Come identificare e prevenire in modo proattivo la contaminazione dei lubrificanti

L’aspetto più importante di qualsiasi programma di lubrificazione è disporre di un processo proattivo per identificare e controllare la contaminazione delle apparecchiature vitali. Definendo i contaminanti comunemente presenti nelle apparecchiature industriali, un programma può ottenere informazioni su come questi contaminanti entrano nelle apparecchiature per proteggere meglio i macchinari critici.

4 Tipologie Comuni di Contaminazione

Nel settore industriale, le quattro tipologie più comuni dei contaminanti di olio e grasso sono:

  1. Particelle
  2. Acqua
  3. Aria
  4. Calore

Contaminazione da particelle

Questa è la causa principale di guasti dei macchinari industriali dovuti alla contaminazione  e compromette gravemente i tempi di attività delle apparecchiature. Con il termine particelle si includono lo sporco e i contaminanti presenti nell’ambiente o nelle vicinanze dei macchinari, nonché altri detriti e materiali creati nell’apparecchiatura dopo la contaminazione.

L’usura indotta dalle particelle contribuisce in modo significativo all’usura e al guasto dei macchinari industriali lubrificati con olio o grasso. Le forme di usura delle particelle sono abrasione, erosione, ammaccature e fatica superficiale. L’usura da particelle all’interno dei macchinari può causare ulteriori modalità di guasto, quali abrasione, cavitazione e corrosione. Se non si interviene, questo circolo vizioso causerà il guasto dei macchinari.

La contaminazione da particelle è caratterizzata da dimensioni, forma, angolarità, materiale e durezza. Conoscere il numero di particelle e le loro dimensioni in un lubrificante aiuta a valutare le condizioni attuali delle apparecchiature. Ad esempio, un gran numero di piccole particelle sospese in un olio possono essere più dannose per le apparecchiature critiche rispetto alle particelle più grandi.

Esistono tre modi in cui le particelle entrano nei sistemi lubrificanti:

  1. Le particelle rimangono nelle nuove apparecchiature dopo il loro assemblaggio. Tra gli esempi rientrano scorie di saldatura, limatura, detriti di fusione e tubi sporchi.
  2. Le particelle, tra cui polvere, sporco e altri detriti estranei, penetrano nelle apparecchiature dall’ambiente operativo. Ciò è comunemente causato da una filtrazione dell’aria inadeguata e da una scarsa sigillatura.
  3. Le particelle vengono generate durante il funzionamento delle apparecchiature. Tra gli esempi rientrano l’usura meccanica, le fibre dei tubi flessibili e dei filtri e l’usura da corrosione.

L’analisi dell’olio e il conteggio delle particelle sono fondamentali per la salute delle macchine. Una volta inviato un campione a un laboratorio, è possibile identificare il numero e la dimensione delle particelle per definire meglio le condizioni attuali dell’apparecchiatura. Si consiglia inoltre di effettuare analisi dell’olio su tutte le nuove apparecchiature, così da stabilire una base di riferimento accurata per eventuali futuri problemi di contaminazione.

Contaminazione da acqua

La contaminazione da acqua può presentarsi in diverse forme: disciolta, libera ed emulsionata.

L’acqua disciolta si trova nell’olio nuovo. L’acqua è completamente mescolata all’olio e non può essere vista ad occhio nudo. La quantità di acqua disciolta dipende dagli additivi e dal tipo di olio base. All’aumentare del contenuto di acqua nell’olio, le microscopiche goccioline d’acqua diventano sospese e di colore torbido.

L’acqua libera ha una densità maggiore dell’olio, il che le consente di depositarsi sul fondo del serbatoio o del contenitore. Quando è caldo, l’olio contaminato può apparire limpido ad occhio nudo, ma dopo diverse ore di raffreddamento, l’olio apparirà torbido.

