Jiangsu Guorui Hydraulic Machinery Co., Ltd.

Jiangsu Guorui Hydraulic Machinery Co., Ltd.

Πώς λειτουργεί ένας υδραυλικός κινητήρας;

2022 07/22

Ανίχνευση και διαχείριση διαρροής υδραυλικού συστήματος

Kevan Slater, Σχηματική προσέγγιση

Ανίχνευση και διαχείριση διαρροής υδραυλικού συστήματος

Είναι λυπηρό το γεγονός ότι πολλές διαρροές που εντοπίζονται σε υδραυλικά συστήματα αφήνονται να σταλάξουν τα κέρδη μιας εταιρείας. Και δεν είναι μόνο το κόστος του ίδιου του υδραυλικού λαδιού - τα κέρδη χάνονται επίσης από περιττή κατανάλωση ενέργειας, μειωμένη απόδοση εξοπλισμού, μειωμένη αξιοπιστία, αυξημένο κόστος καθαρισμού, αυξημένο κόστος συντήρησης, ζημιές σε υδραυλικά συστήματα και εξαρτήματα και πολλά άλλα έξοδα.

Οι διαρροές συχνά περνούν απαρατήρητες επειδή δεν υπάρχουν οπτικές ενδείξεις που να ειδοποιούν τους χειριστές ή τους τεχνικούς για το πρόβλημα έως ότου επηρεαστεί σοβαρά η απόδοση του συστήματος. Τα εξαρτήματα με αυτές τις διαρροές συνήθως επισκευάζονται με έναν απρογραμμάτιστο, πυροσβεστικό τρόπο συντήρησης βλαβών. Εάν το πρόβλημα είχε εντοπιστεί νωρίτερα, πιθανότατα θα μπορούσε να είχε επιλυθεί κατά τη διάρκεια του προγραμματισμένου χρόνου διακοπής λειτουργίας, με αποτέλεσμα χαμηλότερο σχετικό κόστος και μικρότερο αντίκτυπο στην παραγωγικότητα.

Ο εντοπισμός και ο έλεγχος της διαρροής του υδραυλικού συστήματος είναι κάτι που πρέπει να ενδιαφέρει κάθε εταιρεία με υδραυλικά στοιχεία. Τα υδραυλικά συστήματα μπορεί να παρουσιάζουν διαρροές τόσο εσωτερικά όσο και εξωτερικά, προκαλώντας διαφορετικά προβλήματα και απαιτώντας διαφορετικές λύσεις.

Αυτά τα προβλήματα μπορούν να αντιμετωπιστούν με διάφορους τρόπους, από την πραγματοποίηση απλών αλλαγών λιπαντικού έως την ενσωμάτωση προηγμένων εργαλείων που βοηθούν τις ομάδες σας να ανιχνεύουν και να διαχειρίζονται υδραυλικές διαρροές. Αλλά το κλειδί για οποιαδήποτε προσέγγιση είναι η ταχύτερη, έγκαιρη ανίχνευση και η γρήγορη απόκριση . Ας δούμε μερικούς τρόπους για να το πετύχετε αυτό.

Πώς να αρχίσετε να εντοπίζετε εξωτερικές υδραυλικές διαρροές πιο γρήγορα

Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να βοηθήσετε τον εαυτό σας και τις ομάδες συντήρησης και χειριστή να εντοπίσουν τις διαρροές προβλημάτων πιο γρήγορα, εξοικονομώντας χρόνο, χρήματα και πονοκεφάλους. Όσο πιο γρήγορα εντοπίζεται και αναφέρεται μια διαρροή, τόσο περισσότερος χρόνος πρέπει να ανταποκριθείτε προτού προκαλέσει προβλήματα όπως απώλεια απόδοσης ή μακροπρόθεσμη ζημιά στον υδραυλικό εξοπλισμό σας.

Χρησιμοποιήστε ένα υδραυλικό λάδι με διακριτικό χρώμα

Σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε ένα υδραυλικό λάδι που έχει ένα χαρακτηριστικό χρώμα σε σχέση με τα άλλα λιπαντικά και υγρά σας. Αυτό μπορεί να βοηθήσει τόσο το εξειδικευμένο όσο και το αρχικό προσωπικό να εντοπίσει πότε μια διαρροή είναι υδραυλικής φύσης και να δώσει προτεραιότητα στην αναφορά του προβλήματος γρήγορα και κατάλληλα.

