بانک ماشین آلات پتروشیمی بندر امام


عوامل آلوده کننده در سیستم های هیدرولیک

 

عوامل آلوده کننده  در سیستم  های هیدرولیک

 

 

امروزه ههمه کرین ها از سیستم هیدرولیک برای جابجایی بار استفاده می کنند که نمونه بارز آن کرین های تلسکوپی هیدرولیکی است که هم سرعت عمل بالایی دارند و هم حجم اشان کم است و در عین حال از ظرفیت و قدرت مانور بالایی هم برخوردارند . در حقیقت کرین های امروزی ترکیبی از رشته های مختلف مهندسی و از جمله مکانیک و برق و متالورژی و کنترل هستند . در این میان اما اهمیت سیستم هیدرولیک و روغن هیدرولیک بعنوان هسته مرکزی حرکت در این نوع کرین ها از اهمیت زیادی برخوردار است و به همین جهت پاک بودن و سالم بودن روغن هیدرولیک نیز بسیار اهمیت دارد چون این سیال هیدرولیک است که  نقش اساسی و مهم  انتقال نیرو را بر عهده دارد و تضمین کننده کارکرد درست کرین است از یان رو , بحث آلایندگی آن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است.

همانگونه که می دانید در یک سیستم هیدرولیک, سیال هیدرولیک با تغییر جهت نیرو و همچنین تغییر مقدار آن باعث حذف یک سری از عملیات مکانیکی در سیستم می شود که بعنوان مثال از حذف استفاده از دنده ها, اهرم ها و نیز حذف تنش های شدید اجزای می توان سیستم نام برد. همچنین سیال هیدرولیک به دلیل انتقال سریع نیرو و تا فاصله زیاد, در شرایط دما و فشار بالا بازدهی بهتری خواهد داشت.

اکنون مشخص شده است که بخش عمده ای یعنی  حدود80 % از خرابی ها در سیستم هیدرولیک, نتیجه مستقیم آلودگی سیال آن است. بنابراین با انتخاب یک سیال مناسب و همچنین کنترل آلاینده ها می توان آسیب های ناشی از آلاینده ها را به حداقل رساند.

 

 

حرارت زیاد  (Over Heat)

 

حرارت زیاد می تواند بر روی کیفیت روغن اثر بگذارد عاملی که اغلب نادیده گرفته می شود باید توجه داشت که  یکی از عوامل بوجود آمدن حرارت بیش از اندازه در سیستم  هیدرولیک می تواند مربوط به انتخاب نادرست گرید (ISO VG) روغن هیدرولیک باشد.

بدین ترتیب که چون در شرایط روانکاری هیدرو دینامیک تنها اصطکاک موجود, اصطکاک داخلی روغن در گردش است, اگر گرید مصرفی بیش از گرید توصیه شده باشد به دلیل افزایش اصطکاک داخلی, دمای روغن به شدت افزایش می یابد. بر اثر افزایش غیرعادی دمای روغن, روند اکسیداسیون از حالت تدریجی خارج شده و روغن پایه به سرعت اکسید

می شود. (پس از شروع اکسیداسیون به ازای هر15 درجه سانتیگراد افزایش دما, شدت اکسیداسیون, دو برابر می شود) نتیجه این امر کاهش ادتیوهای آنتی اکسیدان و در نهایت کاهش عمر مفید روغن خواهد بود.

از دلایل دیگر Over Heat می توان به انجام تماس فلز با فلز در اثر وجود اشکال فنی در سیستم و برقراری شرایط روانکاری مرزی اشاره کرد که باعث سایش مکانیکی قطعات می شود. در برخی موارد نیز بدلیل طراحی نامناسب, انتقال حرارت موثر بین سیستم و محیط انجام نشده و در شرایط آب و هوایی گرم, تاثیر پذیری سیستم از محیط بسیار زیاد می شود.

در نهایت با افزایش عدد اسیدی و تحلیل ادتیوها در روغن, میزان خوردگی و زنگ زدگی قطعات نیز افزایش می یابد. از طرف دیگر بدلیل افزایش گرانروی روغن (اکسیداسیون) جریان روغن درون سیستم کاهش یافته و بدلیل افت فشار, دقت کنترل سیستم کاهش خواهد یافت.

