Olio Idraulico: A Cosa Serve e Utilizzi

L’olio idraulico è il mezzo di trasporto dell’energia in un impianto oleodinamico.

In un impianto oleodinamico l’energia meccanica viene inizialmente convertita in energia idraulica. Questa poi viene trasferita, controllata o regolata e inviata ad uno o più utilizzatori che la riconvertono in energia meccanica.

Affinché l’intero processo appena descritto funzioni, un impianto oleodinamico è caratterizzato da diversi parti che si occupano ciascuna di una particolare funzione: componenti come serbatoi, filtri, scambiatori di calore, dispositivi di misura e controllo, permettono il trattamento del fluido idraulico.

Funzioni dell'Olio Idraulico

Oltre la funzione primaria di trasporto dell’energia meccanica, il fluido idraulico ha anche la proprietà di proteggere, lubrificare e raffreddare i componenti con i quali viene in contatto.

Oltre alla funzione primaria di trasporto dell’energia meccanica, il fluido ha anche altre funzionalità aggiuntive:

lubrifica le superfici a contatto e in movimento
protegge i componenti dalla corrosione meccanica
trasferisce calore e raffredda il sistema
pulisce il sistema trasferendo agenti contaminanti e particelle di usura ai filtri

Caratteristica fondamentale degli oli idraulici è la viscosità che indica la capacità di scorrimento del lubrificante su una determinata superficie. In particolare, essi si caratterizzano per la stabilità anche ad alte temperature che previene la formazione di depositi. L’adeguato utilizzo di additivi consente di avere proprietà anti-corrosive con prestazioni antischiuma.

Fluidi Idraulici: Tipologie e Classificazioni

I fluidi che possono essere impiegati in oleodinamica sono acqua, oli minerali, emulsioni acqua-olio.

I fluidi impiegati in oleodinamica sono:

Acqua, che ha un utilizzo molto limitato, perché favorisce la corrosione e non ha potere lubrificante; viene impiegata solo se presenti rischi di infiammabilità o inquinamento per l’ambiente
Oli minerali
Emulsioni acqua-olio
Fluidi sintetici
Fluidi ecologici

Generalmente oggi nella maggior parte delle applicazioni oleodinamiche si utilizzano oli minerali o, per quei settori che necessitano di fluidi idraulici non infiammabili, le emulsioni acqua-olio, alle quali avevamo già dedicato un approfondimento nei mesi scorsi (vedi post).

Classificazione ISO 6743-4

L’Organizzazione Internazionale per la Standardizzazione (ISO) ha stabilito con la norma ISO 6743-4 la classificazione dettagliata dei fluidi della famiglia H (sistemi idraulici) appartenenti alla classe L (lubrificanti, fluidi idraulici e prodotti similari).

Il sistema di classificazione ISO 6743-4 può essere applicato in generale alle tre classi principali di fluidi idraulici:

Fluidi oleodinamici minerali (cioè a base di petrolio)
Fluidi oleodinamici resistenti al fuoco
Fluidi oleodinamici biodegradabili

Fluidi Oleodinamici Minerali

Come anticipato nei paragrafi precedenti, la classe più numerosa di fluidi idraulici è composta da oli a base di idrocarburi raffinati, cioè di petrolio. Il petrolio rappresenta una base molto funzionale per i fluidi industriali: una volta raffinato (HH) viene formulato con vari additivi per prevenire la ruggine, l’ossidazione, la formazione di schiuma e l’usura.

Di seguito è riportato un elenco delle classificazioni più comuni degli oli idraulici minerali e le rispettive descrizioni:

ISO - L - HH - oli minerali base, senza inibitori di corrosione
ISO - L - HL - oli minerali raffinati con proprietà antiossidanti e antiruggine
ISO - L - HM - oli con additivi per aumentare la resistenza all’usura
ISO - L - HR - oli ad elevato indice di viscosità
ISO - L - HV - ad elevato indice di viscosità per costruzioni e marina
ISO - L - HG - si ottengono dagli HM mediante l’aggiunta di additivi che riducono l’effetto stick-slip

Gli oli maggiormente utilizzati sono gli HM.

