To niefortunne, że wiele nieszczelności wykrytych w układach hydraulicznych powoduje utratę zysków firmy. I nie chodzi tylko o koszt samego oleju hydraulicznego – zyski tracą także niepotrzebne zużycie energii, zmniejszoną wydajność sprzętu, zmniejszoną niezawodność, zwiększone koszty utrzymania, zwiększone koszty konserwacji, uszkodzenia układów i komponentów hydraulicznych oraz wiele innych kosztów.

Wycieki często pozostają niezauważone, ponieważ nie ma żadnych wizualnych oznak ostrzegających operatorów lub techników o problemie, dopóki wydajność systemu nie ulegnie poważnemu pogorszeniu. Komponenty, w których występują takie nieszczelności, są zazwyczaj naprawiane w ramach nieplanowanej akcji przeciwpożarowej w ramach konserwacji awaryjnej. Gdyby problem został wykryty wcześniej, prawdopodobnie mógłby zostać naprawiony podczas planowanego przestoju, co skutkowałoby niższymi kosztami i mniejszym wpływem na produktywność.

Identyfikowanie i kontrolowanie wycieków z układów hydraulicznych to coś, czym powinna się zainteresować każda firma posiadająca zasoby hydrauliczne. Układy hydrauliczne mogą przeciekać zarówno wewnętrznie, jak i zewnętrznie, powodując różne problemy i wymagając różnych rozwiązań.

Problemy te można rozwiązać na różne sposoby, od prostych zmian smaru po integrację zaawansowanych narzędzi, które pomagają zespołom wykrywać wycieki hydrauliczne i zarządzać nimi. Jednak kluczem do każdego podejścia jest szybsze, wcześniejsze wykrywanie i szybka reakcja . Przyjrzyjmy się kilku sposobom osiągnięcia tego celu.

Jak szybciej rozpocząć wykrywanie zewnętrznych wycieków hydraulicznych

Istnieje wiele sposobów, aby pomóc sobie, zespołom konserwacyjnym i operatorom w szybszej identyfikacji problematycznych wycieków, oszczędzając czas, pieniądze i bóle głowy. Im szybciej zostanie zidentyfikowany i zgłoszony wyciek, tym więcej czasu masz na reakcję, zanim spowoduje on problemy, takie jak utrata wydajności lub długotrwałe uszkodzenie sprzętu hydraulicznego.

Użyj oleju hydraulicznego o charakterystycznym kolorze

Rozważ użycie oleju hydraulicznego, który ma charakterystyczny kolor w porównaniu z innymi smarami i płynami. Może to pomóc zarówno wykwalifikowanemu, jak i początkującemu personelowi w zidentyfikowaniu, kiedy wyciek ma charakter hydrauliczny, i ustaleniu priorytetu szybkiego i odpowiedniego zgłaszania problemu.

Przeszkol personel w zakresie wykrywania i zgłaszania wycieków zewnętrznych

Czy Twoi operatorzy, technicy i personel konserwacyjny mogą szybko zidentyfikować wyciek hydrauliczny w porównaniu z innym wyciekiem płynu w Twoim sprzęcie? Jeśli nie, prawdopodobnie nie wyłapiesz ważnych wycieków hydraulicznych tak szybko, jak to możliwe. Jeśli olej hydrauliczny ma inny kolor, łatwo jest poinstruować personel, aby natychmiast zgłaszał [wycieki zielonego płynu” (lub dowolnego koloru płynu hydraulicznego) właściwej osobie, gdy tylko zostaną wykryte.

Więcej sposobów na poprawę wykrywania wycieków

Te proste kroki to świetny sposób na rozpoczęcie udoskonalania wykrywania wycieków hydraulicznych i zarządzania nimi przy bardzo niewielkich kosztach i wysiłku, ale można je również uzupełnić innymi podejściami. Dogłębna analiza prowadzenia rejestrów i nadzoru w oparciu o monitorowanie wycieków w układach hydraulicznych to dobry sposób na zrozumienie trendów w czasie. Porównując te dane z solidnym planem napraw i/lub modyfikacji mających na celu wyeliminowanie pierwotnych przyczyn wycieków, można osiągnąć znaczny postęp.

