Ossidazione vs. decomposizione termica

6 febbraio 2024 Articoli specialistici

Le alte temperature sono un fattore critico per i lubrificanti? L’uso corretto dei lubrificanti dal punto di vista applicativo richiede una conoscenza di base dell’ossidazione e della decomposizione termica. Martin Ruch, esperto di lubrificanti e responsabile del supporto tecnico presso LAEMMLE Chemicals AG, ci spiega esattamente in che modo.

Marketing: Cosa puoi dirci sulla resistenza di un lubrificante in funzione della temperatura?

Martin Ruch: Per quanto riguarda la questione della resistenza termica minima e massima di un lubrificante, esistono diversi punti di vista e criteri di valutazione; la risposta a questa domanda dipende sempre dall’applicazione. Inoltre, la composizione dell’olio base e la tecnologia degli additivi hanno un’influenza diretta sulla resistenza termica del lubrificante.

Marketing: Come si definisce la temperatura di esercizio ideale di un lubrificante e quali altri fattori influenti occorre considerare?

Martin Ruch: L’intervallo di temperatura entro il quale un lubrificante è utilizzabile è determinato in primo luogo dal comportamento viscosità-temperatura del lubrificante stesso. I valori limite di viscosità sono di norma stabiliti dal produttore della macchina, dell’impianto o dei componenti. Ad esempio, vengono specificate la viscosità minima di esercizio e quella massima di avviamento, ovvero la classe di viscosità ISO o SAE richiesta. A ciò si aggiungono fattori quali l’invecchiamento dell’olio (ossidazione) e la decomposizione termica del lubrificante in funzione della temperatura.

Marketing: Le temperature ambientali e di stoccaggio fino a 50 °C sono critiche? Per quanto tempo può essere conservato un lubrificante e quali condizioni di stoccaggio sono previste da LAEMMLE Chemicals AG?

Martin Ruch: È possibile conservare un lubrificante nel contenitore originale non aperto e al riparo dagli agenti atmosferici per diversi anni. Temperature ambientali fino a 50 °C di norma non danneggiano il lubrificante. È importante tenere presente che le variazioni di temperatura, in particolare in caso di stoccaggio all’aperto, possono causare la formazione di condensa all’interno del contenitore chiuso.

Marketing: Quali effetti ha la formazione di condensa sul lubrificante?

Martin Ruch: La presenza di condensa, ovvero acqua, nel lubrificante rappresenta un pericolo spesso sottovalutato e talvolta non riconosciuto. A questo proposito, rimando volentieri alla nostra scheda informativa «Acqua nel sistema idraulico». Marketing: Come reagisce il lubrificante alle temperature di esercizio convenzionali comprese tra 50 e 100 °C? Martin Ruch: L’invecchiamento (ossidazione) del lubrificante accelera a partire da temperature di 50 °C. In base all’«equazione di Arrhenius», si può applicare la regola empirica secondo cui per ogni aumento di temperatura di 10 °C si deve prevedere un raddoppio dell’invecchiamento (velocità di ossidazione), e, di conseguenza, con una riduzione (dimezzamento) dell’intervallo di cambio dell’olio. Di conseguenza, la temperatura del serbatoio, ovvero la temperatura del lubrificante, è determinante per la velocità di ossidazione.

Marketing: Cosa succede al lubrificante a temperature di esercizio elevate, a partire da 100 °C?

Martin Ruch: A temperature di esercizio superiori a 100 °C, l’invecchiamento accelerato (ossidazione) viene progressivamente sovrastato o sostituito dalla decomposizione termica del lubrificante.

Marketing: Quali sono le conseguenze di questo processo?

Martin Ruch: La decomposizione termica distrugge i legami fondamentali degli idrocarburi, utilizzati principalmente nei lubrificanti. Rispetto all’ossidazione, la decomposizione termica procede in modo nettamente più rapido e pertanto bastano brevi intervalli di tempo in cui il lubrificante è esposto a queste temperature di picco (hot spot) per causare danni.

Marketing: Quali sono le differenze tipiche tra ossidazione e decomposizione termica?

Martin ci mostra un grafico.

Marketing: Esistono applicazioni in cui la decomposizione termica è un fattore rilevante?

Martin Ruch: A seconda dell’applicazione, durante il funzionamento non è possibile evitare temperature molto elevate del lubrificante. I fluidi termovettori vengono in parte utilizzati a temperature costantemente elevate (oltre 200 °C); la decomposizione termica è normale in queste applicazioni e viene presa in considerazione nella formulazione dell’olio, nei parametri operativi e negli intervalli di cambio dell’olio.

Marketing: In quali applicazioni si verificano inevitabili hot spot?

Martin Ruch: Ciò vale, ad esempio, per gli oli motore nei motori a combustione interna; picchi di temperatura locali e di breve durata (hot spot) superiori a 250 °C sono inevitabili e pertanto, nella definizione dell’intervallo di cambio dell’olio, oltre all’ossidazione occorre tenere conto anche della decomposizione termica.

Marketing: È possibile prolungare gli intervalli di cambio dell’olio a proprio piacimento e a propria discrezione?

Martin Ruch: No. Gli intervalli di cambio dell’olio prescritti dai costruttori devono essere rigorosamente rispettati. Tuttavia, se si intende prolungare l’intervallo di cambio dell’olio, ciò è generalmente possibile solo se accompagnato da un’adeguata analisi dell’olio, ad esempio effettuata dall’LTC LAEMMLE Tec Center.

Marketing: Quali prodotti con stabilità all’ossidazione superiore alla media consigli personalmente?

Martin Ruch: ROXOR TERRA CIRCULAR HV, ROXOR HLP PLUS e ROXOR MARVIS HYD SGM sono esempi di lubrificanti che, grazie a oli base e additivi appositamente selezionati, presentano una stabilità all’ossidazione straordinariamente elevata e, in combinazione con l’analisi dell’olio, sono adatti per intervalli di cambio olio prolungati.

Marketing: Martin, grazie mille per l’interessante approfondimento sul tema dell’ossidazione e della decomposizione termica. Apprezziamo la tua competenza e le informazioni che ci hai fornito. Non vediamo l’ora di avere altre conversazioni illuminanti con te.

Intervista: Marketing e Martin Ruch, responsabile del supporto tecnico

Figura 1: Primo piano del fusto ROXOR di LAEMMLE Chemicals