Fluidi Oleodinamici Resistenti alle Fiamme

Esistono diversi tipi di fluidi resistenti alle fiamme e sono generalmente classificati come segue:

ISO - L - HFAE - Emulsione, olio-in-acqua (di solito >80% di contenuto d’acqua)
ISO - L - HFAS - combinazioni chimiche in acqua (di solito >80% di contenuto d’acqua)
ISO - L - HFB - emulsione acqua-in-olio (di solito >40% di acqua)
ISO - L - HFC - Soluzioni di glicole o glicole acquoso (di solito >35% di contenuto d’acqua)
ISO - L - HFDR - fluidi sintetici che non contengono acqua e composti da esteri fosforici
ISO - L - HFDS - Idrocarburi clorurati (senza acqua)
ISO - L - HFDT - Miscele HFDR/HFDS
ISO - L - HFDU - Fluidi sintetici che non contengono acqua e di altra composizione

Fluidi Oleodinamici Biodegradabili

Ci sono infine fluidi sviluppati in anni recenti per applicazioni in cui è richiesta la compatibilità ambientale, che si suddividono in:

ISO - L - HETG (Trigliceridi - oli vegetali)
ISO - L - HEPG (poliglicoli)
ISO - L - HEES (esteri sintetici)
ISO - L - HEPR (Polialfaolefina e relativi idrocarburi)

L’importanza della Selezione di Componenti Compatibili con il Fluido Idraulico

I sistemi idraulici sono il cuore di molti settori e di numerosi macchinari, sia mobili sia stazionari, che operano spesso in condizioni climatiche ed operative estreme, pertanto il fluido idraulico è essenziale per garantire le corretta funzionalità dell’impianto nel tempo, così come è essenziale selezionare il sistema di filtrazione adatto alle caratteristiche dell’olio utilizzato, in modo da assicurare una perfetta compatibilità dei materiali.

Il materiale corretto permette infatti di prevenire eventuali fenomeni di corrosione e di prolungare la longevità dei componenti del sistema. Una prima indicazione di compatibilità è inoltre sempre specificata sulla pagina introduttiva di ciascuna serie del catalogo, in modo che i clienti possano valutare anche in autonomia la compatibilità con l’olio in uso. In caso di dubbi o ulteriori chiarimenti, il nostro Team è a disposizione per valutare esigenze e richieste specifiche e personalizzate.

Viscosità e Temperatura

E dato che la temperatura influisce sulla viscosità dell’olio, per mantenere efficiente il processo di lavoro è opportuno controllarla e regolarla, mantenendola attorno al valore di viscosità corrispondente e pensato in fase di progettazione del sistema.

La temperatura di lavoro ideale di un sistema idraulico dovrebbe essere compresa tra i 45 e i 50 gradi: tutti gli oli idraulici, infatti, cambiano viscosità al variare della temperatura, diventando più viscosi quando questa scende e più fluidi quando invece sale.

Durante le stagioni più fredde, quando l’olio idraulico dei nostri sistemi è sottoposto a temperature più rigide, può capitare che la partenza dell’impianto sia rallentata dall’alta viscosità del fluido idraulico. Tutti gli oli idraulici cambiano viscosità al variare della temperatura, diventando più viscosi quando questa scende e più fluidi quando invece sale.

Evitare l’aumento di viscosità mantenendo una temperatura costante e corretta dell’olio in fase di avviamento consente dunque all’impianto di poter iniziare la produzione immediatamente e a pieno regime, senza ritardi legati alla perdita di efficienza per l’elevata viscosità del fluido.

Viscosità e indice di viscosità: entrambe sono proprietà chimico-fisiche da tenere sotto controllo nel fluido idraulico, ma i due termini non sono equivalenti, vediamo le differenze. Le caratteristiche di viscosità dell'olio idraulico possono mutare al variare di temperatura e pressione.

Contaminazione e Filtrazione

Le particelle presenti nell’ambiente circostante all’impianto oleodinamico penetrano, inevitabilmente, nel sistema attraverso guarnizioni dei cilindri, tenute degli alberi e bocchettoni dei serbatoi. La presenza nell’olio di elementi estranei, potenzialmente nocivi per l’impianto, si chiama contaminazione.

È inoltre frequente che entrino nell’impianto residui di lavorazione durante il montaggio, l’installazione e il commissioning, contaminando pericolosamente l’intero sistema.