Εκπαιδεύστε το προσωπικό για τον εντοπισμό και την αναφορά εξωτερικών διαρροών

Μπορούν οι χειριστές, οι τεχνικοί και το προσωπικό συντήρησης να εντοπίσουν γρήγορα μια υδραυλική διαρροή έναντι μιας άλλης διαρροής υγρού στον εξοπλισμό σας; Εάν όχι, είναι πιθανό να μην κολλήσετε σημαντικές υδραυλικές διαρροές όσο πιο γρήγορα μπορούσατε. Εάν το υδραυλικό λάδι έχει διαφορετικό χρώμα, είναι εύκολο να δώσετε οδηγίες στο προσωπικό να αναφέρει αμέσως [διαρροές πράσινων υγρών» (ή οποιοδήποτε χρώμα μπορεί να είναι το υδραυλικό υγρό σας) στο κατάλληλο άτομο αμέσως μόλις εντοπιστούν.

Περισσότεροι τρόποι για τη βελτίωση της ανίχνευσης διαρροών

Αυτά τα απλά βήματα είναι ένα εξαιρετικό μέρος για να αρχίσετε να βελτιώνετε τον εντοπισμό και τη διαχείριση της υδραυλικής διαρροής με πολύ μικρό κόστος ή προσπάθεια, αλλά μπορούν να συμπληρωθούν και με άλλες προσεγγίσεις. Η εις βάθος ματιά στην τήρηση αρχείων και την επιτήρηση με βάση την παρακολούθηση της διαρροής στα υδραυλικά συστήματα είναι ένας καλός τρόπος για να κατανοήσουμε τις τάσεις με την πάροδο του χρόνου Με την αντιστοίχιση αυτών των δεδομένων με ένα ισχυρό σχέδιο για την εκτέλεση επισκευών ή/και τροποποιήσεων που στοχεύουν στις βασικές αιτίες των διαρροών, μπορεί να σημειωθεί σημαντική πρόοδος.

Εσωτερικές Προγραμματισμένες Υδραυλικές Διαρροές

Δεν είναι όλες οι διαρροές, οι υδραυλικές διαρροές είναι πολύ ορατές, ή ακόμα και απαραιτήτως κακές. Η συντριπτική πλειοψηφία των υδραυλικών συστημάτων που λειτουργούν σήμερα έχουν διαρροές-διαρροές που έχουν προγραμματιστεί. Έχουν σχεδιαστεί με γνώμονα μια συγκεκριμένη λειτουργία και. σε πολλές περιπτώσεις, τεκμηριώνονται από τον κατασκευαστή του αρχικού εξοπλισμού (OEM) ως το μέγεθος της αποδεκτής διαρροής υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας.

Αυτή η εσωτερική προγραμματισμένη διαρροή τυπικά συμβαίνει μέσω μικρών ανοιγμάτων ή διαδρομών που επιτρέπουν σε ένα ρευστό από μια ζώνη υψηλότερης πίεσης ενός συστήματος να ταξιδέψει σε μια ζώνη χαμηλότερης πίεσης για να λιπάνει, να καθαρίσει και να ψύξει ένα συγκεκριμένο εξάρτημα ή περιοχή. Αυτές οι προγραμματισμένες εσωτερικές διαρροές δεν επιτρέπουν στο υγρό να εξέλθει από το υδραυλικό κύκλωμα, επομένως δεν υπάρχει οπτική ένδειξη της παρουσίας του. Η πιο κοινή αιτία απρογραμμάτιστης, υπερβολικής εσωτερικής διαρροής είναι η φθορά των επιφανειών των εξαρτημάτων κατά την κανονική λειτουργία. Διαρροή μπορεί επίσης να προκύψει από κακή σχεδίαση συστήματος, λανθασμένη επιλογή εξαρτημάτων, ανοχές κακής ποιότητας ελέγχου κατά την κατασκευή ενός εξαρτήματος ή εσφαλμένη γενική επισκευή των ανακατασκευασμένων εξαρτημάτων.

Πρώτα προειδοποιητικά σημάδια υπερβολικών εσωτερικών υδραυλικών διαρροών

Τα πρώτα συμπτώματα της υπερβολικής εσωτερικής υδραυλικής διαρροής είναι η μειωμένη απόδοση ή αξιοπιστία του συστήματος και οι αυξημένες θερμοκρασίες λειτουργίας,

Οι μεγάλες απώλειες ισχύος που αντιμετωπίζουν συνήθως τα υδραυλικά συστήματα είναι το αποτέλεσμα εσωτερικής διαρροής σε αντλίες και κινητήρες. Αυτή η διαρροή είναι αποτέλεσμα υπερβολικών διακένων εντός των μηχανισμών άντλησης των αντλιών και των κινητήρων με αποτέλεσμα τη μειωμένη ογκομετρική απόδοση. Ολίσθηση - ένας κοινός όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει την ογκομετρική απώλεια μιας αντλίας / κινητήρα - προσδιορίζεται συνήθως όταν η ενέργεια εισόδου παραμένει ίδια ή υψηλότερη, αλλά εκτελείται λιγότερη εργασία στο υδραυλικό κύκλωμα.

