Un lubrificante ossidato costa più di quanto sembra
Il controllo qualità prodotti petroliferi è la base su cui si costruisce l'affidabilità di un impianto industriale: quando un olio lubrificante si ossida, la sua viscosità cambia, si formano depositi e acidi organici, e la protezione degli organi meccanici si riduce progressivamente. Il risultato è un aumento dell'usura, dei fermi macchina e dei costi di manutenzione, spesso prima ancora che il problema diventi visibile a occhio nudo.
Chi gestisce un laboratorio di controllo qualità o un reparto manutenzione sa che l'ossidazione non è un evento improvviso, ma un processo lento, misurabile e, soprattutto, prevenibile con le analisi giuste.
Che cos'è l'ossidazione di un lubrificante industriale
L'ossidazione è la reazione chimica tra l'olio base e l'ossigeno presente nell'ambiente di lavoro, accelerata da fattori come temperatura elevata, presenza di acqua, contaminazione da particelle metalliche e tempi di esercizio prolungati. Con il tempo, questa reazione genera composti acidi, resine e sedimenti che alterano le proprietà originarie del lubrificante.
Le analisi dei prodotti petroliferi condotte in laboratorio servono proprio a intercettare questi cambiamenti prima che compromettano il funzionamento dei macchinari: un olio che sta degradando mostra segnali chimico-fisici ben prima di causare un guasto meccanico.
Perché il degrado del lubrificante mette a rischio l'efficienza dei macchinari
Un lubrificante che perde le sue caratteristiche originarie non protegge più adeguatamente gli organi in movimento. Le conseguenze più comuni sono:
- Aumento dell'attrito e dell'usura tra le superfici metalliche, con danni progressivi a cuscinetti, ingranaggi e guarnizioni;
- Formazione di depositi e vernici (varnish) che possono ostruire filtri e valvole, riducendo la portata dell'olio nei circuiti;
- Perdita di capacità di raffreddamento, poiché un olio degradato dissipa il calore in modo meno efficiente;
- Corrosione interna, causata dagli acidi organici prodotti dall'ossidazione, che tende ad aggredire le parti metalliche del sistema;
- Fermi macchina non programmati, con costi di intervento generalmente più alti rispetto a una manutenzione pianificata.
Monitorare periodicamente lo stato dell'olio consente di intervenire quando il problema è ancora gestibile, evitando che un degrado chimico si trasformi in un guasto meccanico.
Come si effettua il controllo di qualità dei prodotti petroliferi derivati
Il controllo di qualità dei prodotti petroliferi derivati, tra cui rientrano gli oli lubrificanti, si basa su un insieme di test normati a livello internazionale (ASTM, ISO, IP), pensati per rendere i risultati ripetibili e confrontabili tra laboratori diversi. I parametri più significativi per valutare ossidazione e degrado sono generalmente:
Viscosità
La viscosità è tra i primi parametri a variare quando un olio si degrada: può aumentare per la formazione di prodotti di ossidazione ad alto peso molecolare, oppure diminuire per la rottura delle catene degli additivi viscosizzanti. Il metodo di riferimento più diffuso per la misura della viscosità ASTM D 445 è quello capillare, che determina la viscosità cinematica dei liquidi trasparenti e opachi in condizioni di temperatura controllata.
Acidità totale (TAN)
Il Numero di Acidità Totale (TAN) misura la quantità di composti acidi generati dall'ossidazione. Un incremento del TAN nel tempo è tipicamente uno degli indicatori più precoci di degrado ossidativo, spesso rilevabile prima che la viscosità mostri variazioni significative.
Stabilità all'ossidazione
Test come quelli basati su esposizione prolungata ad alte temperature in presenza di un flusso di ossigeno si riesce stimare la resistenza intrinseca del lubrificante all'ossidazione, simulando in laboratorio condizioni di stress accelerato.
