油圧システムの漏れの検出と管理
油圧システムで確認された多くの漏れが放置され、企業の利益が失われることになるのは残念です。そして、それは作動油自体のコストだけではありません。不必要なエネルギー消費、機器の性能の低下、信頼性の低下、維持費の増加、メンテナンス費用の増加、油圧システムやコンポーネントの損傷、その他多くのコストによっても利益が失われます。
システムのパフォーマンスに深刻な影響が出るまで、オペレーターや技術者に問題を警告する視覚的な兆候がないため、漏れは気づかれないことがよくあります。このような漏れのあるコンポーネントは、通常、計画外の消火モードの故障メンテナンスで修理されます。問題が早期に発見されていれば、計画的なダウンタイム中に修正できた可能性が高く、その結果、関連コストが削減され、生産性への影響も少なくなりました。
油圧システムの漏れを特定して制御することは、油圧資産を持つすべての企業が関心を持つべきことです。油圧システムは内部と外部の両方で漏れが発生する可能性があり、さまざまな問題を引き起こし、さまざまな解決策が必要になります。
これらの問題には、単純な潤滑剤の変更から、チームが油圧漏れを検出して管理するのに役立つ高度なツールの統合まで、さまざまな方法で取り組むことができます。しかし、どのようなアプローチでも鍵となるのは、より迅速で、早期の検出と迅速な対応です。これを達成するためのいくつかの方法を見てみましょう。
外部油圧漏れをより早く検出し始める方法
自分自身やメンテナンス チーム、オペレータ チームが問題のあるリークをより迅速に特定して、時間、費用、頭痛の種を節約するのに役立つ方法はたくさんあります。漏れを特定して報告するのが早ければ早いほど、性能の低下や油圧機器への長期的な損傷などの問題が発生する前に、対応に必要な時間が長くなります。
独特の色の作動油を使用してください
他の潤滑剤や液体とは異なる色の作動油を使用することを検討してください。これにより、熟練スタッフと初級レベルのスタッフの両方が、漏れが本質的に油圧によるものであることを特定し、問題を迅速かつ適切に報告する優先順位を付けることができます。
外部漏洩の発見と報告についてスタッフを訓練する
オペレータ、技術者、メンテナンス スタッフは全員、機器内の油圧漏れと別の液体漏れをすぐに特定できますか?そうしないと、重要な油圧漏れをできるだけ早く発見できない可能性があります。作動油の色が異なる場合、[緑色の液漏れ] (または作動油の色が何であっても) を見つけたらすぐに適切な担当者に報告するようにスタッフに指示するのは簡単です。
漏れ検出を改善するその他の方法
これらの簡単な手順は、関連するコストや労力をほとんどかけずに、油圧漏れの検出と管理の改善を開始するのに最適な手順ですが、他のアプローチで補完することもできます。油圧システム内の漏れの監視に基づいて、記録の保持と監視を詳しく調べることは、長期にわたる傾向を理解する良い方法です。このデータを、漏れの根本原因を目的とした修理や修正を実行するための堅牢な計画と照合することで、大幅な進歩を遂げることができます。
内部での計画的な油圧漏れ
すべての漏れが目に見えるわけではありませんし、必ずしもひどい漏れであるとは限りません。現在稼働している油圧システムの大部分には、計画的に漏れが発生しています。これらは特定の機能を念頭に置いて設計されています。多くの場合、OEM によって、通常の動作条件下での許容漏れ量として文書化されています。
このような内部計画漏れは通常、システムの高圧ゾーンからの流体が低圧ゾーンに移動して、特定のコンポーネントまたは領域を潤滑、洗浄、冷却できる小さなオリフィスまたは経路を通じて発生します。これらの計画された内部漏れにより、流体が油圧回路から出ることができないため、その存在を視覚的に示すことはできません。計画外の過剰な内部漏れの最も一般的な原因は、通常の動作中のコンポーネント表面の摩耗です。漏れは、不適切なシステム設計、誤ったコンポーネントの選択、コンポーネント製造時の品質管理の許容誤差、またはリビルトコンポーネントの不適切なオーバーホールによっても発生する可能性があります。