Wewnętrzne planowane wycieki hydrauliczne

Nie wszystkie wycieki Wycieki hydrauliczne są bardzo widoczne, a nawet koniecznie złe. W zdecydowanej większości działających obecnie układów hydraulicznych występują zaplanowane wycieki. Zostały zaprojektowane z myślą o określonej funkcji i. w wielu przypadkach są dokumentowane przez producenta oryginalnego sprzętu (OEM) jako wielkość akceptowalnego wycieku w normalnych warunkach pracy.

Taki wewnętrzny planowany wyciek zwykle występuje przez małe otwory lub ścieżki, które umożliwiają przepływ płynu ze strefy układu o wyższym ciśnieniu do strefy o niższym ciśnieniu w celu nasmarowania, oczyszczenia i ochłodzenia określonego elementu lub obszaru. Te planowane wewnętrzne wycieki nie pozwalają, aby płyn opuścił obwód hydrauliczny, więc nie ma wizualnej oznaki jego obecności. Najczęstszą przyczyną nieplanowanych, nadmiernych wycieków wewnętrznych jest zużycie powierzchni podzespołów podczas normalnej pracy. Wyciek może również wynikać ze złego projektu systemu, nieprawidłowego doboru komponentów, złych tolerancji kontroli jakości podczas produkcji komponentu lub nieprawidłowego remontu regenerowanych komponentów.

Pierwsze sygnały ostrzegawcze nadmiernych wewnętrznych wycieków hydraulicznych

Pierwszymi objawami nadmiernego wewnętrznego wycieku hydraulicznego są obniżona wydajność lub niezawodność układu oraz podwyższona temperatura pracy,

Najczęstsze straty mocy w układach hydraulicznych wynikają z wewnętrznych wycieków w pompach i silnikach. Wyciek ten jest wynikiem nadmiernych luzów w mechanizmach pompujących pomp i silników, co skutkuje zmniejszoną wydajnością objętościową. Poślizg – powszechnie używany termin opisujący stratę objętościową pompy/silnika – jest zwykle identyfikowany, gdy energia wejściowa pozostaje taka sama lub wyższa, ale w obwodzie hydraulicznym wykonywana jest mniejsza praca.

W cylindrach hydraulicznych dryf lub pełzanie tłoczyska cylindra oraz niezdolność cylindra do utrzymania projektowanego obciążenia można rozpoznać po zwiększonym wycieku. Nadmierny wyciek jest skutkiem omijania przez płyn uszczelki tłoka poprzez zużytą uszczelkę lub zużytą tuleję cylindra (Rysunek 1).

W zaworach hydraulicznych nadmierne luzy wewnętrzne pomiędzy suwakiem a korpusem zaworu zmniejszają kontrolę i stabilność obwodów hydraulicznych oraz ich funkcji. Straty energii powodujące utratę zysków są skutkiem tego, że płyn pod napięciem może przedostać się z powrotem do zbiornika przez zawór suwakowy, w którym występuje problem z prześwitem niezgodnym ze specyfikacją.

Zawory nadmiarowe lub inne sprężynowe zawory przesunięte ze słabą sprężyną lub z zakleszczonym otwarciem będą miały taki sam wpływ na utratę energii płynu, umożliwiając płynowi pod ciśnieniem ominięcie obwodu roboczego.

Niska lepkość płynu lub nadmierne ciepło (zmniejszenie efektywnej lepkości płynu) również zwiększą współczynniki wycieków. Ta forma wewnętrznego wycieku zmniejsza wydajność układu i zmniejsza wytrzymałość filmu płynnego, co również powoduje przedwczesne zużycie powierzchni sprzętu i właściwości płynu. Ostatecznie wszystkie te warunki będą miały wpływ na wydajność układu hydraulicznego, a ostatecznie na zyski firmy. Wykrycie nieplanowanego wycieku wewnętrznego w większości przypadków opierałoby się na specjalnych narzędziach do badania lokalizacji i ilości wycieku.

