Olajszennyeződések – szilárd részecskék
Szilárd szennyeződések a hidraulikaolajban
A hidraulikus rendszerben keringő szilárd részecskék a terhelt, egymáshoz képest mozgó felületek közé jutva intenzív kopást okozhatnak a szivattyúkban, szelepekben, hengerekben és más precíziós alkatrészekben. Különösen veszélyesek azok a finom részecskék, amelyek mérete összemérhető az alkatrészek működési hézagaival – miközben szabad szemmel már nem is láthatók.
Miért különösen veszélyesek a finom részecskék?
A precíziós hidraulikus alkatrészek egymáshoz képest mozgó felületei között mikrométeres nagyságrendű működési hézagok lehetnek. A hézaggal összemérhető, illetve annál kisebb részecskék bejuthatnak a felületek közé, ahol abrazív kopást, felületi sérülést és működési zavart okozhatnak. A jóval nagyobb részecskék jellemzően nem jutnak át szabadon a legszűkebb hézagokon, de más módon továbbra is károsíthatják a rendszert.
- < 5 µmkülönösen kritikus finom részecsketartomány a kis működési hézagú alkatrészeknél
- 1–10 µma vezérlőszivattyúk és szervoszelepek kritikus hézaga
- 2,5–7,6 µmjellemző hézag az arányos szelepek tolattyúja és háza között (0,0001–0,0003 hüvelyk)
- Gyártói célértéka szükséges olajtisztaság alkatrész- és gyártófüggő; mindig az adott komponens előírása az irányadó
Háromtest-abrázió: így gyorsítja a szennyeződés a kopást
Háromtest-abráziónál a két egymáshoz képest mozgó felület között szilárd részecskék vannak jelen. A terhelt részecskék gördülve vagy csúszva károsíthatják a felületeket, barázdákat és további kopásterméket hozva létre. A keletkező új részecskék tovább növelik a szennyezettséget, ezért a kopási folyamat önmagát gyorsíthatja.
- Szivattyúk: belső szivárgás, csökkenő térfogatáram és hatásfok
- Szelepek: tolattyúkopás, beragadás, pontatlan vezérlés
- Tömítések és hengerek: karcos rúd és henger, szivárgás
- Hidromotorok: kopásból eredő teljesítményvesztés
Mekkora kumulált szennyezőanyag-terhelés érheti a szivattyút?
A Triple R számítása egy 200 l/perc térfogatáramú rendszer példáján szemlélteti, hogy a keringő részecskék folyamatos üzemben újra és újra áthaladnak a szivattyún. A számítás szerint erősen szennyezett olajnál az éves kumulált részecske-áthaladás több mint 3000 kg-nak, tisztább olajnál mintegy 15 kg-nak felel meg.
200 l/perc térfogatáram, egy év folyamatos üzem, a Triple R példaszámítása szerint. A megadott tömeg kumulált áthaladási terhelés: nem azt jelenti, hogy ennyi szennyeződés található egyszerre a rendszerben, hanem azt, hogy ugyanazok a keringő részecskék ismételten áthaladhatnak a szivattyún. A két példa közötti különbség mintegy kétszázszoros.
A kopásfémek az olaj öregedését is gyorsíthatják
Bizonyos kopásfémek – például a vas és a réz – katalizálhatják az oxidációs folyamatokat. A nagyobb kopásfém-koncentráció ezért gyorsíthatja az olaj öregedését és az antioxidáns adalékok fogyását. Az oxidáció előrehaladtával savas bomlástermékek, iszap- és lakkszerű lerakódások is képződhetnek, amelyek tovább ronthatják a rendszer üzembiztonságát.
A finom részecskék nagy fajlagos felületük miatt különösen aktívak lehetnek ezekben a folyamatokban. Ezért a részecskeszennyezettség csökkentése nemcsak az alkatrészek kopását mérsékelheti, hanem az olaj megfelelő állapotának hosszabb ideig történő fenntartását is segítheti.
Indokolt minden esetben az olajcsere?
Nem feltétlenül. Ha az olaj fizikai és kémiai állapota még megfelelő, pusztán a magas szilárdrészecske-szennyezettség miatt nem mindig indokolt az olajcsere. Ilyenkor célszerű lehet az olaj célértékre történő szűrése, majd folyamatos tisztán tartása. Ha viszont az olaj oxidálódott, adalékai kimerültek, viszkozitása megváltozott vagy más okból már nem megfelelő, az olajcsere szükséges lehet. A döntést ezért érdemes laborvizsgálatra és a gyártói előírásokra alapozni.
Triple R mellékáramú szűrésArányos szelepek és szervoszelepek: a legérzékenyebb pont
Az arányos szelepek tolattyúja és háza közötti működési hézag mikrométeres nagyságrendű lehet; egyes konstrukcióknál jellemzően 2,5–7,6 µm. A finom részecskék bejuthatnak ebbe a hézagba, ahol abrazív kopást, lerakódást, illetve a tolattyú mozgásának akadályozását okozhatják. Ennek következménye lehet pontatlan pozicionálás, ingadozó nyomás vagy sebesség, szélsőséges esetben pedig a szelep megszorulása.
Ezért elengedhetetlen, hogy a szelepbe belépő olaj megfeleljen a gyártó által előírt ISO 4406 tisztasági kódnak. Hibakeresésnél érdemes először az olajtisztaságot ellenőrizni: így elkerülhető, hogy jó szelepek kerüljenek javításra, vagy hogy a feleslegesen cserélt alkatrésszel újabb szennyeződés jusson a rendszerbe.
Mit jelent az olajlabor ISO 4406 kódja?
