Perché la schiuma fluida da taglio si accumula durante la circolazione prolungata

Fluido antischiuma per la lavorazione dei metalli

Il controllo della schiuma è un'area in cui le prestazioni iniziali e le prestazioni a lungo termine vengono regolarmente interpretate erroneamente come la stessa cosa. Un fluido da taglio che mostra una schiuma minima quando appena caricato può sviluppare un significativo accumulo di schiuma dopo ore o giorni di circolazione continua, non perché l'antischiuma abbia smesso di funzionare, ma perché le condizioni operative a cui si trova a far fronte il fluido durante la circolazione prolungata sono fondamentalmente diverse dalle condizioni di riempimento fresco.

Perché la schiuma si accumula anche in presenza di un antischiuma

Gli antischiuma funzionano migrando verso l'interfaccia aria-liquido e distruggendo la struttura della schiuma, ma questo meccanismo dipende dalla presenza dell'antischiuma nell'interfaccia giusta alla concentrazione e nella giusta forma fisica. Durante una circolazione prolungata, cambiano contemporaneamente diversi fattori che possono ridurre l'efficienza antischiuma anche quando il dosaggio totale dell'antischiuma non è cambiato.

Ingresso continuo dell'aria

Ogni ciclo della pompa, linea di ritorno e zona di contatto turbolenta introduce continuamente aria fresca. Nel corso del tempo la velocità di generazione della schiuma può superare la capacità dell'antischiuma di scomporla.

Consumo e ridistribuzione degli antischiuma

L'antischiuma viene gradualmente consumato all'interfaccia della schiuma. Senza rifornimento, la concentrazione effettiva sulla superficie del liquido diminuisce nel tempo.

Il carico di contaminazione aumenta

Particelle metalliche, oli estranei e trucioli si accumulano progressivamente nel fluido. Questi contaminanti modificano l'equilibrio tensioattivo del sistema, rendendo la schiuma più facile da generare e più difficile da rompere.

Aumento della temperatura e del ciclismo

Le operazioni di taglio aumentano la temperatura del fluido e le fluttuazioni di temperatura durante i periodi di inattività mettono a dura prova l'equilibrio dei tensioattivi. Temperature più elevate generalmente riducono l'efficienza dell'antischiuma modificando i rapporti di viscosità all'interfaccia.

Spostamenti dell'equilibrio dei tensioattivi

Gli emulsionanti e i biocidi che stabilizzano il fluido da taglio sono essi stessi tensioattivi. Man mano che le loro concentrazioni cambiano durante l'uso, la tendenza complessiva alla formazione di schiuma del sistema può cambiare anche se non vengono aggiunti nuovi componenti che favoriscono la schiuma.

Effetto cumulativo sul tempo di esecuzione

Nessuno di questi fattori provoca cambiamenti immediati e drammatici, ma il loro effetto combinato e cumulativo su un intero turno o più giorni di funzionamento continuo crea condizioni che il dosaggio originale dell'antischiuma non era stato progettato per gestire da solo.

L'antischiuma non "cede": le condizioni di generazione della schiuma del sistema si sono intensificate oltre ciò che il dosaggio iniziale era stato progettato per controllare un regime pieno.

Gestione della schiuma nei sistemi di circolazione a lungo termine

Monitorare il carico di contaminazione	Tieni traccia degli oli estranei, delle particelle fini e dell'attività microbiologica: tutti contribuiscono alla stabilità della schiuma man mano che si accumulano
Controllare la concentrazione dell'antischiuma durante l'esecuzione	Valutare la concentrazione effettiva dell'antischiuma dopo un funzionamento prolungato, non solo all'avvio, per identificarne l'esaurimento
Esaminare la progettazione della linea di ritorno	Le linee di ritorno ad alta velocità e le cadute illimitate nella coppa sono i principali punti di ingresso dell'aria: la riduzione della turbolenza in questi punti riduce il tasso di generazione della schiuma
Gestione della temperatura	mantenere la temperatura del fluido entro l'intervallo di progettazione; escursioni termiche significative alterano l'equilibrio dei tensioattivi e riducono l'efficacia dell'antischiuma
Selezione dell'antischiuma per condizioni dinamiche	Alcuni antischiuma sono formulati per l'abbattimento iniziale della schiuma; altri mantengono l'attività in condizioni di circolazione prolungata, temperatura elevata e contaminazione: la corrispondenza del tipo con l'applicazione è fondamentale

Domande frequenti

Dovrei semplicemente aggiungere altro antischiuma quando si accumula schiuma durante l'uso?

L’aggiunta di un antischiuma a metà ciclo può essere utile come misura a breve termine, ma se la schiuma si accumula ripetutamente durante ogni turno, la causa sottostante – tasso di ingresso di aria, carico di contaminazione o mancata corrispondenza del tipo di antischiuma – deve essere affrontata anziché gestita attraverso rabbocchi ripetuti.

In che modo l'olio residuo influisce sul comportamento della schiuma?

L'olio residuo introduce ulteriori specie tensioattive e può emulsionarsi in modo da stabilizzare la struttura della schiuma, rendendo la schiuma esistente più difficile da rompere e aumentando la tendenza della nuova schiuma a persistere più a lungo.

Lo stesso antischiuma può funzionare ugualmente bene sia nei fluidi freschi che in quelli invecchiati?

Non sempre: gli antischiuma ottimizzati per condizioni di bassa contaminazione di riempimento di fresco possono mostrare prestazioni ridotte con l'invecchiamento del fluido e l'accumulo di contaminazione. Un antischiuma con attività comprovata in fluidi da taglio invecchiati o altamente contaminati è la soluzione migliore per ambienti di produzione a lungo termine.

La schiuma nel fluido da taglio è un segno che è necessario cambiare il fluido?

L’aumento della schiuma può essere un indicatore precoce di contaminazione biologica o di disgregazione dell’emulsione, ma non è di per sé un segnale definitivo. Un controllo sistematico del pH, della concentrazione, della conta microbiologica e del livello degli oli estranei fornisce un quadro più completo delle condizioni del fluido.

Chiave da asporto

L'accumulo di schiuma nel fluido da taglio durante la circolazione a lungo termine è un problema a livello di sistema, non un guasto dell'antischiuma: le condizioni in cui opera il fluido durante l'uso prolungato sono più impegnative rispetto all'avvio.

Il continuo trascinamento dell'aria, l'aumento della contaminazione, i cicli di temperatura e l'esaurimento dell'antischiuma si combinano nel tempo
Il monitoraggio del carico di contaminazione e della concentrazione dell'antischiuma in fase di esecuzione fornisce un quadro più accurato rispetto al solo test di avvio
La scelta dell'antischiuma deve corrispondere alle condizioni dinamiche e di fluido invecchiato dell'ambiente effettivo di produzione
La progettazione della linea di ritorno e la gestione della temperatura riducono la velocità di generazione della schiuma alla fonte

Hai a che fare con l'accumulo di schiuma nel fluido da taglio, nel fluido di rettifica o nei sistemi di raffreddamento durante una circolazione prolungata? Il nostro team può esaminare la selezione dell'antischiuma e i fattori di progettazione del sistema.