Jak wykryć wewnętrzny wyciek hydrauliczny

Problemy z wydajnością lub niezdolność obwodu do wykonywania zaprojektowanej funkcji zazwyczaj powodują, że rzemieślnicy instalują przepływomierze w różnych miejscach (takich jak dreny obudowy pomp), aby wykryć nadmierny wyciek wynikający z niedopuszczalnych luzów na współpracujących powierzchniach.

Wiele firm instaluje przepływomierze na drenach obudów pomp i silników, aby określić, kiedy należy dokonać przeglądu tych podzespołów, zanim ich działanie ulegnie poważnemu pogorszeniu. W krytycznych zautomatyzowanych systemach pozycjonowania zarówno zawory sterujące, jak i cylindry hydrauliczne mogą wymagać okresowych testów na stanowisku badawczym, aby zapewnić utrzymanie akceptowalnego poziomu wycieków. Na tym etapie wszystkie komponenty wykraczające poza akceptowalne standardy wymagałyby przeglądu, zapewniającego spełnienie minimalnych standardów OEM.

Producenci OEM zalecają optymalną lepkość roboczą wymaganą przez ich sprzęt, aby działał w granicach parametrów projektowych. W wielu przypadkach wybór płynu i utrzymanie temperatury roboczej zapewniającej lepkość zalecaną przez OEM staje się obowiązkiem użytkownika końcowego.

Pomiar temperatury kluczowych podzespołów gwarantuje, że sprzęt działa w optymalnym zakresie. Użycie standardowych wykresów lepkości i temperatury (ASTM D341) pomaga w określeniu tych zmiennych (Rysunek 2).

Bezkontaktowe termometry na podczerwień są przydatne do dyskretnego pomiaru temperatury pracy urządzeń. Nienormalny wzrost temperatury na zaworze nadmiarowym może wskazywać, że zawór znajduje się w stanie obejścia. Ten stan obejścia będzie generował ciepło lokalnie w komponencie; w wielu przypadkach anomalia pozostałaby niewykryta poprzez monitorowanie temperatury zbiornika systemu z powodu chłodnic systemowych lub rozpraszania ciepła w całym systemie.

Stosowanie narzędzi ultradźwiękowych do wykrywania wycieków hydraulicznych

Detekcja ultradźwiękowa okazała się kolejną skuteczną metodą określania wycieków pod wysokim ciśnieniem lub przy dużych prędkościach w różnych miejscach wycieków z zaworów i cylindrów. Metoda ta umożliwia lokalizację przecieku wewnętrznego; ale podobnie jak w przypadku odczytu temperatury, wyników nie można przeliczyć na wielkość wycieku. Jedyną wymierną metodą jest pomiar przepływu lub ilości utraconego płynu w danym przedziale czasowym za pomocą przepływomierza lub innego powiązanego sprzętu testowego.

Rysunek 4. Wyciek zewnętrzny – trudne do zlokalizowania źródło.

Najbardziej rozpoznawalnym rodzajem wycieku jest wyciek zewnętrzny. Nawet niewprawne oko z łatwością dostrzeże pęknięty wąż wyrzucający olej niczym gejzer w Teksasie. Tego typu nieszczelności będą zazwyczaj naprawiane szybko, ponieważ sprzęt, linia produkcyjna lub proces szybko się zatrzymają, jeśli problem zostanie zignorowany.

Ciągłe kapanie lub upuszczanie nie zawsze jest naprawiane, ponieważ zwykle nie ma to wpływu na wydajność systemu i produkcję. Lokalizacja i/lub ilość wyciekającego płynu jest w wielu przypadkach podobna do [Waldo” – trudne do znalezienia – a naprawa nie jest warta wysiłku (Rysunek 4).

