Comprensione dell'analisi dell'olio (tribologia)
1. Definizione: Che cosa è l'analisi dell'olio?
Analisi dell'olio (nota anche come Tribologia) è una tecnica di manutenzione proattiva e monitoraggio delle condizioni che prevede l'analisi di laboratorio delle proprietà di un lubrificante, dei contaminanti sospesi e dei detriti da usura. Un piccolo campione di olio viene prelevato da una macchina e inviato a un laboratorio, che esegue una serie di test per fornire un rapporto dettagliato sullo stato di salute sia dell'olio che della macchina che lubrifica.
Il principio è che l'olio è la "linfa vitale" della macchina. Proprio come un esame del sangue può rivelare molto sulla salute umana, un rapporto di analisi dell'olio può fornire un allarme molto precoce sullo sviluppo di guasti meccanici e problemi di contaminazione.
L'analisi dell'olio è altamente complementare a analisi delle vibrazioni; ciascuna tecnologia può spesso confermare i risultati dell'altra e rilevare problemi che l'altra potrebbe non rilevare.
2. I tre pilastri dell'analisi del petrolio
Un rapporto completo di analisi dell'olio si concentra in genere su tre aree chiave:
a) Proprietà dei fluidi (salute dell'olio)
Questa parte dell'analisi valuta le condizioni del lubrificante stesso per determinare se è ancora idoneo all'uso. I test principali includono:
- Viscosità: La proprietà più importante di un lubrificante. Una variazione della viscosità può indicare degradazione dell'olio, contaminazione con un olio sbagliato o diluizione del carburante.
- Numero di acidità (AN) / Numero di basicità (BN): L'AN misura il livello di sottoprodotti acidi dell'ossidazione. L'BN misura l'alcalinità di riserva negli oli motore, necessaria per neutralizzare gli acidi. Questi test determinano la vita utile residua dell'olio.
- Ossidazione e nitrazione: Misura la degradazione chimica dell'olio dovuta al calore e all'esposizione all'aria.
b) Contaminazione (Analisi dei Contaminanti)
Questa sezione identifica la presenza di contaminanti nocivi che possono accelerare l'usura e degradare l'olio.
- Conteggio delle particelle: Misura la pulizia complessiva dell'olio secondo i codici di pulizia ISO 4406. Un elevato numero di particelle è una delle principali cause di usura abrasiva.
- Contenuto d'acqua: L'acqua è un contaminante altamente distruttivo che favorisce la ruggine, la corrosione e la degradazione dell'olio. La sua concentrazione viene spesso misurata in parti per milione (PPM).
- Silicio (sporcizia): La presenza di silicone è un chiaro indicatore di infiltrazioni di sporco o sabbia, spesso dovute a una guarnizione che perde o a una scarsa filtrazione dell'aria.
– Refrigerante/Glicole: La presenza di elementi come sodio e potassio può indicare una perdita di refrigerante nell'olio, il che è una condizione molto grave.
c) Analisi dei detriti da usura (salute della macchina)
Questa è la parte più efficace dell'analisi per la manutenzione predittiva. Consiste nell'identificare e quantificare le particelle metalliche microscopiche che si sono usurate dai componenti interni delle macchine.
- Spettroscopia elementare (ICP o XRF): Questo test misura la concentrazione (in ppm) di vari elementi metallici. Ogni elemento indica un componente specifico. Ad esempio:
- Ferro (Fe): Indica l'usura di ingranaggi, alberi o alloggiamenti.
- Rame (Cu): Indica l'usura delle gabbie in bronzo, delle boccole o dei radiatori in ottone.
- Cromo (Cr): Indica l'usura degli anelli dei pistoni o dei cuscinetti volventi.
- Piombo (Pb) e stagno (Sn): Indica l'usura dei cuscinetti portanti.
Osservando l'andamento dei livelli di questi metalli soggetti a usura nel tempo, un aumento improvviso può fornire un segnale molto precoce di un componente che sta iniziando a guastarsi, spesso molto prima che diventi rilevabile con altri mezzi.
4. L'importanza di un campionamento corretto
L'intero valore dell'analisi dell'olio dipende dall'ottenimento di un campione pulito e rappresentativo. I campioni devono essere prelevati da una linea di alimentazione dell'olio mentre la macchina è in funzione, da un punto situato a monte di eventuali filtri. Questo garantisce che il campione rifletta le reali condizioni dell'olio in circolazione all'interno della macchina.