過度の内部油圧漏れの最初の警告兆候
過度の内部油圧漏れの最初の症状は、システムのパフォーマンスまたは信頼性の低下、および動作温度の上昇です。
油圧システムが通常経験する主な電力損失は、ポンプやモーターの内部漏れの結果です。この漏れは、ポンプやモーターのポンピング機構内の過剰な隙間の結果として発生し、体積効率が低下します。滑り (ポンプ/モーターの体積損失を説明するために使用される一般的な用語) は、通常、入力エネルギーが同じかそれ以上であるにもかかわらず、油圧回路で実行される仕事が減少しているときに特定されます。
油圧シリンダでは、シリンダロッドのドリフトまたはクリープが発生し、シリンダが設計荷重を保持できないことは、漏れの増加によって識別されます。過剰な漏れは、摩耗したシールまたは摩耗したシリンダーバレルを介して流体がピストンシールをバイパスすることによって発生します (図 1)。
スプールバルブでは、スプールとバルブ本体の間の過剰な内部クリアランスにより、油圧回路とその機能の制御と安定性が低下します。利益を奪うエネルギー損失は、仕様外のクリアランスの問題があるスプール バルブを通ってエネルギーを与えられた流体がリザーバに逃げてしまう結果です。
バネが弱い、または開いた状態が詰まっているリリーフバルブやその他のスプリングオフセットバルブは、加圧流体が作動回路をバイパスできるため、同様の流体エネルギー損失の影響を及ぼします。
流体の粘度が低い場合や過剰な熱（流体の実効粘度が低下する場合）も漏れ率を増加させます。この形式の内部漏れは、システムのパフォーマンスを低下させ、流体膜の強度を低下させます。その結果、機器の表面や流体の特性が早期に摩耗することになります。最終的には、これらすべての状態が油圧システムのパフォーマンスに影響を与え、最終的には企業の利益に影響を及ぼします。計画外の内部漏れの検出は、ほとんどの場合、漏れの場所と量を調査するための特定のツールに依存します。
内部油圧漏れの検出方法
通常、性能上の問題や回路が設計された機能を実行できない場合、職人はさまざまな場所 (ポンプのケースのドレンなど) に流量計を設置して、合わせ面の許容できないクリアランスから生じる過剰な漏れを検出します。
多くの企業は、性能に深刻な影響が出る前に、これらのコンポーネントをいつオーバーホールするかを判断するために、ポンプやモーターのケースドレンに流量計を取り付けています。重要な自動位置決めシステムでは、許容可能な漏れ量が維持されていることを確認するために、制御バルブと油圧シリンダーの両方に定期的なベンチテストが必要になる場合があります。この時点で、許容基準から外れるすべてのコンポーネントは、OEM の最低基準が達成されるようにオーバーホールする必要があります。
OEM は、設計パラメータ内で性能を発揮するために機器が必要とする最適な動作粘度を推奨します。多くの場合、流体の選択と OEM 推奨粘度を達成する動作温度の維持はエンド ユーザーの責任となります。
重要なコンポーネントの温度測定により、機器が最適な範囲内で動作していることが保証されます。粘度-温度標準チャート (ASTM D341) を使用すると、これらの変数を決定するのに役立ちます (図 2)。
非接触赤外線温度計は、機器の動作温度を目立たずに測定するのに役立ちます。リリーフバルブの異常な温度上昇は、バルブがバイパス状態にあることを示している可能性があります。このバイパス状態では、コンポーネント内で局所的に熱が発生します。多くの場合、システム クーラーやシステム全体の熱の放散により、システムのリザーバ温度を監視していれば異常は検出されませんでした。
超音波ツールを使用した油圧漏れ検出
