Funzioni e criteri di selezione per l'olio lubrificante del compressore d'aria

Aria olio per Compressore è principalmente utilizzato per lubrificare le parti in movimento dei cilindri e delle valvole di scarico del compressore, svolgendo al contempo funzioni di prevenzione della ruggine, protezione dalla corrosione, tenuta stagna e raffreddamento. Poiché i compressori d'aria operano continuamente in condizioni di alta pressione e alta temperatura con presenza di condensa, l'olio deve presentare un'eccellente stabilità all'ossidazione a temperature elevate, una bassa tendenza alla formazione di depositi carboniosi, una viscosità appropriata e caratteristiche viscosità-temperatura adeguate, nonché ottime proprietà di separazione dall'acqua e resistenza alla ruggine/corrosione.

I. Requisiti prestazionali

1. La qualità dell'olio base deve essere superiore

Gli oli per compressori sono classificati in oli base minerali e sintetici. La qualità dell'olio base determina direttamente le prestazioni dell'olio finito (l'olio base rappresenta tipicamente oltre il 95% del prodotto finito), e la qualità dell'olio base è strettamente correlata al grado di raffinazione — una maggiore profondità di raffinazione comporta un contenuto inferiore di aromatici pesanti e gomme, residui di carbonio ridotti e una migliore risposta agli additivi. Ciò porta a una minore tendenza alla formazione di depositi di carbonio nei sistemi compressori, a un’ottimale separazione olio-acqua e a una vita utile più lunga.

Oli di base minerale: la produzione prevede generalmente la raffinazione degli oli base attraverso processi come raffinazione con solvente, dewaxing con solvente, idrogenazione o raffinazione supplementare con argilla, seguita da mescolamento con diversi additivi.

Oli sintetici: prodotti utilizzando oli base liquidi organici sintetizzati chimicamente come materie prime, miscelati o potenziati con diverse additivi. Questi oli base sono prevalentemente polimeri o composti organici ad alto peso molecolare. Attualmente, gli oli sintetici utilizzati per la lubrificazione dei compressori includono principalmente cinque categorie: idrocarburi sintetici (poli-α-olefine), esteri organici (diesteri), lubrificanti SNOT, glicoli polialchenici, oli siliconici fluorurati ed esteri fosfatici. Sebbene gli oli sintetici per compressori siano significativamente più costosi rispetto agli oli minerali, offrono vantaggi economici complessivi superiori: elevata stabilità all'ossidazione, bassa tendenza alla formazione di depositi carboniosi, capacità di lubrificazione in intervalli di temperatura oltre la tolleranza degli oli minerali convenzionali, vita utile prolungata e capacità di soddisfare requisiti operativi severi.

2. Le frazioni dell'olio base devono essere ristrette

L'analisi delle condizioni operative del compressore d'aria rivela che la composizione frazionaria dell'olio base è un fattore critico che influenza la qualità dell'olio per compressori. L'uso di oli con frazioni ampie, ovvero una miscela di componenti leggeri e pesanti, introduce due problemi principali quando iniettati nei cilindri del compressore: le frazioni leggere, a causa della eccessiva volatilità, si separano prematuramente dalle superfici operative, riducendo l'efficacia della lubrificazione; le frazioni più pesanti, caratterizzate da bassa volatilità, hanno difficoltà a uscire dall'area operativa dopo aver assolto il compito di lubrificazione. Un'esposizione prolungata ad alte temperature e ossigeno favorisce la formazione di depositi carboniosi. Pertanto, gli oli per compressori dovrebbero utilizzare oli con intervallo di distillazione ristretto piuttosto che miscele con ampio intervallo di distillazione.

Ad esempio, l'olio per compressori n. 19, formulato con un olio base a vasto intervallo contenente notevoli componenti residui, presenta depositi di carbonio significativamente elevati durante il funzionamento. Per migliorarne la qualità, è necessario rimuovere i componenti residui e sostituirli con un olio base a intervallo ristretto.

3. La viscosità deve essere appropriata

Dal punto di vista dei principi di lubrificazione dinamica, lo spessore del film d'olio aumenta con l'aumentare della viscosità dell'olio, ma anche l'attrito aumenta di conseguenza. Pertanto, la scelta della viscosità rappresenta il fattore fondamentale nella selezione dell'olio per compressori:

Viscosità troppo bassa: potrebbe formarsi una resistenza insufficiente del film d'olio, accelerando l'usura delle componenti e riducendo la durata operativa;

Viscosità troppo alta: aumenta l'attrito interno, innalzando il consumo specifico di energia del compressore. Ciò comporta un maggiore consumo energetico e di olio, oltre a potenziali depositi nelle cave degli anelli del pistone, nelle valvole e nei passaggi di scarico.