Wiele firm wydaje dziesiątki tysięcy dolarów rocznie na wymianę płynów uzupełniających, nie do końca rozumiejąc finansowe skutki kroplówki. Raporty pokazują, że koszt wymiany płynu może kosztować pięć razy więcej niż koszt nowego płynu. Dwa obszary, które nie są uwzględnione w kosztach wymiany płynu i powinny dotyczyć odnowienia zainteresowania naprawą wycieków, to:

1. Kwestie bezpieczeństwa

2. Kwestie środowiskowe

Obydwa te obszary mają konsekwencje osobiste i finansowe, gdy dopuszcza się występowanie wycieków bez kompetentnych praktyk konserwacyjnych w celu ich wyeliminowania.

Wykrywanie i ilościowe określenie zużycia płynu jest pierwszym krokiem w zewnętrznej kontroli wycieków. Należy prowadzić aktualną dokumentację zarządzania zbiornikiem, aby określić, kiedy, przez kogo i ile płynu było potrzebne do uzupełnienia zbiornika. Zapisy te należy wykorzystywać łącznie z inspekcjami wizualnymi w celu określenia lokalizacji i szybkości wycieku wszelkich wykrytych anomalii.

Tabele klasyfikacji wycieków SAE J1176 to metoda stosowana do ilościowego określenia wycieków po ich zlokalizowaniu (Rysunek 5). Ilościowa ocena szybkości i lokalizacji wycieków umożliwi ustalenie priorytetów napraw. W wielu przypadkach nie można określić źródła i ilości wycieków, ponieważ są one trudne do zauważenia. Najlepsza praktyka zaleca okazjonalne czyszczenie danego obszaru i dokładne wycieranie sprzętu w celu sprawdzenia wycieków.

Używanie barwników wrażliwych na światło czarne do wykrywania wycieków hydraulicznych

Gdy wycieki są zbyt małe lub zbyt liczne, aby były wyraźnie widoczne, można zastosować barwnik o krok dalej, dodając barwniki wrażliwe na światło czarne. Formuła tego płynnego barwnika jest kompatybilna z istniejącym płynem hydraulicznym i powierzchniami maszyn.

Barwnik jest mieszany w zbiorniku, po czym mieszanina będzie emitować jasnozieloną/żółtą poświatę pod wpływem promieni czarnego światła (Rysunek 6). Ta metoda wykrywania wizualnego pomaga określić, czy oglądany płyn pochodzi z aktywnego wycieku z danego układu (Rysunek 7).

Rysunek 6. Wykrywanie wycieku barwnika fluorescencyjnego	Rysunek 7. Barwniki poprawiające wzrok

Zmieniające się miejsce pracy, środowisko i potrzeba niezawodności sprzętu wymagają wspólnych wysiłków w celu monitorowania i utrzymywania wszystkich nieplanowanych wycieków. Chociaż już teraz możesz podjąć proste kroki, które mogą zapewnić znaczne oszczędności, wiele firm odniosło sukces, tworząc kompletne programy kontroli wycieków, które rozpoczynają się od projektu oryginalnego sprzętu i są utrzymywane przez cały cykl życia sprzętu. Tego rodzaju inwestycje pomagają zachować rentowność i integralność systemu w dłuższej perspektywie.

Dzięki odpowiedniemu przeszkoleniu, stosowaniu środków smarnych i wyposażeniu będziesz w stanie określić ilościowo, scharakteryzować i przeanalizować wszystkie rodzaje wycieków. Zebrane informacje mogą dać specjalistom ds. konserwacji możliwość wykonywania czynności związanych z kontrolą wycieków poprzez planowanie z wyprzedzeniem i aktywne podejście do celów konserwacji i niezawodności. Jeśli potrafisz właściwie zarządzać wyciekami z układu hydraulicznego, będziesz w stanie osiągnąć zmniejszenie zużycia energii, zmniejszenie ilości odpadów, wydłużenie czasu pracy, poprawę niezawodności sprzętu i ostatecznie zwiększenie zysków firmy.