超音波検出は、バルブやシリンダーの漏れのさまざまな場所での高圧または高速の漏れを検出するもう 1 つの効果的な方法であることが証明されています。この方法により、内部漏れの位置を特定することができます。ただし、温度測定と同様に、結果は漏れの量として定量化できません。定量化可能な唯一の方法は、流量計またはその他の関連試験装置を使用して、所定の時間枠内での流体損失の流量または量を測定することです。
図 4. 外部漏れ - 発生源の特定が困難。
外部漏れは最もわかりやすいタイプの漏れです。素人の目でも、テキサスの間欠泉のように油を噴き出す壊れたホースを簡単に見つけることができます。この種の漏れは、問題を無視すると機器、生産ライン、プロセスがすぐに停止してしまうため、通常はすぐに修理されます。
通常、システムのパフォーマンスや生産には影響がないため、継続的な滴下や滴下が常に修復されるわけではありません。漏れた液体の場所や量は、多くの場合「ウォルド」のようなもので、見つけるのが難しく、修理にはそれほど労力を費やす価値はありません (図 4)。
多くの企業は、点滴による経済的影響をあまり理解せず、補充液の交換に年間数万ドルを費やしています。レポートによると、液体の交換コストは、新しい液体のコストの 5 倍かかる可能性があります。フルード交換コストには表れていないが、漏れの修理に対する関心を改めて高める必要がある 2 つの領域は次のとおりです。
1. 安全性の問題
2. 環境問題
これらの領域はどちらも、漏洩を解消するための適切なメンテナンスが行われずに漏洩が放置されると、個人的および経済的影響を及ぼします。
液体消費量の検出と定量化は、外部漏れ制御の最初のステップです。リザーバーの補充にいつ、誰が、どのくらいの量の液体を必要としたかを判断するには、最新のリザーバー管理記録を維持する必要があります。これらの記録は、検出された異常の位置と漏れ率を判断するために目視検査と併せて使用する必要があります。
SAE J1176 リーク分類テーブルは、リークが特定された後にそれを定量化するために使用される方法です (図 5)。漏れの割合と場所を定量化することで、修理に優先順位を付ける機会が得られます。多くの場合、漏れは見えにくいため、漏れの原因と量を特定することはできません。ベスト プラクティスとしては、時々エリアを清掃し、機器を完全に拭いて漏れを調べることをお勧めします。
ブラックライト感受性染料を使用して油圧漏れを検出する
漏れが小さすぎたり、多すぎてはっきり見えない場合は、ブラックライトに反応する染料を追加することで、カラー染料をさらに一歩進めることができます。この液体染料は、既存の作動油および機械の表面と互換性があるように配合されています。
染料をリザーバーに混合すると、ブラックライトの光が当たると混合物が明るい緑色/黄色の輝きを放ちます (図 6)。この視覚的検出方法は、観察されている流体が問題のシステムからのアクティブな漏れによるものかどうかを判断するのに役立ちます (図 7)。
図 6. 蛍光染料の漏れ検出 図 7. 視覚強化色素
変化する職場、環境、および機器の信頼性の必要性により、計画外の漏れをすべて監視し維持するための協調的な取り組みが必要です。今すぐ簡単な手順を実行して大幅な節約を実現できますが、多くの企業は、元の機器の設計から始まり、機器のライフサイクル全体にわたって維持される漏れ制御プログラム全体を作成することで成功を収めています。この種の投資は、システムの実行可能性とシステムの整合性を長期的に維持するのに役立ちます。
適切なトレーニング、潤滑剤、および機器を導入すれば、あらゆる種類の漏れを定量化し、特徴づけ、分析できるようになります。この収集された情報により、メンテナンス専門家は、メンテナンスと信頼性の目標について事前に計画を立て、積極的に取り組むことで、漏れ管理活動を実行する機会を得ることができます。油圧システムの漏れを適切に管理できれば、エネルギー消費の削減、無駄の削減、稼働時間の増加、機器の信頼性の向上、そして最終的には企業利益の増加を達成することができます。