برای رفع چنین مشکلاتی در سیستم می توان ضمن انتخاب صحیح گرید سیال هیدرولیک و نیز اطمینان از طراحی مناسب, با افزایش ظرفیت تغذیه روغن و همچنین افزایش سرعت گردش آن, دمای روغن را در حد مطلوب کنترل کرد که بنا به عقیده کارشناسان تعمیرات دمای روغن در مخزن اصلی هیدرولیک, نباید از60 درجه سانتیگراد تجاوز کند.

 

آلایندگی ذرات جامد (Solid Particle Contamination)

در یک سیستم هیدرولیک بدلیل اینکه امکان حذف کامل ذرات جامد از سیال هیدرولیک وجود ندارد, بناچار برای آلایندگی ناشی از ذرات, یک محدوده تعریف می شود. در سیستم های امروزی که دارای لقی مجاز (Clearance) بسیار کمی بوده و در فشارهای به نسبت بالا (بیشتر از 7 bar ) کار می کنند کنترل آلاینده های جامد از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. منابع ورود ذرات جامد به سیستم می تواند از طریق هوای ورودی به سیستم از محیط (گرد و غبار), ذرات عبوری از آب بندها, باقی ماندن ذرات درون سیستم هنگام نصب قطعات و نیز ذرات حاصل از سایش داخلی قطعات باشد. حضور این ذرات در سیستم می تواند سبب بوجود آمدن صدمات مکانیکی (پارگی شیلنگها و شکستن Valve ها), سایش و خراشیدگی سطوح فلزی, گرفتگی فیلترها و در نهایت ایجاد افت فشار در سیستم شود که نتیجه این امر کاهش میزان تولید و افزایش هزینه های کلی تعمیرات خواهد بود.

برای جلوگیری از ورود ذرات به سیستم, باید تمامی سیالات, قبل از ورود به مخزن, فیلتر شده و در نواحی قرارگیری سیستم در معرض هوای محیط, فیلترهای مناسب بکارگرفته شوند. هم چنین فلاشینگ نهایی سیستم پس از نصب قطعات (قبل از راه اندازی) و نیز بازرسی شرایط آب بندها و درپوش مخازن مرکزی می تواند مانع ورود ذرات جامد به سیستم شود. از طرفی بررسی فیلترها از نظر مش صحیح ( اندازه منافذ و تعداد) و جنس آنها با توجه به نوع عملیات, می تواند بازدهی فیلتراسیون را در سیستم افزایش داده و با در نظر گرفتن لقی مجاز قطعات می توان محدوده مناسبی برای آلاینده ها تعریف کرد.

 

 

یکی از روشهای اندازه گیری, روش اسپکتروسکوپی است که بدلیل محدودیت این روش (عدم اندازه گیری ذرات بزرگتر از7 میکرون), روش های دیگری نظیر NAS و اخیراً روش ISO 4406 بکار گرفته می شوند.

در این روشها, با توجه به لقی مجاز قطعات و توصیه سازنده اصلی تجهیزات (OEM) یک محدوده بعنوان کد تمیزی سیستم در نظر گرفته می شود, بدین ترتیب که بوسیله شمارش الکترونیکی ذرات با توجه به سایز آنها (در محدوده بین5,2 تا15 میکرون) کد تمیزی سیستم مشخص می شود. بعنوان مثال سازنده ویکرز برای یک سیستم هیدرولیک

کد ISO 4406 18/16/13 معادل با NAS 1638 Level 7 را بعنوان کد تمیزی سیستم در نظر گرفته است که اگر میزان آلاینده ها از این حد تجاوز کند, با بهبود فیلتراسیون ( یا تعویض فیلتر) و در صورت لزوم جایگزینی روغن جدید می توان آثار مخرب آلاینده ها را به حداقل رساند.

آلایندگی آب (Water Contamination) :

میزان ایده آل آب در یک سیال هیدرولیک, کمتر از میزان اشباع آن (در دمای عملیاتی دستگاه) است. حدود (200-300)ppm آب می تواند بصورت محلول در سیال پایه معدنی وجود داشته باشد بدون اینکه رنگ روغن تغییر کند.

