Get Adobe Flash player

hidraulikus munkafolyamat

A hidraulikus munkafolyadékok összetételének és tulajdonságainak helyes megválasztása elengedhetetlenül fontos lépés a hidraulikus rendszerek jó állapotának megtartásához, hosszú élettartamuk biztosításához. Az üzemeltetés lényeges elemét képezi a szennyezőanyagok mennyiségének kézben tartása. A munkafolyadék töltet mintáinak rendszeres laboratóriumi vizsgálata segítségével figyelemmel kísérhetjük a töltet és hidraulikus rendszer állapotát, és elvégezhetjük a szükséges beavatkozásokat.Precisely specifying the composition and properties of hydraulic fluids is an essential step to maintain the good condition and povide the longest lifetime of hydraulic systems. Controlling the concentration of contaminants constitutes the basis of the operation. We can monitoring the condition of hydraulic fluids and systems supported by the regular laboratory analyses of hydraulic fluids’ samples and thus we can perform the necessary services.

Mostanában sokat beszélünk arról, hogy érdemesebb egészségünk megóvásával törődnünk, mint gyógykezelésre költenünk pénzünket. Nem utolsósorban azért, mert a megelőzés kifizetődőbb.

Gépeink sincsenek másképp. Általánosan igazolható, hogy a gépek jó állapotának megőrzése kisebb ráfordítást igényel, mint a javításuk. Mivel a gépek mostoha körülmények között sem panaszkodnak, az üzemeltetőknek kell gondoskodniuk arról, hogy megőrizzék kondíciójukat. Vizsgáljuk meg, mit kell tennünk azért, hogy hidraulikus berendezéseink hosszú életűek legyenek!

A hidraulikus munkafolyadék megválasztása

A hosszú élettartam biztosításának első lépése a hidraulikus munkafolyadék helyes megválasztása.

Ezt a kérdést egy mondattal is elintézhetnénk: be kell tartani a gyártómű, vagy a rendszert alkatrészeiből összeállító szakemberek előírását. Az élet azonban összetettebb annál, minthogy ilyen egyszerű megoldásokat kínálna. A hidraulikus munkafolyadék megválasztása szempontjából elsősorban a következő szempontok mérvadók.

A hidraulikus rendszer környezete

Nem tűzveszélyes környezetben ásványolaj bázisú hidraulikus munkafolyadékok közül választhatunk. Egyes esetekben nem kerülhető el, hogy a munkafolyadékba jelentős mennyiségű víz jusson be. Ilyen körülmények között vagy kiváló vízelváló képességű munkafolyadékot használjunk a víz rendszeres eltávolítás mellett, vagy olyan – diszpergens hatású – közeget válasszunk, amely jelentős víztartalom mellett is képes a berendezés épségének megóvására

Tűzveszélyes környezetben víztartalmú munkaközegek, vagy szintetikus tűzálló munkafolyadékok alkalmazhatók.

Ha fennáll a munkafolyadék környezetbe jutásának veszélye, környezetkímélő – biológiailag gyorsan lebomló – termékek alkalmazása célszerű.

Üzemi hőmérséklet

A hidraulikus munkafolyadéknak az üzemi hőmérsékletén kell biztosítania a berendezés jó hatásfokát. Túl alacsony viszkozitású munkaközeg rossz volumetrikus hatásfokot – nagy résveszteségeket – okoz, az indokoltnál magasabb üzemi viszkozitású munkaközeg pedig megnöveli a hidraulikus rendszer mechanikai veszteségeit.

Érdemes kiemelten foglalkozni a kültéri hidraulikus berendezésekkel. A téli körülmények között jelentkező alacsony környezeti hőmérséklet mellett indítási problémák jelentkezhetnek. Ilyen berendezésekben emelt viszkozitási indexű munkafolyadék használata indokolt.

Üzemi nyomás

A munkafolyadék nyomásának növekedése mellett a hidraulikus rendszer elemeit egyre nagyobb mechanikai terhelés éri. Az erős kopás csak növelt kopásgátló hatású munkafolyadék alkalmazásával kerülhető el.

