompletas.

FAQ

¿Una película de aceite en la cámara siempre procede del retorno de una bomba de difusión?

No necesariamente. La retroaspiración de una bomba rotativa, las grasas, los materiales de sellado, los residuos de limpieza y los materiales del proceso también pueden producir contaminación aceitosa.

¿Pueden utilizarse indistintamente el fluido de difusión y el aceite de una bomba rotativa?

No. Sus funciones, temperaturas de trabajo y requisitos de rendimiento son diferentes.

¿Un fluido de baja presión de vapor puede resolver completamente el retorno?

No puede garantizarse. Los deflectores, la refrigeración, la presión de respaldo, el estado de la bomba y las secuencias de arranque y parada también influyen.

¿Puede cualquier aceite de silicona fenílica utilizarse como fluido de difusión?

No. Deben comprobarse su estructura química, presión de vapor, estabilidad térmica, viscosidad y compatibilidad con el tipo de bomba.

¿Por qué necesita una bomba de difusión un deflector o cold cap?

Estos componentes interceptan o condensan el vapor que migra hacia el lado de alto vacío, reduciendo así la contaminación por retorno.

¿Qué debe revisarse primero cuando empeora la presión final?

Deben revisarse las fugas, la contaminación del fluido, la presión de respaldo, la refrigeración, el calentamiento, las válvulas y el vacuómetro antes de decidir si se cambia el fluido.