油圧システムで確認された多くの漏れが放置され、企業の利益が失われることになるのは残念です。そして、それは作動油自体のコストだけではありません。不必要なエネルギー消費、機器の性能の低下、信頼性の低下、維持費の増加、メンテナンス費用の増加、油圧システムやコンポーネントの損傷、その他多くのコストによっても利益が失われます。
システムのパフォーマンスに深刻な影響が出るまで、オペレーターや技術者に問題を警告する視覚的な兆候がないため、漏れは気づかれないことがよくあります。このような漏れのあるコンポーネントは、通常、計画外の消火モードの故障メンテナンスで修理されます。問題が早期に発見されていれば、計画的なダウンタイム中に修正できた可能性が高く、その結果、関連コストが削減され、生産性への影響も少なくなりました。
油圧システムの漏れを特定して制御することは、油圧資産を持つすべての企業が関心を持つべきことです。油圧システムは内部と外部の両方で漏れが発生する可能性があり、さまざまな問題を引き起こし、さまざまな解決策が必要になります。
これらの問題には、単純な潤滑剤の変更から、チームが油圧漏れを検出して管理するのに役立つ高度なツールの統合まで、さまざまな方法で取り組むことができます。しかし、どのようなアプローチでも鍵となるのは、より迅速で、早期の検出と迅速な対応です。これを達成するためのいくつかの方法を見てみましょう。
外部油圧漏れをより早く検出し始める方法
自分自身やメンテナンス チーム、オペレータ チームが問題のあるリークをより迅速に特定して、時間、費用、頭痛の種を節約するのに役立つ方法はたくさんあります。漏れを特定して報告するのが早ければ早いほど、性能の低下や油圧機器への長期的な損傷などの問題が発生する前に、対応に必要な時間が長くなります。
独特の色の作動油を使用してください
他の潤滑剤や液体とは異なる色の作動油を使用することを検討してください。これにより、熟練スタッフと初級レベルのスタッフの両方が、漏れが本質的に油圧によるものであることを特定し、問題を迅速かつ適切に報告する優先順位を付けることができます。
外部漏洩の発見と報告についてスタッフを訓練する
オペレータ、技術者、メンテナンス スタッフは全員、機器内の油圧漏れと別の液体漏れをすぐに特定できますか?そうしないと、重要な油圧漏れをできるだけ早く発見できない可能性があります。作動油の色が異なる場合、[緑色の液漏れ] (または作動油の色が何であっても) を見つけたらすぐに適切な担当者に報告するようにスタッフに指示するのは簡単です。
漏れ検出を改善するその他の方法
これらの簡単な手順は、関連するコストや労力をほとんどかけずに、油圧漏れの検出と管理の改善を開始するのに最適な手順ですが、他のアプローチで補完することもできます。油圧システム内の漏れの監視に基づいて、記録の保持と監視を詳しく調べることは、長期にわたる傾向を理解する良い方法です。このデータを、漏れの根本原因を目的とした修理や修正を実行するための堅牢な計画と照合することで、大幅な進歩を遂げることができます。
内部での計画的な油圧漏れ
すべての漏れが目に見えるわけではありませんし、必ずしもひどい漏れであるとは限りません。現在稼働している油圧システムの大部分には、計画的に漏れが発生しています。これらは特定の機能を念頭に置いて設計されています。多くの場合、OEM によって、通常の動作条件下での許容漏れ量として文書化されています。
このような内部計画漏れは通常、システムの高圧ゾーンからの流体が低圧ゾーンに移動して、特定のコンポーネントまたは領域を潤滑、洗浄、冷却できる小さなオリフィスまたは経路を通じて発生します。これらの計画された内部漏れにより、流体が油圧回路から出ることができないため、その存在を視覚的に示すことはできません。計画外の過剰な内部漏れの最も一般的な原因は、通常の動作中のコンポーネント表面の摩耗です。漏れは、不適切なシステム設計、誤ったコンポーネントの選択、コンポーネント製造時の品質管理の許容誤差、またはリビルトコンポーネントの不適切なオーバーホールによっても発生する可能性があります。