Στους υδραυλικούς κυλίνδρους, η μετατόπιση ή ο ερπυσμός της ράβδου του κυλίνδρου και η αδυναμία του κυλίνδρου να συγκρατήσει το σχεδιασμένο φορτίο θα αναγνωριστεί από την αυξημένη διαρροή. Η υπερβολική διαρροή είναι το αποτέλεσμα του ρευστού που παρακάμπτει μια τσιμούχα εμβόλου είτε μέσω μιας φθαρμένης τσιμούχας είτε μιας φθαρμένης κάννης κυλίνδρου (Εικόνα 1).

Στις βαλβίδες μπομπίνας, τα υπερβολικά εσωτερικά διάκενα μεταξύ της μπομπίνας και του σώματος της βαλβίδας μειώνουν τον έλεγχο και τη σταθερότητα των υδραυλικών κυκλωμάτων και των λειτουργιών τους. Η απώλεια ενέργειας που στερείται κέρδους είναι το αποτέλεσμα του ενεργοποιημένου υγρού που αφήνεται να διαφύγει πίσω στη δεξαμενή μέσω μιας βαλβίδας καρούλι που έχει πρόβλημα διάκενου εκτός προδιαγραφών.

Οι ανακουφιστικές βαλβίδες ή άλλες βαλβίδες μετατόπισης ελατηρίου με ασθενές ελατήριο ή μπλοκαρισμένο ανοιχτό περιβάλλον θα έχουν το ίδιο αποτέλεσμα απώλειας ενέργειας υγρού, επιτρέποντας στο υπό πίεση υγρό να παρακάμψει το κύκλωμα εργασίας.

Το χαμηλό ιξώδες υγρού ή η υπερβολική θερμότητα (μειώνοντας το αποτελεσματικό ιξώδες ενός ρευστού) θα αυξήσουν επίσης τους ρυθμούς διαρροής. Αυτή η μορφή εσωτερικής διαρροής μειώνει την απόδοση του συστήματος και μειώνει την αντοχή του φιλμ ρευστού, που θα έχει επίσης ως αποτέλεσμα την πρόωρη φθορά των επιφανειών του εξοπλισμού και των ιδιοτήτων του υγρού. Τελικά, όλες αυτές οι συνθήκες θα επηρεάσουν την απόδοση του υδραυλικού συστήματος και τελικά τα κέρδη της εταιρείας. Η ανίχνευση της απρογραμμάτιστης εσωτερικής διαρροής στις περισσότερες περιπτώσεις θα βασιζόταν σε συγκεκριμένα εργαλεία για την εξέταση της θέσης και της ποσότητας της διαρροής.

Πώς να ανιχνεύσετε εσωτερική υδραυλική διαρροή

Τα ζητήματα απόδοσης ή η αδυναμία ενός κυκλώματος να εκτελέσει τη σχεδιασμένη λειτουργία του συνήθως ενεργοποιεί τους τεχνίτες να εγκαταστήσουν μετρητές ροής σε διάφορες τοποθεσίες (όπως αποχετεύσεις θήκης σε αντλίες) για να ανιχνεύσουν υπερβολική διαρροή που προκύπτει από απαράδεκτα διάκενα σε ζευγαρωμένες επιφάνειες.

Πολλές εταιρείες εγκαθιστούν μετρητές ροής στις αποχετεύσεις των αντλιών και των κινητήρων για να καθορίσουν πότε πρέπει να επισκευαστούν αυτά τα εξαρτήματα πριν επηρεαστεί σοβαρά η απόδοση. Σε κρίσιμα αυτοματοποιημένα συστήματα εντοπισμού θέσης, τόσο οι βαλβίδες ελέγχου όσο και οι υδραυλικοί κύλινδροι θα μπορούσαν να απαιτούν περιοδικό έλεγχο πάγκου για να διασφαλιστεί ότι διατηρείται ένας αποδεκτός ρυθμός διαρροής. Σε αυτό το σημείο, όλα τα εξαρτήματα που εμπίπτουν εκτός των αποδεκτών προτύπων θα απαιτούσαν γενική επισκευή, διασφαλίζοντας ότι επιτυγχάνονται τα ελάχιστα πρότυπα OEM.