A háromszámos ISO 4406 kód azt mutatja, hány részecske található 1 ml olajban a ≥ 4 µm(c), ≥ 6 µm(c) és ≥ 14 µm(c) mérettartományokban. Egy kódszámnyi emelkedés közel kétszeres részecskeszámot jelent. Írja be a mért kódot, és válassza ki a legérzékenyebb alkatrészt: megmutatjuk, hogyan viszonyul a megadott tisztaság az általunk alkalmazott célértékhez.
| Méret | 1 ml-ben | 100 ml-ben |
|---|
| Alkatrész | Ajánlott | Határeset | Kritikus |
|---|---|---|---|
| Szervoszelepek | 14/12/9 | 15/13/10 | 15/13/10 felett |
| Arányos szelepek | 15/13/10 | 16/14/11 – 17/15/12 | 17/15/12 felett |
| Dugattyús szivattyúk | 16/14/11 | 17/15/12 | 17/15/12 felett |
| Szárnylapátos szivattyúk | 16/14/11 | 17/15/12 – 18/16/13 | 18/16/13 felett |
| Fogaskerék-szivattyúk | 17/15/12 | 18/16/13 | 18/16/13 felett |
A Hidra Kft. ajánlása. Az adott alkatrész gyártói előírása mindig elsőbbséget élvez. Magasabb rendszernyomásnál szigorúbb célérték indokolt.
Így néz ki a különbség mikroszkóp alatt
Szűrőmembrán mikroszkóp alatt: balra erősen szennyezett (ISO 24/22/19), jobbra tiszta olaj (ISO 15/12/9). A két kód között mérettartományonként 9–10 kódszám a különbség, ami nagyjából 500–1000-szeres részecskeszám-különbségnek felel meg.
Húzza a csúszkát a két állapot összehasonlításához.
Mérni, kiszűrni, kint tartani
A szilárd szennyeződés ellen három lépés ad tartós megoldást. Mindhárom nálunk is elérhető.
Ellenőrzés
Tudja meg, hol tart az olaja
Laboratóriumi vagy helyszíni részecskeszámlálással meghatározható az olaj ISO 4406 szerinti tisztasági kódja. Folyamatos online olajtisztaság-érzékelővel pedig a változás trendje is követhető, így időben észlelhető a szennyezettség növekedése.
Szűrés
Távolítsa el, ami már bekerült
A mellékáramú mélységi szűrés a főkörtől függetlenül, nagy szűrőfelületen dolgozik, és a mikrométeres tartományba eső finom szennyeződések folyamatos eltávolításával segít az olajat a kívánt tisztasági szinten tartani.
Megelőzés
Ne engedje be a szennyeződést
Adszorberes légzőszűrő a tartály légzőnyílására, zárt töltés és ürítés adapteren keresztül: így a por már be sem jut a rendszerbe.
Gyakori kérdések
Mely szilárd részecskék jelentenek különösen nagy kockázatot a hidraulikára?
Különösen veszélyesek azok a finom részecskék, amelyek mérete összemérhető az alkatrészek működési hézagaival. Ezek bejuthatnak a mozgó felületek közé, ahol abrazív kopást, felületi sérülést és működési zavart okozhatnak. Szabad szemmel nagyjából 40 µm alatt már nem látható egy részecske, ezért a tisztának látszó olaj is lehet erősen szennyezett.
Mit jelent az ISO 4406 tisztasági kód?
A háromszámos ISO 4406 kód azt mutatja, hány részecske található 1 ml olajban a ≥ 4 µm(c), ≥ 6 µm(c) és ≥ 14 µm(c) mérettartományokban. A 17/15/12 kód például 640–1300 db ≥ 4 µm(c), 160–320 db ≥ 6 µm(c) és 20–40 db ≥ 14 µm(c) részecskét jelent milliliterenként. Egy kódszámnyi emelkedés közel kétszeres részecskeszámot jelent.
Milyen olajtisztaság kell szervoszelephez és arányos szelephez?
Szervoszelepeknél ISO 14/12/9, arányos szelepeknél ISO 15/13/10 vagy annál tisztább olajat javaslunk kiindulási célértékként. A tényleges követelmény azonban alkatrész-, nyomás- és gyártófüggő, ezért mindig az adott alkatrész gyártói előírása az irányadó.
Megoldja a problémát az olajcsere?
Nem feltétlenül. Ha az olaj fizikai és kémiai állapota megfelelő, pusztán a magas szilárdrészecske-szennyezettség miatt nem mindig indokolt az olajcsere. Ilyenkor célszerű lehet az olaj célértékre történő szűrése és ezt követő tisztán tartása. Ha az olaj más paraméterei már nem megfelelőek, olajcsere szükséges lehet; ezért a döntést laborvizsgálat és a gyártói előírások alapján érdemes meghozni.
Hogyan mérhető a hidraulikaolaj szilárdrészecske-szennyezettsége?
Olajminta laboratóriumi részecskeszámlálásával, helyszíni részecskeszámlálóval vagy folyamatos online olajtisztaság-érzékelővel. Az eredmény jellemzően ISO 4406 tisztasági kóddal adható meg, a trend figyelésével pedig a tisztaság romlása is időben felismerhető.
Mennyire tiszta az Ön olaja?
Küldjön olajmintát, vagy írja meg a laborlap ISO kódját és a gép típusát. Megmondjuk, mennyire terheli a szennyeződés a rendszert, és milyen szűréssel hozható a célértékre.
- Telefon+36 1 431 0980
- E-mailiroda@hidrakft.hu
- Cím1103 Budapest, Gyömrői út 108.