Gli impianti risentono, poi, della contaminazione liquida spesso originata da sbalzi termici che determinano variazioni percentuali della saturazione dell’acqua nell’olio. A tal proposito occorre evidenziare che, la contaminazione del fluido viene comunemente suddivisa in tre tipologie: liquida (acqua e olii incompatibili tra loro), gassosa (aria) e solida (metallica).

Il contenimento del livello di contaminazione accettabile per un sistema oleodinamico è demandato alla filtrazione. La predisposizione di sistemi di filtrazione (filtri) e dei relativi strumenti di controllo (sensori) e l’approccio alla manutenzione predittiva è alla base del corretto trattamento del fluido.

Monitoraggio del Fluido (Fluid Monitoring System)

Per "Fluid Monitoring System" si intende quell’insieme di procedure volte al monitoraggio costante e continuo dello stato di usura e contaminazione del fluido.

Come anticipato, per consentire un perfetto condition monitoring dello stato dei fluidi idraulici e di lubrificazione, gli impianti più evoluti sono dotati di sistemi di controllo del fluido con sensori di manutenzione predittiva e logiche di misura e controllo, che informano sulla natura e sui livelli di contaminazione. Se correttamente predisposti, saranno poi i sensori e le logiche di controllo ad inviare l'alert di soglia target raggiunto per consentire il corretto intervento.

Abbiamo visto come la modernizzazione delle procedure di condition monitoring - anche per la gestione degli impianti oleodinamici - sia guidata dall'introduzione di tecnologie innovative che facilitano la raccolta di dati precedentemente non disponibili, o che richiedevano strumentazione avanzata, o ancora tecniche analitiche complesse.

Esempi di Oli Idraulici

Di seguito alcuni esempi di oli idraulici disponibili sul mercato:

TotalEnergies Dynatrans ACX 30: lubrificante avanzato per trasmissioni powershift, sistemi idraulici, assali e riduttori finali.
TotalEnergies DROSERA XMS 68 I e 32 I: oli multifunzionali, senza zinco, per macchine utensili.
TotalEnergies AZOLLA NET HC: olio con elevato potere detergente e disperdente.
TotalEnergies AZOLLA ZS e HZS: oli idraulici antiusura ad elevate prestazioni per tutti i tipi di sistemi idraulici.
TotalEnergies Biohydran TMP 32: olio idraulico biodegradabile con specifica ECOLABEL.
Mobil Nuto H: oli progettati per applicazioni industriali e su macchinari mobili dove siano richiesti lubrificanti antiusura.
Mobil DTE Serie 20: oli idraulici antiusura di prestazioni superiori formulati per soddisfare un’ampia gamma di applicazioni idrauliche.
TotalEnergies Azolla VTR 32: olio idraulico per trasmissioni idrodinamiche.
TotalEnergies Equivis D 46: olio idraulico con additivo detergente-disperdente con indice di viscosità molto elevato.
Bp Energol SHF-HV: olio idraulico ad elevate prestazioni e ad elevato indice di viscosità.
IP Hydrus Oil HI: oli idraulici di altissima qualità sviluppati per essere impiegati nei sistemi idraulici.
Q8 HAYDN: olio minerale paraffinico con elevate prestazioni antiusura utilizzato nelle apparecchiature e nei sistemi idraulici.
Mobil Univis HVI: olio idraulico ad altissimo indice di viscosità.
Eni Arnica DV 46: lubrificante con alto indice di viscosità, indicato per l’industria ceramica e sistemi idraulici sensibili al rischio di inquinamento.
Eni Acer 100: lubrificante per macchinari che necessitano di proprietà antiruggine e antiossidanti.
Eni Arnica S/FR 68: olio idraulico biodegradabile indicato per ambienti con alta probabilità di incendio.
Eni Tilia 32: olio idraulico e multifunzionale “food grade”.
Eni Arnica ABX: fluido idraulico totalmente sintetico e biodegradabile con ottima resistenza a freddo e elevatissimo indice di viscosità.
Olio idraulico ISO 46 Viskoil: formulato per offrire prestazioni elevate e protezione antiusura superiore, con tecnologia antischiuma avanzata.

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