Οι OEM συνιστούν ένα βέλτιστο ιξώδες λειτουργίας που απαιτείται από τον εξοπλισμό τους για να λειτουργεί εντός των παραμέτρων σχεδιασμού. Σε πολλές περιπτώσεις, η επιλογή ενός υγρού και η διατήρηση μιας θερμοκρασίας λειτουργίας που επιτυγχάνει το συνιστώμενο ιξώδες OEM αποτελούν ευθύνη του τελικού χρήστη.

Η μέτρηση θερμοκρασίας στα κρίσιμα εξαρτήματα διασφαλίζει ότι ο εξοπλισμός λειτουργεί εντός αυτού του βέλτιστου εύρους. Η χρήση των τυπικών διαγραμμάτων ιξώδους-θερμοκρασίας (ASTM D341) βοηθά στον προσδιορισμό αυτών των μεταβλητών (Εικόνα 2).

Τα υπέρυθρα θερμόμετρα χωρίς επαφή είναι χρήσιμα για τη μη ενοχλητική μέτρηση των θερμοκρασιών λειτουργίας του εξοπλισμού. Μια μη φυσιολογική αύξηση θερμοκρασίας σε μια ανακουφιστική βαλβίδα μπορεί να υποδεικνύει ότι η βαλβίδα βρίσκεται σε κατάσταση παράκαμψης. Αυτή η κατάσταση παράκαμψης θα παράγει θερμότητα τοπικά στο εξάρτημα. Σε πολλές περιπτώσεις, η ανωμαλία θα είχε περάσει απαρατήρητη παρακολουθώντας τη θερμοκρασία της δεξαμενής του συστήματος λόγω των ψύκτη του συστήματος ή της διάχυσης της θερμότητας σε όλο το σύστημα.

Χρήση εργαλείων υπερήχων για ανίχνευση υδραυλικών διαρροών

Η ανίχνευση με υπερήχους έχει αποδειχθεί ότι είναι μια άλλη αποτελεσματική μέθοδος για τον προσδιορισμό διαρροών υψηλής πίεσης ή υψηλής ταχύτητας σε διάφορες θέσεις διαρροής βαλβίδων και κυλίνδρων. Αυτή η μέθοδος επιτρέπει τον εντοπισμό της εσωτερικής διαρροής. αλλά παρόμοια με την ένδειξη θερμοκρασίας, τα αποτελέσματα δεν είναι ποσοτικά μετρήσιμα ως προς την ποσότητα της διαρροής. Η μόνη ποσοτικοποιήσιμη μέθοδος είναι η μέτρηση της ροής ή της ποσότητας απώλειας υγρών σε ένα δεδομένο χρονικό πλαίσιο χρησιμοποιώντας ροόμετρο ή άλλο σχετικό εξοπλισμό δοκιμής.

Εξωτερική διαρροή
Εικόνα 4. Εξωτερική διαρροή - Δύσκολος ο εντοπισμός της πηγής.

Η εξωτερική διαρροή είναι ο πιο αναγνωρίσιμος τύπος διαρροής. Ακόμη και το μη εκπαιδευμένο μάτι μπορεί εύκολα να εντοπίσει έναν σπασμένο σωλήνα που εκτοξεύει λάδι σαν θερμοπίδακας του Τέξας. Αυτοί οι τύποι διαρροών συνήθως επιδιορθώνονται γρήγορα, επειδή ο εξοπλισμός, η γραμμή παραγωγής ή η διαδικασία θα σταματήσουν γρήγορα εάν το πρόβλημα αγνοηθεί.

Η συνεχής στάλαξη ή πτώση δεν επιδιορθώνεται πάντα επειδή η απόδοση και η παραγωγή του συστήματος συνήθως δεν επηρεάζονται. Η θέση ή/και η ποσότητα του υγρού που έχει διαρρεύσει είναι σε πολλές περιπτώσεις όπως το [Waldo" - δύσκολο να βρεθεί - και η επισκευή δεν αξίζει πραγματικά τον κόπο (Εικόνα 4).

Πολλές εταιρείες ξοδεύουν δεκάδες χιλιάδες δολάρια ετησίως για την αντικατάσταση των υγρών συμπλήρωσης, χωρίς να κατανοούν πραγματικά τον οικονομικό αντίκτυπο μιας σταγόνας. Οι αναφορές δείχνουν ότι το κόστος αντικατάστασης ενός υγρού μπορεί να κοστίσει πέντε φορές περισσότερο από το κόστος του νέου υγρού. Δύο τομείς που δεν αντιπροσωπεύονται στο κόστος αντικατάστασης υγρών και θα πρέπει να είναι η ανανέωση του ενδιαφέροντος για την επισκευή διαρροών είναι:

1. Θέματα Ασφάλειας

2. Περιβαλλοντικά Θέματα

Και οι δύο αυτοί τομείς έχουν προσωπικές και οικονομικές επιπτώσεις όταν επιτρέπεται η ύπαρξη διαρροών χωρίς τις κατάλληλες πρακτικές συντήρησης για την εξάλειψή τους.