過度の内部油圧漏れの最初の警告兆候
過度の内部油圧漏れの最初の症状は、システムのパフォーマンスまたは信頼性の低下、および動作温度の上昇です。
油圧システムが通常経験する主な電力損失は、ポンプやモーターの内部漏れの結果です。この漏れは、ポンプやモーターのポンピング機構内の過剰な隙間の結果として発生し、体積効率が低下します。滑り (ポンプ/モーターの体積損失を説明するために使用される一般的な用語) は、通常、入力エネルギーが同じかそれ以上であるにもかかわらず、油圧回路で実行される仕事が減少しているときに特定されます。
油圧シリンダでは、シリンダロッドのドリフトまたはクリープが発生し、シリンダが設計荷重を保持できないことは、漏れの増加によって識別されます。過剰な漏れは、摩耗したシールまたは摩耗したシリンダーバレルを介して流体がピストンシールをバイパスすることによって発生します (図 1)。
スプールバルブでは、スプールとバルブ本体の間の過剰な内部クリアランスにより、油圧回路とその機能の制御と安定性が低下します。利益を奪うエネルギー損失は、仕様外のクリアランスの問題があるスプール バルブを通ってエネルギーを与えられた流体がリザーバに逃げてしまう結果です。
バネが弱い、または開いた状態が詰まっているリリーフバルブやその他のスプリングオフセットバルブは、加圧流体が作動回路をバイパスできるため、同様の流体エネルギー損失の影響を及ぼします。
流体の粘度が低い場合や過剰な熱（流体の実効粘度が低下する場合）も漏れ率を増加させます。この形式の内部漏れは、システムのパフォーマンスを低下させ、流体膜の強度を低下させます。その結果、機器の表面や流体の特性が早期に摩耗することになります。最終的には、これらすべての状態が油圧システムのパフォーマンスに影響を与え、最終的には企業の利益に影響を及ぼします。計画外の内部漏れの検出は、ほとんどの場合、漏れの場所と量を調査するための特定のツールに依存します。
内部油圧漏れの検出方法
通常、性能上の問題や回路が設計された機能を実行できない場合、職人はさまざまな場所 (ポンプのケースのドレンなど) に流量計を設置して、合わせ面の許容できないクリアランスから生じる過剰な漏れを検出します。
多くの企業は、性能に深刻な影響が出る前に、これらのコンポーネントをいつオーバーホールするかを判断するために、ポンプやモーターのケースドレンに流量計を取り付けています。重要な自動位置決めシステムでは、許容可能な漏れ量が維持されていることを確認するために、制御バルブと油圧シリンダーの両方に定期的なベンチテストが必要になる場合があります。この時点で、許容基準から外れるすべてのコンポーネントは、OEM の最低基準が達成されるようにオーバーホールする必要があります。
OEM は、設計パラメータ内で性能を発揮するために機器が必要とする最適な動作粘度を推奨します。多くの場合、流体の選択と OEM 推奨粘度を達成する動作温度の維持はエンド ユーザーの責任となります。
重要なコンポーネントの温度測定により、機器が最適な範囲内で動作していることが保証されます。粘度-温度標準チャート (ASTM D341) を使用すると、これらの変数を決定するのに役立ちます (図 2)。
非接触赤外線温度計は、機器の動作温度を目立たずに測定するのに役立ちます。リリーフバルブの異常な温度上昇は、バルブがバイパス状態にあることを示している可能性があります。このバイパス状態では、コンポーネント内で局所的に熱が発生します。多くの場合、システム クーラーやシステム全体の熱の放散により、システムのリザーバ温度を監視していれば異常は検出されませんでした。
超音波ツールを使用した油圧漏れ検出
超音波検出は、バルブやシリンダーの漏れのさまざまな場所での高圧または高速の漏れを検出するもう 1 つの効果的な方法であることが証明されています。この方法により、内部漏れの位置を特定することができます。ただし、温度測定と同様に、結果は漏れの量として定量化できません。定量化可能な唯一の方法は、流量計またはその他の関連試験装置を使用して、所定の時間枠内での流体損失の流量または量を測定することです。