اگر میزان آب به 500 ppm افزایش یابد, روغن کمی کدر شده و به اصطلاح ظاهر آن ابری می شود. بالاترین میزان مجاز آب در یک سیال هیدرولیک 100 ppm بوده و اگرمیزان آب از 0.1 درصد وزنی تجاوز کند, بصورت‌ آب آزاد ظاهر خواهد شد. آب بدلیل کاهش مقاومت فیلم روانکار باعث افزایش شدت سایش شده و در حضور فلزاتی نظیر مس, شدت سایش دو برابر خواهد شد.

از طرفی بدلیل کاهش ادتیوهای R&O , میزان خوردگی و زنگ زدگی سطوح فلزی افزایش یافته و در حضور کاتالیزورهای فلزی, تخریب سطوح چند برابر می شود. همچنین بدلیل انجام سریع اکسیداسیون, لجن اسیدی در سیستم ایجاد شده و راندمان فیلتراسیون کاهش می یابد.

بهترین روش برای اندازه گیری میزان آب, آزمایش کارل فیشر است. برای جلوگیری از ورود آب به سیستم می توان به مواردی نظیر دقت در انبارداری صحیح, برطرف کردن نشتی از مبدلهای حرارتی یا ورودی های مخزن و تعویض آب بندهای آسیب دیده, اشاره کرد.

 

آلایندگی هوا (Air Contamination) :

یکی دیگر از آلاینده هایی که در ارتباط با سیال هیدرولیک می توان به آن پرداخت, حبابهای هواست. خروج حبابهای درون سیال در مواقعی که فشار اعمال شده روی سیال از فشار اشباع حلالیت هوا در آن کمتر باشد, می تواند با شکستن و از بین رفتن ناگهانی باعث بروز حوادثی نظیر کاویتاسیون شود. یکی دیگر از صدماتی که حضور حبابهای هوا درون روغن هیدرولیک ایجاد می کند, تولید کف (تراکم پذیر) و افزایش شدید درجه حرارت بدلیل کاهش حجم درون سیلندر هیدرولیک است که این افزایش دمای ناگهانی باعث تسریع روند اکسیداسیون خواهد شد.

برای جلوگیری از ورود هوا به سیستم می توان با تامین هد مورد نیاز پمپ از بوجود آمدن افت فشار در اریفیس ها و همچنین مقاومت در مکش و هواگیری پمپ ها جلوگیری کرد.

در برخی موارد باز و بسته شدن سریع شیر کنترل ها (ایجاد توربولنسی), تنفس کلاهک مخزن و ورودی های سیستم می تواند بعنوان منابع ورود هوا به سیستم باشند که با رفع این عیوب, تشکیل حبابهای هوا در سیال هیدرولیک به پایین ترین میزان ممکن خواهد رسید.

 

 

مشکل نشتی (Leakage)

خیلی از تعمیرکاران و اپراتورها به نشتی توجهی چندانی ندارند و به همین جهت  برای رفع آن, تلاش جدی صورت نمی گیرد. بررسی آثار نامطلوب نشتی در یک سیستم می تواند اهمیت آنرا بیش از پیش مشخص ساخته و تاثیر آن را در کیفیت محصول نهایی و افزایش هزینه های تمام شده, نشان دهد.

در یک سیستم هیدرولیک بدلیل نشتی, همواره میزان مصرف روغن از ظرفیت واقعی مخزن بیشتر بوده و هزینه های مربوط به خرید روانکار افزایش می یابد. از طرفی بدلیل کاهش جریان روغن و ایجاد افت فشار, دقت کنترلی سیستم کاهش یافته و بعلت کارکرد نامنظم سیستم, مشخصات محصول نهایی (مثلاً ابعاد) بر موارد از پیش تعیین شده منطبق نخواهدبود. در ارتباط با معضل نشتی در کنار آثار مخرب زیست محیطی (ورود روغن به منابع آب و خاک), احتمال قرار گرفتن روغن در معرض سطوح داغ (دستگاههای دایکاست و تزریق پلاستیک) و اشتعال آن وجود داشته و بروز حوادثی نظیر آتش سوزی محتمل خواهد بود.