Colore
Una variazione di colore, generalmente verso tonalità più scure, è spesso associata a fenomeni di ossidazione, contaminazione o degrado termico. Pur non essendo un parametro quantitativo di per sé conclusivo, è un indicatore rapido e a basso costo, utile per un primo screening.
Viscosimetro automatico e strumentazione per il controllo qualità
Per rendere queste analisi ripetibili su larga scala, i laboratori industriali si affidano a strumentazione automatizzata. Un viscosimetro automatico riduce la variabilità legata all'operatore, velocizza i tempi di analisi e consente di gestire un numero elevato di campioni con maggiore continuità operativa.
Il Viscosimetro Automatico Multi-Intervallo HVM 472 di European Technology, ad esempio, soddisfa i requisiti di precisione dell'ASTM D445 ed esegue sia l'analisi della viscosità cinematica sia di quella dinamica, con la possibilità di condurre due prove contemporaneamente a due temperature diverse. Per chi necessita anche della misura della densità in un unico ciclo, è disponibile OptiMVS, un misuratore combinato di viscosità e densità.
Per la valutazione della volatilità e della tendenza all'evaporazione ad alte temperature, un parametro correlato al degrado termico del lubrificante, European Technology propone anche lo strumento per la perdita ad evaporazione NOACK NCK2 5G.
Misurazione del colore degli oli: un indicatore rapido di degrado
La misurazione del colore degli oli è spesso il primo controllo che un laboratorio esegue su un campione, proprio per la sua rapidità. Strumenti come i colorimetri automatici della gamma Lovibond dedicata alla misurazione del colore di oli e grassi permettono di assegnare al campione un valore numerico oggettivo, superando la soggettività della valutazione visiva e rendendo i risultati confrontabili nel tempo e tra diversi operatori.
Questo tipo di controllo, se integrato con le analisi di viscosità e acidità, offre un quadro più completo dello stato di salute del lubrificante. Tutti i prodotti dedicati al monitoraggio dell'ossidazione sono raccolti nella sezione Ossidazione del catalogo European Technology.
Soluzioni analitiche per l'industria petrolifera: l'approccio European Technology
Dal 1986 European Technology fornisce soluzioni analitiche per l'industria petrolifera, con strumentazione per l'analisi e il controllo qualità di prodotti petroliferi grezzi e derivati, oli lubrificanti compresi. L'intero catalogo dedicato è consultabile nella sezione Oli lubrificanti.
Oltre alla fornitura degli strumenti, European Technology offre supporto tecnico, manutenzione preventiva e correttiva e formazione operativa per i tecnici di laboratorio, elementi che incidono direttamente sull'affidabilità nel tempo dei dati analitici raccolti. Chi gestisce un laboratorio di controllo qualità può richiedere assistenza tecnica dedicata o consultare la sezione Servizi per una panoramica completa.
Buone pratiche per prevenire il degrado ossidativo
Un piano di monitoraggio efficace tende a combinare alcuni accorgimenti operativi:
- Definire una frequenza di campionamento coerente con le condizioni di esercizio del macchinario (temperatura, carico, ore di funzionamento);
- Confrontare i risultati nel tempo più che il singolo valore assoluto, per individuare trend di degrado prima che superino le soglie di allarme;
- Integrare più parametri (viscosità, TAN, colore, stabilità ossidativa) invece di affidarsi a un unico test, poiché ogni indicatore racconta un aspetto diverso del degrado;
- Verificare le condizioni ambientali dell'impianto, dato che temperature elevate e contaminazione da acqua o particelle accelerano sensibilmente l'ossidazione.
Un programma di controllo qualità strutturato, basato su analisi normate e strumentazione affidabile, permette di trasformare la manutenzione da reattiva a preventiva, riducendo i fermi macchina non programmati e prolungando la vita utile sia del lubrificante sia dei componenti meccanici che protegge. Per una valutazione della strumentazione più adatta alle esigenze del proprio laboratorio, è possibile contattare il team European Technology.