L’acqua emulsionata si verifica quando la quantità di acqua ha superato il livello massimo al quale l’olio può dissolversi, noto come punto di saturazione. Le minuscole goccioline d’acqua si disperdono e rimangono sospese, conferendo all’olio un aspetto nebuloso. Diversi additivi possono influenzare negativamente questo tipo di contaminazione provocando una reazione chimica. Quando si verifica questo tipo di contaminazione da acqua, un detergente o un contaminante presente nell’olio deve aver agito da agente demulsionante.

La contaminazione da acqua nell’olio può:

  1. Scomporre gli oli di base e alcuni additivi.
  2. Rimuovere alcuni additivi dall’olio.
  3. Creare acidi e morchie.
  4. Incoraggiare la crescita batterica.
  5. Creare schiuma e intrappolamento dell’aria nell’olio.
  6. Aumentare la conduttività elettrica.
  7. Aumentare la viscosità.

La contaminazione da acqua in un macchinario più portare a:

  1. Ruggine e corrosione.
  2. Perdita di resistenza del film lubrificante.
  3. Aumento della cavitazione.
  4. Possibili danni al filtro o ostruzioni dei filtri.
  5. Guasti catastrofici.

Contaminazione da aria

La contaminazione da aria può presentarsi in quattro forme principali: aria disciolta, aria libera, schiuma e aria trascinata.

Tutti gli oli industriali contengono una certa quantità di aria disciolta. Questa contaminazione non danneggia la maggior parte delle apparecchiature, tranne le pompe, che contribuiscono all’ossidazione degli additivi dell’olio.

La contaminazione da aria libera è una sacca d’aria intrappolata in una regione più alta all’interno del sistema di lubrificazione di una macchina. Quando ciò accade in un sistema di olio idraulico, può causare un calo della pressione del sistema e una perdita del suo apice alla pompa, rendendo lento il tempo di risposta del sistema.

La formazione di schiuma si osserva sotto forma di bolle d’aria sulla superficie di un olio. L’aria trascinata invece si manifesta come bolle d’aria che rimangono sospese all’interno del serbatoio o della cisterna dell’olio. Questi ultimi due tipi sono difficili da distinguere e spesso vanno di pari passo, causando notevoli problemi nei sistemi lubrificanti industriali per diversi motivi, tra cui:

  1. Rendono difficile determinare i livelli d’olio.
  2. Contribuiscono a tassi di ossidazione più elevati.
  3. Causano cavitazione e relativa usura.
  4. Portano ad uno scarso controllo dei sistemi idraulici.

Contaminazione da calore

Anche il calore è considerato una forma di contaminazione, perché può creare morchie solide e depositi di varnish. Se non monitorato correttamente, col tempo il calore può trasformarsi in un killer silenzioso per le apparecchiature industriali.

Nella maggior parte delle apparecchiature industriali trattate termicamente, questo fenomeno si verifica quando le temperature superano i requisiti richiesti dai produttori. La maggior parte delle apparecchiature generiche come questa è dotata di generatori di azoto installati per impedire la formazione di “fuliggine” nell’olio. Inoltre, i cambi d’olio programmati periodicamente aiutano a eliminare del tutto questa condizione.

Controllare la contaminazione

Esistono molti modi per impedire l’entrata di particelle e altri contaminanti nell’olio, tra cui:

  1. Conservare l’olio in ambienti puliti e asciutti.
  2. Spostare i lubrificanti solo in contenitori sigillati.
  3. Nel trasferire l’olio nell’apparecchiatura, usare solo tubi dotati di giunti a sgancio rapido mediante carrelli filtranti.
  4. Non utilizzare imbuti riutilizzabili o porte di riempimento aperte.
  5. Utilizzare solo un panno privo di lanugine durante la pulizia e dopo aver spurgato le apparecchiature già contaminate.
  6. Rimuovere i vecchi sfiati a collo d’oca, le prese d’aria a rubinetto e a rotazione, e altri tappi di sfiato di vecchio tipo non dotati di filtro. Utilizzare invece sfiati filtranti essiccanti con una potenza nominale minima di 3 micron.
  7. Assicurarsi che tutti i portelli e le placche di ispezione del serbatoio siano sigillati correttamente.
  8. Installare migliori meccanismi di tenuta dell’albero.
  9. Installare guarnizioni di tenuta in gomma a fisarmonica sui cilindri idraulici.
  10. Utilizzare schede filtro pulite e adeguatamente revisionate, etichettate per prevenire la contaminazione incrociata.