نکته بسیار مهم دیگر در ارتباط با نشتی این است که تمامی آلاینده های یاد شده می توانند از محل نشت روغن وارد سیستم شده و استهلاک زودرس تجهیزات و ماشین آلات را باعث شوند. بنابراین بازرسی منظم اتصالات و آب بندها و تعویض آنها در صورت لزوم می تواند در کارکرد مطمئن ماشین آلات, موثر باشد.

یکی دیگر از روشهای جلوگیری از نشتی, موضوع  سازگاری سیال هیدرولیک با جنس نشت بندها یعنی  الاستومرها و انتخاب مناسب سیال هیدرولیک از نظر نقطه آنیلین است.

بدین معنی که نقطه آنیلین معرف میزان ترکیبات آروماتیک در روغن بوده و اگر از میزان توصیه شده بیشتر باشد, باعث تورم آب بندها شده و اگر کمتر از حد مجاز باشد سبب سفت شدن اتصالات و کاهش حجم آنها می شود.

با انجام یک سری کارها می توان میزان نشتی را به حداقل رسانید که از جمله آنها این است ک

 انتخاب صحیح آب بندها (از نظر دما, فشار و شدت جریان), تنظیم دمای سیال هیدرولیک (حداقل نگه داشتن دمای سیال) و بالانس مکانیکی سیستم  یعنی اینکه محور پمپ و موتور در یک راستا قرار گیرند.  

 

 

منابع:

-

- Oil Analysis & Lubrication Learning Center

 

- Lube- Tech Magazine

 


محمد توکلی

صفحه نخست
آرشیو وبلاگ
پست الكترونيك

محمد توکلی


نویسندگان
محمد توکلی


آرشیو من
آذر ٩٥
آبان ٩٥
مهر ٩٥
شهریور ٩٥
امرداد ٩٥
تیر ٩٥
خرداد ٩٥
اردیبهشت ٩٥
فروردین ٩٥
اسفند ٩٤
بهمن ٩٤
دی ٩٤
آبان ٩٤
مهر ٩٤
شهریور ٩٤
امرداد ٩٤
تیر ٩٤
خرداد ٩٤
اردیبهشت ٩٤
اسفند ٩۳
بهمن ٩۳
دی ٩۳
آذر ٩۳
شهریور ٩۳
تیر ٩۳
خرداد ٩۳
اردیبهشت ٩۳
فروردین ٩۳
آذر ٩٢
آبان ٩٢
مهر ٩٢
شهریور ٩٢
امرداد ٩٢
تیر ٩٢
فروردین ٩٢
اسفند ٩۱
بهمن ٩۱
امرداد ٩۱
فروردین ٩۱
اسفند ٩٠
بهمن ٩٠
دی ٩٠
آذر ٩٠
آبان ٩٠
مهر ٩٠
شهریور ٩٠
امرداد ٩٠
تیر ٩٠
خرداد ٩٠
اردیبهشت ٩٠
فروردین ٩٠
آذر ۸٩
آبان ۸٩
مهر ۸٩
فروردین ۸٩
اردیبهشت ۸۸
اسفند ۸٧
دی ۸٧
آذر ۸٧
آبان ۸٧
شهریور ۸٧
امرداد ۸٧
تیر ۸٧
خرداد ۸٧
اردیبهشت ۸٧
فروردین ۸٧
اسفند ۸٦
بهمن ۸٦
دی ۸٦
آبان ۸٦
مهر ۸٦
شهریور ۸٦
تیر ۸٦
خرداد ۸٦
اردیبهشت ۸٦
اسفند ۸٥
دی ۸٥
آبان ۸٥
تیر ۸٥
خرداد ۸٥
اردیبهشت ۸٥
بهمن ۸٤
دی ۸٤
آذر ۸٤
آبان ۸٤
مهر ۸٤
شهریور ۸٤
امرداد ۸٤
خرداد ۸٤
فروردین ۸٤
بهمن ۸۳
دی ۸۳
مهر ۸۳
خرداد ۸۳
اردیبهشت ۸۳
فروردین ۸۳


لینک دوستان
  ليست وبلاگ ها
قالب هاي وبلاگ
اخبار ایران
فناوری اطلاعات
تفريحات اينترنتي
پردیس من


آمار وبلاگ


وبلاگ فارسی
  RSS 2.0