Come scegliere l’olio diatermico

Sapere come scegliere l’olio diatermico è un’impresa perchè il mercato è più che mai vivo grazie alla continua ricerca tecnologica, tant’è che per ogni esigenza sono disponibili differenti formulazioni. Ognuna di esse è adatta a diversi tipi di impianto in base a punto di flash, temperature di esercizio… Certi oli diatermici ad esempio vanno bene per impianti che viaggiano stabili oltre i 300°C, mentre altri possono sostenere solo 100°C. Alcuni oli vanno bene solo per uso industriale ed altri sono invece indicati in processi di produzione alimentare, in cui ogni elemento deve essere certificato “food grade”.

Quindi di fronte a tante variabili ci si chiede spesso: come si fa a scegliere l’olio diatermico corretto per l’uso che devo farne nella mia azienda? Noi di Oil Service abbiamo provato a dare una risposta a tale quesito.

I fattori che studiamo nel nostro laboratorio di analisi e che sono da tenere in dovuta considerazione sono:

• Range termico di esercizio: il fattore primario nella scelta
• Parametri tecnici dell’Olio Diatermico
• Tipologie di olio diatermico
• Confronto fra costi e resa effettiva
• Tipologie di impianto
• Età dell’impianto

Range termico di esercizio

L’olio che scegli per la tua azienda deve essere certificato per lavorare alla massima resa nello stesso range delle temperature di esercizio del tuo impianto. Si tratta di una questione di chimica: i fluidi termici sono sostanze viscose che fluiscono bene se sottoposte a calore elevato, poiché proprio la viscosità aumenta al diminuire della temperatura. Quando il sistema è in fase di avviamento o comunque gira a bassi regimi quindi, i fluidi termici sono più freddi e quindi è più difficile farli circolare nell’impianto per mezzo delle pompe.

Lo scenario appena descritto è peggiorato in tutti quei casi in cui le tubature sono esposte all’aria esterna, quindi a un clima più rigido durante le stagioni fredde. Oltretutto se l’impianto prevede veri e propri cicli di raffreddamento a temperature minime, l’indice di resa del fluido in quelle determinate condizioni gioca un ruolo chiave.

Parametri tecnici dell’olio diatermico

Non tutti i fluidi termici, pur rispettando i requisiti di temperatura, sono adatti a tutti gli usi. Esistono infatti alcune applicazioni che richiedono formule particolari e/o certificazioni ad hoc:

• I fluidi termici in uso negli impianti che trattano alimenti devono essere conformi alla regolamentazione USDA e/o a certificazione di settore, ovvero devono essere dichiarati di “food grade”.
• Le temperature di flash, di fuoco ed autoaccensione devono essere ben superiori alle soglie di esercizio.
• La pressione di vapore deve essere quanto più bassa possibile.
• Nell’utilizzo con vaso espansione aperto bisogna utilizzare fluidi con elevatissima resistenza all’ossidazione.
• La viscosità alla temperatura di esercizio deve essere quella richiesta dal produttore dell’impianto.

Soffermiamoci un attimo sui parametri di punto di flash, punto di fuoco e punto di autoaccensione. La procedura per misurare questi punti è idonea anche alla spiegazione di cosa rappresentano questi valori così importanti per i fluidi diatermici.

Prendiamo un contenitore pieno di olio diatermico, scaldiamolo facendo in modo che sia uniformemente caldo e misuriamone la temperatura costantemente. Piazziamo inoltre una sorgente di innesco sulla sua sommità: un arco elettrico o una fiamma a gas. All’aumentare della temperatura osserveremo 3 fenomeni fisici derivanti dall’evaporazione del fluido diatermico e dalla sua temperatura.

Punto di flash

Si definisce punto di flash la temperatura alla quale con un innesco di fiamma esterno , i vapori creati durante il riscaldamento del fluido si incendiano.

Al punto di flash la fiamma non si autosostiene.

Punto di fuoco

Si definisce punto di fuoco la temperatura alla quale i vapori di olio non solo bruciano grazie all’innesco, ma generano una fiamma costante nel tempo che si autosostiene, e che si esaurisce unicamente alla diminuzione della temperatura o alla rimozione della sorgente di innesco.

Punto di autoaccensione

Si definisce punto di autoaccensione la temperatura alla quale l’olio prende fuoco spontaneamente, in presenza di ossigeno, anche senza la presenza di un innesco.

I fluidi diatermici vengono normalmente fatti lavorare a temperature superiori al punto di flash e al punto di fuoco, ma non devono MAI essere impiegati a temperature superiori al punto di autoaccensione.

Giova infine rammentare che questi parametri peggiorano con l’uso dell’olio, abbassandosi di valore, per cui una non corretta manutenzione non porta soltanto all’abbassamento del rendimento dell’impianto, ma soprattutto a una inferiore sicurezza, mettendo a rischio la produzione e la sicurezza dell’azienda e dei dipendenti.

Tipologie di fluidi termici

Sul mercato sono presenti quattro tipologie di fluidi diatermici che lavorano in condizioni ottimali a temperature elevate:

• Oli minerali: vengono realizzati dalle raffinerie più importanti e solitamente sono reperibili a prezzi economici. Nella loro composizione troviamo quantità minime o nulle di additivi quindi non prevedono protezione supplementare. Non subiscono processi particolari di raffinazione e trattengono idrocarburi di tipo aromatico: naftalene, xilene, toluene e benzene, oltre a solfuro e cere. La durata nel tempo di tali prodotti è bassa.
• Oli Siliconici: la loro principale peculiarità è di essere estremamente resistenti all’ossidazione. Oltre a questo offrono stabilità termica fino a 350°C in sistemi chiusi. Questo tipo di fluido diatermico non è adatto a tutti i tipi di superfici con cui può venire a contatto.
• Composti aromatici chimici, anche detti Oli Sintetici: hanno composizioni chimiche a base di benzene e possono sostenere range termici molto ampi: sopportano bene temperature fino a 398°C in impianti chiusi. Sono più costosi, e vanno smaltiti in modo appropriato per non minare l’equilibrio ambientale e la salute del personale. Il maggior costo spesso è compensato da prestazioni termiche così elevate da superare, sul medio periodo di esercizio, l’impiego di fluidi diatermici minerali.

Confronto fra costi e resa effettiva dell’olio diatermico

Equilibrare costi e resa effettiva dell’olio diatermico non è mai facile per un imprenditore, tuttavia la scelta migliore è sempre quella di ragionare sul lungo termine. I fluidi termici economici permettono un investimento iniziale vantaggioso a fronte però del rischio di danni ingenti: la presenza di idrocarburi causa frequenti morchie, capaci di generare fermi alla produzione, e più in generale richiedono maggiori costi di manutenzione e smaltimento.

I costi di smaltimento sono un’altra voce di spesa da tenere a mente poiché alcuni fluidi sono classificati come rifiuti pericolosi. oli minerali sono assimilabili agli altri oli esausti, gli oli siliconici vanno differenziati in modo specifico, mentre gli oli sintetici sono ritenuti rifiuti pericolosi e vanno smaltiti da professionisti.

Alla luce di tutti i pro e i contro di ogni tipologia di olio comunque, sommando il costo di avvio alle manutenzioni ordinarie allo smaltimento a fine vita, sul medio-lungo periodo, si calcola come quasi sempre conviene acquistare un fluido diatermico più performante (sintetico) seppur più costoso rispetto al fluido minerale.

Leggi anche l’articolo: I circuiti ad olio diatermico.