经过凯特·哈纳奇(Kate Harnage),MLTI,MLAII,润滑工程师SME,Des-Case Corporation
液压系统在许多工业设施中利用,控制和传输电源。维护良好的液压系统具有高度响应和高效的效率,能够向工业设备传输可靠的功率。但是,这种可靠性取决于给定液压系统的关键描述:维护良好。只要保留该系统以继续提供其设计的功能和可靠性,就只有在最先进的系统上花费的钱才能保持良好的花费。
维护良好的液压系统具有全面的维护计划,以使其按预期运行。液压系统维护最关键的领域之一是润滑计划。精确润滑程序减少了机器故障的发生并延长了机器的寿命。在食品和饮料行业中,保护过程和产品免受润滑失败是更关键的问题。失败的液压系统可导致重大的油污染事件,并可能导致零件破裂(即液压软管破裂)进入该过程。
为了应对这些风险并实现扩展机器寿命的好处,应采取精确润滑方法来维护系统。定义这种方法需要查看所有潜在问题,并制定一项整体计划来应对这些风险。这样的计划确保以正确条件的正确油在正确的位置,正确的时间和正确的数量以正确的方式,正确的位置交付。
原始设备制造商经常指示在其设备中使用的正确油。重要的是要注意,指定的油是一种选择,通常不是系统的唯一兼容油。主要的润滑剂制造商为您的设备提供了多种选择。
但是,如果丢失了来自OEM的记录,则可以通过第三方为给定的设备指定正确的油。在指定要在系统中使用的油时,请考虑环境温度,操作条件和机器规格。这些考虑因素决定了系统的整体健康和运行,粘度,基础油和添加剂套件的最佳组合。例如,某些机器组件可能需要无锌油,以避免锌和零件材料之间的不兼容性腐蚀问题。确定最佳油并确保将其用于系统是精确润滑最佳实践的第一步。
食品和饮料行业为指定润滑剂增添了额外的复杂性:食品级。虽然并非工厂内的所有设备都需要食品级润滑剂,但有优势和缺点可以指定所有植物润滑剂都是食品级。主要优点是,任何交叉污染(即使用错误的润滑剂用于应用程序)对客户的风险较小,因为它们都是食品等级。另一个优点是,它允许更多的库存合并 - 需要更少的润滑剂和其他供应材料,也使指定或颜色代码更易于润滑剂。
但是,简单地成为“正确”的油并不是系统的唯一要求。分销商的新油可以包含每毫升数千个破坏性颗粒。液压油还必须处于正确的状态才能正确完成其工作。一个关键因素是油的干净。
润滑相关损伤的最直接来源来自污染。污染物是任何不应在系统中的材料,例如水,污垢,灰尘或磨损颗粒。污染物引起问题对于机器和润滑剂。实际上,污染是润滑设备中机器寿命损失的第一大原因。还说82%的机械磨损是由颗粒污染引起的。
重要的是要检查系统的需求并确定石油清洁度的目标。考虑阀门和泵间隙等因素可以帮助确定适当的目标ISO清洁度水平,因为机器的最危险颗粒的大小与系统中设计的间隙相似。下一页上的表列出基于组件类型的典型流体清洁度规格。
在建立了油清洁的目标后,污染变成了两头野兽:您必须在系统内部删除颗粒,同时排除进一步的颗粒进入。排除污染的价格便宜多达十倍。但是,两者都是真正建立精确润滑计划所必需的。
对于已经在系统内的污染,过滤,冲洗和清洁都是拆卸的所有选择。特别是在建立新的精密润滑计划时,谨慎地冲洗和清洁现有的储层。多年的污泥和清漆可以在水库中积聚,即使新石油投入使用,也可以提供污染的来源。这最容易在染成深褐色的旧视镜中看到颜色。有时,这些视力玻璃使它看起来好像油在适当的水平上,即使是空的。
表:液压成分的典型流体清洁目标。
对于具有颗粒物污染的高量的系统,过滤系统可以将粒子计数带到目标ISO清洁度水平。重要的是要注意,对于极度肮脏的系统,可能需要卸下过滤器,以防止由于压倒介质的颗粒体积而导致的压力损失。在捕获最大颗粒之前捕获最大颗粒以捕获过滤器以捕获较小微米颗粒的计划,可以在不干扰其功能的情况下清洁系统。
对于食品和饮料行业,固体颗粒污染通常会被另一种苛刻的污染物 - 水遮蔽。由于需要频繁的冲洗,水很容易通过损坏的密封,松动的配件或机械外壳中的其他裂缝或间隙找到道路。
左侧的脏油水平指示器很难看到。右:干净的3D可观察机油水平机。
要打击水作为污染物,请了解水是什么状态,即自由,乳化或溶解。聚合物和聚合过滤器和离心分离器可以从系统中去除自由和乳化的水,但它们无法在系统中除去溶解的水。对于溶解的水,必须进行真空脱水以去除油中的水污染。
由于去除污染方法执行其工作,因此也必须阻止新污染物进入系统。填充端口,呼吸盖和采样端口是三个区域,通常会产生颗粒的入口。同样,从系统中去除粒子需要更多的时间,比采取措施防止颗粒进入的措施更为昂贵。
