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ISO 4406, NAS 1638, SAE AS 4059: classificazione per l'olio idraulico

13/07/2020 da HYDAC, pubblicato in Condition Monitoring

ISO 4406, NAS 1638, SAE AS 4059: classificazione per l'olio idraulico

Posted by HYDAC on 13/07/2020

In un sistema oleodinamico il fluido idraulico ricircola e tende ad un livello di contaminazione stabile nel tempo, che riflette le caratteristiche del tipo di filtro utilizzato. Le dimensioni delle particelle di interesse saranno quelle vicine al potere di rimozione del filtro.

Ogni macchina in cui la trasmissione della forza, la lubrificazione o la combustione avviene tramite l’azione dell’olio è dipendente dalle condizioni dell’olio stesso. Il fluido giunge in contatto con componenti di sistema sensibili e pertanto deve essere considerato il componente più importante, da monitorare costantemente. 

Nell’articolo “Manutenzione oleodinamica e IPdM: la parola all'esperto” abbiamo visto l'importanza della manutenzione e delle tecniche di oil condition monitoring per l'ottimizzazione dei processi produttivi. Ricordiamo che per "contaminazione del fluido idraulico" si intende una misura che valuta la presenza di sostanze disomogenee nell’olio, che possono danneggiare anche gravemente i componenti idraulici.

Quali sono le principali normative adottate per misurare il livello di contaminazione da particelle solide? Approfondiamole insieme.

 

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Oil Condition Monitoring

 

La classificazione di contaminazione da particelle nei fluidi è uno strumento utile, che fornisce un dato di sintesi e permette di valutare la pulizia dell’olio e di sapere, quindi, se l'impianto è a rischio guasto. Le normative per l'olio idraulico, in grado definire lo stato di contaminazione da particelle solide, principalmente riconosciute sono:

ISO 4406:1999

Un primo metodo di classificazione, il più diffuso, fa riferimento alla vecchia" ISO 4406:1991 una normativa nata per i fluidi idraulici e ben presto applicata a tutti settori dell'industria. La quantità di particelle veniva conteggiata prendendo in esame la dimensione massima della particella stessa, rilevata con metodo cumulativo in tre classi di > 2 mm; > 5 mm; > 15 mm.

ISO 4406-1991

L'attuale metodo per codificare il livello di contaminazione da particelle solide è indicato dall'Organizzazione internazionale per la standardizzazione, anche più conosciuta con il suo acronimo, ISO. Il suo metodo è stato sviluppato per testare e misurare la dimensione media circolare e la quantità di particelle all'interno di un dato volume di fluido.

Nel caso della ISO 4406, le quantità delle particelle vengono rilevate  secondo un metodo cumulativo. L’aggiornamento della norma stabilisce che il conteggio debba essere effettuato tramite contatori automatici (calibrati secondo il metodo ISO 11171:1999) e prevede tre classi di conteggio:

numero di particelle > 4 μm(c)

numero di particelle > 6 μm(c)

 numero di particelle > 14 μm(c)

Che cosa significano questi valori? Spieghiamolo meglio: la normativa ISO 4406 utilizza contatori automatici di particelle i quali comprendono tre livelli di scala differenti, che identificano la differenziazione di dimensione e di distribuzione delle particelle.

Il codice è espresso in tre valori, che identificano nell’ordine:

  • il numero della prima scala rappresenta il numero di particelle pari o superiore a 4 µm per 100 ml di fluido.
  • Il numero della seconda scala rappresenta il numero di particelle pari o superiore a 6 µm per 100 ml di fluido.
  • Il numero della terza scala rappresenta il numero di particelle pari o superiore a 14 µm per 100 ml di fluido.

La valutazione del livello di contaminazione ISO 4406:1999 costituisce una fonte preziosa di informazione sullo stato dell’olio lubrificante e sul corretto funzionamento degli apparati.

ISO 4406

NAS 1638

Un secondo metodo di codifica del livello di contaminazione è basato sul numero di particelle per unità di volume suddivise in classi dimensionali. Facciamo quindi riferimento allo standard NAS 1638 che è ancora utilizzato, ma ritenuto ormai obsoleto e talvolta sostituito dagli standard AS 4059 e ISO 4406. 

Il NAS 1638, acronimo di National Aerospace Standard, è una norma concepita nel 1960 per controllare la contaminazione dei componenti usati nei sistemi idraulici aeronautici ed è diventato lo standard per la National Aerospace nel 1964.

Il metodo di conteggio delle particelle era riferito ai microscopi ottici (gli unici presenti nel 1960) ed era normato dalla ARP598. 

Anche la NAS 1638 descrive le concentrazioni di particelle nei fluidi, ma contrariamente all'ISO 4406 nella norma NAS 1638 vengono contati determinati settori di particelle ai quali vengono attribuiti dei numeri caratteristici; tale dimensione veniva definita sulla base del particolato più grande.

Le particelle nel NAS 1638 vengono attualmente divise in 5 classi dimensionali, quali:

  •  5-15 μm
  •  15-25 μm
  •  25-50 μm
  •  50-100 μm
  •  > 100 μm

Per determinare la classe di contaminazione viene rilevato il numero di particelle presenti in 100 ml di liquidi per ognuna delle 5 classi di dimensione delle particelle. I valori di misurazione ottenuti per le singole classi di dimensione determinano l’appartenenza alla corrispondete classe di contaminazione.

NAS 1638Qui di seguito riportiamo la divisione particelle NAS 1638 precedente al 1999 con dimensioni, quali: 2-5 μm; 5-15 μm; 5-25 μm;  25-50μm; 50-100 μm; >100 μm.

Particelle NAS 1638

 

SAE AS 4059

Come le norme ISO 4406 e NAS 1638, la SAE AS 4059 descrive le concentrazioni di particelle nei fluidi. Le procedure di analisi sono le stesse delle altre due norme.

Le classi di purezza SAE si basano sulla grandezza delle particelle, la quantità nonché la ripartizione delle grandezze delle particelle. Dato che la grandezza delle particelle rilevata dipende dalla procedura di misurazione e dalla calibratura, le grandezze vengono contrassegnate con le lettere (A – F).

Prevede 6 diverse misure, in riferimento alla quantità di particelle:

  • >4μm (c)
  • >6μm (c)
  • > 14 μm (c)
  • > 21 μm (c)
  • > 38 μm (c)
  • > 70 μm (c)

Le classi di purezza secondo SAE possono essere rappresentate nel seguente modo:

1. Quantità di particelle superiore ad una grandezza definita di particelle

2. Determinazione di una classe di purezza per ogni grandezza di particella

3. Indicazione relativa alla massima classe di purezza misurata

SAE AS 4059

 

In conclusione, in un impianto oleodinamico è importante che vengano stabilite le classi di contaminazione “target” del fluido idraulico che una volta raggiunte richiederanno un intervento di pulizia.

Si tratta, in estrema sintesi di fissare una soglia massima di contaminazione definita per il componente più sensibile dell’impianto oleodinamico. 

Abbiamo già visto come un aumento del valore di contaminazione del prodotto possa essere dovuto a diversi fattori, quali:

  • presenza di acqua,
  • presenza di metallo da usura dei componenti,
  • presenza di residui duri dovuti alla ossidazione del prodotto,
  • mancata applicazione delle corrette procedure di manutenzione oleodinamica.

Quali sono le soluzioni per la manutenzione e il controllo dello stato del fluido più efficienti per il tuo impianto? Richiedi subito la consulenza di un esperto e trova il sistema più adatto!

 

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