Stoccaggio del lubrificante

Stoccare correttamente il lubrificante può aiutare a prevenire la contaminazione e a prolungare la vita utile del lubrificante. Ecco alcune regole di base da seguire nello stoccaggio dei lubrificanti:

  1. Mantenere i lubrificanti puliti e asciutti conservandoli in ambienti chiusi e a temperatura controllata.
  2. Assicurarsi che tutti i lubrificanti siano etichettati correttamente per evitare contaminazioni incrociate, e che venga utilizzato il lubrificante appropriato.
  3. Assicurarsi che tutti i contenitori del lubrificante siano sigillati correttamente ed ermeticamente per impedire l’ingresso di acqua, polvere e altri contaminanti presenti nell’aria.
  4. Utilizzare il metodo “first-in-first-out” (FIFO), annotando la data di ricezione del lubrificante e la data di scadenza.

Gestione del lubrificante

Durante lo spostamento dei lubrificanti si presentano numerose opportunità per l’entrata di contaminanti nell’olio di un impianto. Le regole generali per lo spostamento dei lubrificanti includono:

  1. Ispezionare tutti i nuovi lubrificanti ricevuti per verificarne la pulizia e il contenuto di acqua.
  2. Controllare che tutti i nuovi fusti di lubrificante abbiano la guarnizione di garanzia intatta.
  3. I contenitori di lubrificanti immagazzinati devono essere ruotati in modo da utilizzare prima le scorte più vecchie.
  4. I lubrificanti non devono essere conservati per più di cinque anni, tenendo presente che fusti e secchi potrebbero essere timbrati con la data di riempimento e non con la data di scadenza.
  5. Trasferire i lubrificanti dai fusti in contenitori di plastica sigillati e contrassegnati in un ambiente di lavoro pulito.
  6. I contenitori di rabbocco del lubrificante devono essere ispezionati una volta al mese per verificarne la pulizia interna, verificando la presenza di possibili sedimenti.
  7. Mantenere sempre ordinata e pulita l’area di stoccaggio del lubrificante.
  8. Le pompe del fusto devono essere etichettate per un lubrificante specifico e avvitate completamente nella parte superiore del fusto.
  9. Utilizzare lubrificante pre-filtrato attraverso carrelli filtranti quando l’olio viene trasferito nei macchinari, assicurandosi di utilizzare accoppiatori a connessione rapida durante il filtraggio e il cambio dell’olio.
  10. I carrelli filtranti devono essere opportunamente etichettati in base al tipo specifico di lubrificante a cui sono dedicati.
  11. Gli accoppiatori a connessione rapida devono essere dimensionati in modo diverso per aiutare a prevenire la contaminazione incrociata del lubrificante.

Gestione, stoccaggio e applicazione di grassi lubrificanti con le pistole per grasso

  1. Non riempire manualmente le pistole per grasso.
  2. Etichettare correttamente o codificare a colori le pistole per grasso per evitare la contaminazione incrociata del lubrificante.
  3. Le nuove pistole per grasso devono essere calibrate in base alla quantità di grasso erogata per ogni uso.
  4. Le pistole per grasso creano molta pressione quando pompano il grasso nei tubi di riempimento. Sono necessarie ispezioni periodiche dei cuscinetti per garantire che il tubo del grasso non si sia staccato e che il cuscinetto riceva la giusta quantità di grasso. 
  5. Conservare i tubi di grasso verticalmente con il tappo rimovibile in plastica sulla parte superiore.
  6. La durata di conservazione del grasso determinata dal produttore, nella maggior parte dei casi, è indicata sul tubo del grasso.

How to Identify and Proactively Prevent Lubrication Contamination – Scotty Briner

Come identificare e prevenire in modo proattivo la contaminazione dei lubrificanti

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