“Verso” una spiegazione

Liquido contro gel

Per prima cosa stabiliamo i termini. Cos’è un liquido? Nel campo specializzato della lubrificazione dei cavi, Polywater ha adottato una definizione semplice per rispondere a questa altrimenti complessa domanda scientifica: un lubrificante liquido è un lubrificante che fuoriesce da un beccuccio di 2,5 cm (1 in.). Se è troppo denso da versare, non è un liquido ma un gel.

La viscosità è la definizione scientifica di quanto scorre un liquido. Fa parte della più ampia scienza della reologia, ovvero lo studio del flusso dei materiali. La viscosità può essere misurata in centipoise (cps) utilizzando un viscosimetro rotazionale che misura lo sforzo di taglio rispetto alla velocità di taglio. Liquidi come le vernici si assottigliano sotto il taglio quando si riveste la superficie della parete, ma hanno una viscosità più elevata quando il taglio viene rimosso. Questa caratteristica impedisce alla vernice di colare lungo la parete.

Definiamo lubrificanti liquidi per la trazione quelli con viscosità compresa tra 1 e 20.000 cps a 10 rpm (rotazioni al minuto) utilizzando un viscosimetro rotazionale. Per fare un paragone, l’acqua ha una viscosità di 1 cps, mentre il miele è a 50.000 cps. La maggior parte dei lubrificanti liquidi disponibili in commercio sono liquidi relativamente densi, con viscosità comprese tra 1.000 e 15.000 cps.

Perché la reologia è importante?

Tutto sta nell’applicazione. Nella lubrificazione dei cavi, è importante tanto quanto il coefficiente di attrito (COF). Perché? Un’applicazione corretta influisce direttamente sulla qualità del rivestimento lubrificante. Dovrebbe essere facile da applicare e agire per “autodiffondersi” tra le superfici del cavo e del condotto. Un lubrificante che ricopre e rimane tra il cavo e il condotto durante l’intera trazione è molto più efficace nel ridurre l’attrito.

La trazione dei cavi presenta una sfida unica: distribuire il lubrificante sul cavo e lungo l’intero condotto, in particolare attorno alle curve, e mantenerlo lì per tutta la durata della trazione. Ecco perché esistono lubrificanti speciali per la trazione dei cavi. Non riguardano solo la riduzione dell’attrito, ma anche tutte le altre caratteristiche critiche: compatibilità, tossicità, ecologia, economicità, combustibilità dei residui e, soprattutto, il principale fattore decisivo per l’applicazione.

La viscosità tende a dettare il modo in cui viene applicato il lubrificante. A seconda dell’impostazione di installazione del cavo, forme diverse potrebbero essere più facili da usare. Un’applicazione semplice si traduce in un’applicazione più efficace.

Quali sono le considerazioni da fare?

Molti lubrificanti in gel o pasta con una viscosità >20.000 cps in teoria possono colare, ma non nella pratica. Scorrono troppo lentamente per poter essere versati in modo efficiente. Questi lubrificanti vengono generalmente prelevati da un bidone e applicati manualmente o pompati con pompe ad alta viscosità appositamente progettate. I lubrificanti in gel aderiscono bene alle superfici verticali anche in uno strato spesso, mentre quelli liquidi scorrono facilmente per gravità e sono più adatti alle installazioni orizzontali. Considera quindi i vantaggi di ogni tipologia:

Lubrificanti liquidi:

• • Molto utilizzato nei lavori sotterranei, dove il lubrificante può essere versato in un condotto flessibile verticale, in un tubo di raccordo o in un tubo di alimentazione (proboscide di elefante).
  • Quelli con un carattere filamentoso riescono a passare attraverso le curve e raggiungere tutte le parti del condotto.
  • Ideale per lunghi tratti con cavo in fibra leggero.
  • Perfetto per la lubrificazione a gravità e per vari applicatori di lubrificante.
  • Utilizzato nei lubrificanti esclusivi “a film sottile” di Polywater (tipi SPY e FTTx), che vengono applicati con bombolette o salviette impregnate.