A magas üzemi nyomás a munkafolyadék szilárd szennyezőinek káros hatását is felerősíti. Ilyen esetekben kiemelt figyelemmel kell lenni a munkafolyadék tisztaságára, indokolt lehet a munkaközeg szűrőberendezésen keresztül történő betöltése is.

 

1. ábra. Hidraulikafolyadék-töltet szűrése külső szűrővel

A különböző összetételű munkaközegek eltérő hatást gyakorolnak a nemfémes szerkezeti anyagokra. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy egy hidraulikus berendezésben csak olyan munkafolyadékok használhatók, amelyek összeférnek a berendezés tömítőanyagaival.

A szennyeződések kézben tartása

Külső eredetű szennyezőanyagok bejutására a hidraulikus rendszerek túlnyomó részét jelentő, ún. nyitott rendszerek esetében van lehetőség. Ilyen szempontból a zárt rendszerek kedvezőbbek, alkalmazásuk a karbantartás nehézkessége miatt mégis korlátozott.

Szennyezőanyagok a hidraulikus rendszereken belül is keletkeznek. Belső eredetű szennyezőknek tekinthetők a kopásrészecskék, és a hidraulikus munkafolyadék degradációs termékei.

A hidraulikus munkafolyadékok szilárd-, cseppfolyós- és légnemű anyagokkal szennyeződhetnek.

Szilárd szennyezők

A külső eredetű szilárd szennyezők elsősorban méretükkel, alakjukkal és keménységükkel összefüggésben fejtik ki abrazív vagy eróziós hatásukat A szilárd szennyezők közül fokozottan káros hatásúak a levegő portartalmából bejutó kvarcszemcsék, amelyek egy átlagos ipari környezetben kb. a por 30 %-át teszik ki.

Szilárd szennyezők bejutására a nem kellő körültekintéssel végzett olajcserék nyújtanak alkalmat. A környezeti levegő szennyezőanyag-tartalma bejuthat a “szabadon lélegző” munkafolyadék tartályok lélegző-nyílásán keresztül is. A lélegző-nyílásokra emiatt célszerű szűrőket elhelyezni. Ha ezek a szűrők egyben a vízgőz megkötésére is alkalmasak – pl. szilikagél töltetűek –, akkor egyúttal a levegő vízgőztartalmának bejutását is megakadályozzuk.

A rendszeren belül keletkező kopásrészecskék elsősorban víz jelenlétében fejtik ki negatív hatásukat. A fémrészecskék döntően nem a további koptató hatásuk révén, hanem a hidraulikus munkaközeg oxidációjának katalitikus elősegítése miatt károsak.

A külső- és belső eredetű szilárd szennyezők károsító hatásának mérséklése szempontjából döntő fontosságú a megfelelő tárolókapacitással és szűrési finomsággal rendelkező rendszerszűrők használata, és megfelelő időszakonkénti cseréje.

A hidraulikafolyadék-töltet véletlenszerű – nem üzemszerű – elszennyeződése esetén haladéktalanul sort kell keríteni a töltet külső szűrővel történő megtisztítására

A munkafolyadék-töltetek tisztaságát rendszeresen ellenőrizni kell. Az ellenőrzés lehetséges mintavétellel, laboratóriumban, de elvégezhető egyszerű eszközökkel a helyszínen is.

 

2. ábra. Helyszíni tisztaság-ellenőrzésre szolgáló eszközök

Folyékony szennyezők

A hidraulikaolajokban leggyakrabban előforduló folyékony szennyezőanyag a víz.

A víz jelenléte minden hatásában rendkívül káros. Felgyorsítja az olaj oxidációját, legrombolóbb hatását azonban azt adalékokra fejti ki. A víz a hidraulikaolaj minden adalékát megtámadja, velük savas vegyületeket alkot, bevonatokat, üledéket képez.
A levegővel érintkező olajfelszín a levegő vízgőztartalmának jelentős részét elnyeli. Az olajtöltet hőmérsékletének változása térfogatváltozással jár, így a tartályban lévő hidraulikaolaj feletti levegő cserélődik.