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外部漏れは最もわかりやすいタイプの漏れです。素人の目でも、テキサスの間欠泉のように油を噴き出す壊れたホースを簡単に見つけることができます。この種の漏れは、問題を無視すると機器、生産ライン、プロセスがすぐに停止してしまうため、通常はすぐに修理されます。
通常、システムのパフォーマンスや生産には影響がないため、継続的な滴下や滴下が常に修復されるわけではありません。漏れた液体の場所や量は、多くの場合「ウォルド」のようなもので、見つけるのが難しく、修理にはそれほど労力を費やす価値はありません (図 4)。
多くの企業は、点滴による経済的影響をあまり理解せず、補充液の交換に年間数万ドルを費やしています。レポートによると、液体の交換コストは、新しい液体のコストの 5 倍かかる可能性があります。フルード交換コストには表れていないが、漏れの修理に対する関心を改めて高める必要がある 2 つの領域は次のとおりです。
1. 安全性の問題
2. 環境問題
これらの領域はどちらも、漏洩を解消するための適切なメンテナンスが行われずに漏洩が放置されると、個人的および経済的影響を及ぼします。
液体消費量の検出と定量化は、外部漏れ制御の最初のステップです。リザーバーの補充にいつ、誰が、どのくらいの量の液体を必要としたかを判断するには、最新のリザーバー管理記録を維持する必要があります。これらの記録は、検出された異常の位置と漏れ率を判断するために目視検査と併せて使用する必要があります。
SAE J1176 リーク分類テーブルは、リークが特定された後にそれを定量化するために使用される方法です (図 5)。漏れの割合と場所を定量化することで、修理に優先順位を付ける機会が得られます。多くの場合、漏れは見えにくいため、漏れの原因と量を特定することはできません。ベスト プラクティスとしては、時々エリアを清掃し、機器を完全に拭いて漏れを調べることをお勧めします。
ブラックライト感受性染料を使用して油圧漏れを検出する
漏れが小さすぎたり、多すぎてはっきり見えない場合は、ブラックライトに反応する染料を追加することで、カラー染料をさらに一歩進めることができます。この液体染料は、既存の作動油および機械の表面と互換性があるように配合されています。
染料をリザーバーに混合すると、ブラックライトの光が当たると混合物が明るい緑色/黄色の輝きを放ちます (図 6)。この視覚的検出方法は、観察されている流体が問題のシステムからのアクティブな漏れによるものかどうかを判断するのに役立ちます (図 7)。
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図 6. 蛍光染料の漏れ検出 | 図 7. 視覚強化色素 |
変化する職場、環境、および機器の信頼性の必要性により、計画外の漏れをすべて監視し維持するための協調的な取り組みが必要です。今すぐ簡単な手順を実行して大幅な節約を実現できますが、多くの企業は、元の機器の設計から始まり、機器のライフサイクル全体にわたって維持される漏れ制御プログラム全体を作成することで成功を収めています。この種の投資は、システムの実行可能性とシステムの整合性を長期的に維持するのに役立ちます。
適切なトレーニング、潤滑剤、および機器を導入すれば、あらゆる種類の漏れを定量化し、特徴づけ、分析できるようになります。この収集された情報により、メンテナンス専門家は、メンテナンスと信頼性の目標について事前に計画を立て、積極的に取り組むことで、漏れ管理活動を実行する機会を得ることができます。油圧システムの漏れを適切に管理できれば、エネルギー消費の削減、無駄の削減、稼働時間の増加、機器の信頼性の向上、そして最終的には企業利益の増加を達成することができます。