Lubrificante in gel:

• • Preferito nelle applicazioni dall’alto, dove il gocciolamento è ridotto al minimo.
  • Utilizzato in applicazioni manuali in cui il lubrificante viene prelevato e applicato a mano.
  • Utilizzato nelle esclusive buste Front End Pack™ di Polywater, che consentono al gel di fuoriuscire lentamente mentre viene tirato davanti al cavo.
  • Utilizzato nelle esclusive buste Front End Pack™ di Polywater, che consentono al gel di fuoriuscire lentamente mentre viene tirato davanti al cavo.
  • Consente di applicare quantità maggiori al cavo per trazioni più lunghe.
  • Può essere pompato con pompe opportunamente progettate.

Quale è il più scivoloso?

La nostra ricerca mostra poche differenze nelle prestazioni di attrito tra liquidi e gel quando si confrontano lubrificanti con composizione chimica simile. La composizione del lubrificante, insieme al substrato del cavo e del condotto, sono i fattori chiave che influenzano il valore COF. I valori nel grafico sottostante sono ricavati dal test al banco per l’attrito di Polywater. Il metodo del banco per l’attrito è descritto più dettagliatamente nel nostro documento informativo. Questo test viene in genere eseguito con una forza normale o laterale di 200 lb/ft (2,9 kN/m). Questo test non misura la facilità di applicazione o l’efficacia del rivestimento attraverso lunghe trazioni di cavi con più curve. È un buon indicatore della riduzione del COF.

Questi dati dimostrano che i lubrificanti per cavi sono efficaci nel ridurre il COF. I risultati riportati nel grafico sottostante mostrano inoltre che la viscosità è un fattore indipendente e non influisce direttamente sul COF.

Grafico 1: Test al banco per l’attrito

Nel secondo grafico viene mostrata un’altra combinazione di guaina e condotto per cavi con un’altra selezione di lubrificanti per cavi.

Grafico 2: Prova di attrito multi-curva

Mai dire mai

Tenete presente che non esistono regole fisse per quanto riguarda l’applicazione del lubrificante. I vantaggi qui elencati sono puramente indicativi. La verità è che il lubrificante liquido viene spesso applicato a mano. I lavoratori qualificati imparano ad avvolgere i liquidi filanti come Polywater PJ attorno alle mani come gli spaghetti sulla forchetta. Questo trucco consente loro di trattenere e applicare quantità maggiori con meno pasticci. Non è che non sia possibile; è difficile farlo senza sprechi e pasticci, soprattutto con lubrificanti molto fluidi e non filanti. Allo stesso modo, alcuni gel possono essere versati, anche se “spremuti” potrebbe essere una descrizione più appropriata. Ancora una volta, gli sprechi, la confusione e la corretta distribuzione del lubrificante rappresentano potenziali sfide.

Riepilogo

La scelta tra un lubrificante liquido o in gel per la trazione dei cavi è quindi principalmente una questione di applicazione e praticità. Considera gli aspetti particolari dell’impianto. È verticale o orizzontale? È lungo o corto? Si tratta di cavi elettrici pesanti o di fibre leggere? Come verrà applicato il lubrificante: a mano, con una pompa, versandolo, spruzzandolo, strofinandolo o con un dispositivo applicatore? Questi criteri portano alla scelta ottimale. I liquidi sono più facili da versare, spruzzare o strofinare. I gel sono più facili da raccogliere a mano. Entrambi possono essere pompati, ma i liquidi che scorrono liberamente richiedono meno sforzo, quindi non tutte le pompe possono gestire gel densi.

Dopo la decisione di base tra liquido e gel, il passo successivo è la scelta della chimica, che riguarda la riduzione dell’attrito, la compatibilità, ulteriori fattori reologici (rivestimento dei cavi e proprietà di bagnatura), la combustibilità dei residui, la resistenza al taglio, i test, le approvazioni e molto altro: tutti argomenti per futuri articoli di ricerca.

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