液压储层上的呼吸盖可以使系统在操作过程中呼吸。对于不平衡的系统,大量空气进入并退出系统,以取代移动的液压油占据的空间。对于平衡系统,液压油的加热和冷却会导致膨胀和收缩。随着加热油的膨胀,它会迫使储层空气,反之亦然。
OEM呼吸帽通常非常基本,最多包含一个小的电线网滤光片,以防止昆虫或大污染物进入。但是,它们仍然使灰尘,污垢,水分和水进入系统。高级呼吸元素应对这些风险。用硅胶除湿呼吸,使空气进入系统,并从水库顶部空间中抽出水分。这些先进的干燥剂呼吸器还包含介质过滤器,以防止灰尘和灰尘颗粒进入系统。
填充用于采样的端口和开放端口,每次打开时都会创建一个入口事件。通过清除空气中的设备,灰尘或水很容易进入机器,如果盖子无法正确安装,则会带来进一步的风险。洗涤后,当HPU突然充满50/50的油和水时,开放的填充端口会对机器造成灾难性后果。
肮脏的OEM防尘帽与干燥剂的呼吸器,以保护设备免受水和颗粒污染的侵入。
如前所述,每当系统向大气开放时,都有可能进入灰尘,污垢,水和潮湿的空气。其中最常见的发生之一是在换油或换气期间。当维护者打开填充帽时,开口处的任何碎屑都可以落入系统中。将漏斗或软管插入开口会引入系统中更多的碎屑。如果软管未密封将油转入储层,它可能会使问题更加复杂并引入更多的碎屑。在一项研究中,从55加仑的液压油中取油样品,并添加了一茶匙的污垢,由此产生的ISO污染代码为19/17/14。每毫升超过2500个颗粒为4µm或更大。
在转移过程中,使用快速连接配件和密封的机油传输容器大大降低了污染进入油中的污染。对于大量转移,通过过滤系统的额外传递是确保清洁油进入系统的另一种方法。但是,在将油转移到系统中之前仅过滤一次,并不总是足够的。从炼油厂到设施,石油在储层之间进行多次转移,每次转移,污染水平都上升。尽管一些公司提出要向特定的ISO清洁度提供认证的石油,但通用的石油交付将太脏,无法立即投入机械,而不会损坏设备。
在投入使用之前,应在现场至少过滤3次过滤新的石油。应在油先生之前先采集油样品,以确定基线。这提供了清洁度以及添加剂基线的确认,并确保存在适当的粘度(并且有人不会意外地输送错误的油。)
机油转移设备,例如容器,移动散装罐和过滤车,仅应用于一种油。混合不兼容的油会对过滤性,泡沫趋势,空中释放时间和其他特征产生负面影响。混合不同粘度的油也会导致具有按比例平均粘度的油,这可能比指定使用的设备高得多或低。通过确保仅用于单一类型的油或润滑剂,可以避免这些风险。
在现场使用的标签设备和用于润滑剂存储和转移是该过程的关键步骤。它经常被忽略,但是该文档可确保指定正确的油和过滤器。
机油转移设备应清楚地标记为预期设备的机油类型和粘度。颜色编码和形状或符号可以降低混合油的风险,并在填充设备之前提供另一个指标以检查。
在食品和饮料行业中,食品级润滑剂的需求使标签成为创建全面润滑计划的更宝贵的一步。在非食品级润滑剂污染的系统中,储层标签降低了使用错误类型的油的风险。标签还使工作团队更容易培训新成员 - 为所有行业提供了好处。
新油应在使用之前对其进行采样。具有元素分析的完整油样报告将为添加元素,磨损,颗粒计数,粘度,酸性和其他特征提供基线。将电流样品与基线进行比较,以主动的基础优化了石油变化间隔,而不是基于时间的预防性维护时间表。
应为每件机械建立和记录适当的油位。对于某些设备配置,可能需要显示操作和关闭级别。对于在操作过程中大量油在过程中悬挂着大量油但关闭时将储层排出的系统,这可能是尤其如此。在操作过程中,在这样的系统中的水库将被溢出,并在关闭时通过呼吸器或其他开口溢出油;同样,关闭时填充水库,但仅在操作过程中通常指示的点,将没有足够的油来正确操作。
这些石油水平应在油视玻璃上明确标记,并且必须在负责填充和维护系统的技术人员容易看到的位置。当在填充操作过程中无法监控油位时,技术人员很容易填补水库。虽然很快就可以轻松地固定过度填充,但通过呼吸器(或通过炸毁海豹)溢出水库可以造成安全性和环境危害和家政危害,尤其是如果这种燃料泄漏到食品中。
“瑞士奶酪”错误模型。
“瑞士奶酪”错误模型说明了当过程和执行中的孔和差距排列时如何发生故障。通过采取整体方法在液压系统中进行润滑,每项努力都是针对每个失败机会的额外防御层。解决液压油之前和之后解决潜在问题的冗余性进一步减少了故障的发生,并最终延长了系统的寿命。
借助食品和饮料行业,这些冗余还保护了工艺和产品免受污染风险。在行业积极寻求改善生产而不增加预算的时候,投资润滑可能会带来很高的回报。通过为任何给定的液压系统制定精确润滑计划,总体维护成本的降低可通过减少维护扳手的时间和操作停机时间来节省直接成本以及偶然的节省。