Ez a jelenség elősegíti a víz felvételét, ami azonban a már említett szilikagél töltetű szűrő segítségével nagymértékben csökkenthető.

Az oldott víz a hidraulikaolaj színében nem okoz elváltozást. Ha a munkafolyadék opálos, abban szabad víz található, vagyis a hidraulikaolaj emulziót alkot a vízzel.

Az oldott víz gőznyomása nagyobb, mint a munkafolyadékot alkotó szénhidrogén-vegyületek tenziója. Ennek következtében az alacsony nyomású helyeken vízgőz-buborékok keletkezhetnek, amelyek romboló hatású kavitációt okozhatnak.

Ha a hidraulikaolaj-töltetbe nem üzemszerűen jelentős mennyiségű víz kerül, gondoskodni kell annak mielőbbi eltávolításáról. Erre a célra alkalmas az 1. ábrán látható szűrőberendezés is, ha adszorbens hatású szűrőbetétet használunk.

Légnemű szennyezők

A hidraulikus munkaközegek jelentős mennyiségű levegő oldására képesek. Míg az oldott levegő általában nem okoz üzemeltetési nehézséget, addig az esetlegesen keletkező légbuborékok drasztikus hatásúak lehetnek.

A rendszer merevsége csökken, a beállási pontosság romlik. A levegőbuborékok nagyon rövid idő alatt nagynyomású térbe kerülhetnek. Mivel az újraoldódás folyamata lassú, a buborékok komprimálódnak, hőmérsékletük jelentősen megemelkedik.

Ha a tartályban atmoszférikus nyomáson lévő levegőbuborékok rövid idő alatt pl. 160 bar nyomás alá kerülnek, az adiabatikus kompresszió folyamán hőmérsékletük kb. 930°C-kal emelkedik meg. Ez a hőmérséklet a hidraulikaolaj gyors oxidációját és termikus bomlását okozza. Levegőbuborékok jelenlétében tehát a hidraulikaolaj akkor is hőhatás okozta károsodást szenved, ha a tartályhőmérséklet megfelelően alacsony.

A munkafolyadék-töltet, illetve a szűrők cseréje során jelentős mennyiségű légbuborék kerülhet a rendszerbe. A töltetcserét követően célszerű öt-tíz percet várni az újraindítással, ez alatt a tartályban lévő buborékok nagy része eltávozik.

A szivattyú szívóoldalán előforduló tömítetlenségek általában nem olajfolyáshoz, hanem levegőbeszíváshoz vezetnek, emiatt nehezen észlelhetők. A beszívott levegő rendkívül gyorsan tönkreteszi a hidraulikaolaj-töltetet. A szívóoldali tömítetlenségeket tehát haladéktalanul meg kell szüntetni.

Állapotfigyelés

A hidraulikus munkafolyadék mintáinak rendszeres laboratóriumi vizsgálata alkalmas a töltet és a rendszer állapotának nyomon követésére.
A laboratóriumi vizsgálatok általában a következő jellemzők meghatározására terjednek ki:

–    Viszkozitás mérés, a viszkozitási index számítása: Az eredmények tájékoztatást nyújtanak az emelt viszkozitási indexű hidraulikaolajok állapotáról, és az esetleges téves utántöltésekről.

–    Víztartalommérés: A vizsgálat eredménye alapján dönthetünk arról, hogy szükség van-e a töltet víztelenítésére.

–    A savszám meghatározása: A savszám a hidraulikaolajok elhasználtságának (oxidációjának) mértékét mutatja meg.

–    Tisztaság vizsgálat: A szilárd szennyezőanyagok túlzott mennyisége indokolttá teszi a töltet külső szűrővel történő tisztítását.

–    Elemanalízis: A színképelemzésen alapuló vizsgálat elsősorban a fémtartalmú szennyezők tömegarányának meghatározására szolgál. Rávilágít a rendellenes mértékű kopásra. Az intenzív kopás okainak felderítésére általában további vizsgálatokat (pl. ferrográfia) kell végezni.

 

3. ábra. ICP elemanalizátor

 

Kisdeák Lajos
kenéstechnikai szolgáltatás vezető
MOL-LUB Kft.