Η ανίχνευση και η ποσοτικοποίηση της κατανάλωσης υγρού είναι το πρώτο βήμα στον έλεγχο των εξωτερικών διαρροών. Πρέπει να διατηρούνται ενημερωμένα αρχεία διαχείρισης ταμιευτήρων για να καθοριστεί πότε, από ποιον και πόσο υγρό χρειάστηκε για την πλήρωση μιας δεξαμενής. Αυτά τα αρχεία θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μαζί με οπτικές επιθεωρήσεις για τον προσδιορισμό της θέσης και του ποσοστού διαρροής τυχόν ανωμαλιών που ανιχνεύονται.

Οι πίνακες ταξινόμησης διαρροών SAE J1176 είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον ποσοτικό προσδιορισμό των διαρροών αφού εντοπιστούν (Εικόνα 5). Η ποσοτικοποίηση του ποσοστού διαρροής και της θέσης θα δώσει την ευκαιρία να δοθεί προτεραιότητα στις επισκευές. Σε πολλές περιπτώσεις, η πηγή και η ποσότητα των διαρροών δεν μπορούν να προσδιοριστούν, καθώς είναι δύσκολο να διαπιστωθούν. Η βέλτιστη πρακτική συνιστά να καθαρίζετε περιστασιακά μια περιοχή και να σκουπίζετε πλήρως τον εξοπλισμό για να εξετάσετε τις διαρροές.

Χρήση χρωστικών ευαίσθητων στο μαύρο φως για την ανίχνευση υδραυλικών διαρροών

Όταν οι διαρροές είναι πολύ μικρές ή πολύ πολλές για να φαίνονται καθαρά, μπορείτε να κάνετε τη βαφή ένα βήμα παραπέρα προσθέτοντας βαφές ευαίσθητες στο μαύρο φως. Αυτή η υγρή βαφή έχει σχεδιαστεί για να είναι συμβατή με το υπάρχον υδραυλικό υγρό και τις επιφάνειες του μηχανήματος.

Η βαφή αναμιγνύεται στη δεξαμενή και μετά το μείγμα θα εκπέμπει μια φωτεινή πράσινη/κίτρινη λάμψη όταν χτυπηθεί από τις ακτίνες ενός μαύρου φωτός (Εικόνα 6). Αυτή η μέθοδος οπτικής ανίχνευσης βοηθά στον προσδιορισμό του εάν το υγρό που βλέπετε προέρχεται από ενεργή διαρροή από το εν λόγω σύστημα (Εικόνα 7).

Ανίχνευση διαρροής φθορισμού βαφήςΒαφές Οπτικής Ενίσχυσης
Εικόνα 6. Ανίχνευση διαρροής φθορισμού βαφής
Εικόνα 7. Βαφές Οπτικής Ενίσχυσης

Ο μεταβαλλόμενος χώρος εργασίας, το περιβάλλον και η ανάγκη για αξιοπιστία του εξοπλισμού απαιτούν συντονισμένη προσπάθεια παρακολούθησης και διατήρησης όλων των απρογραμμάτιστων διαρροών. Αν και μπορείτε να κάνετε απλά βήματα τώρα που μπορεί να προσφέρουν σημαντική εξοικονόμηση, πολλές εταιρείες έχουν επιτύχει δημιουργώντας ολόκληρα προγράμματα ελέγχου διαρροών που ξεκινούν με τον αρχικό σχεδιασμό του εξοπλισμού και διατηρούνται σε όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής του εξοπλισμού. Αυτό το είδος επένδυσης συμβάλλει στη διατήρηση της βιωσιμότητας και της ακεραιότητας του συστήματος μακροπρόθεσμα.

Με τη σωστή εκπαίδευση, λιπαντικά και εξοπλισμό στη θέση τους, θα είστε σε θέση να ποσοτικοποιήσετε, να χαρακτηρίσετε, να αναλύσετε όλους τους τύπους διαρροών. Αυτές οι πληροφορίες που συλλέγονται μπορούν να δώσουν στους επαγγελματίες συντήρησης την ευκαιρία να εκτελούν δραστηριότητες ελέγχου διαρροών προγραμματίζοντας εκ των προτέρων και όντας προληπτικοί σχετικά με τους στόχους συντήρησης και αξιοπιστίας τους.