Řízení minimalizace znečištění hydraulických systémů

Mimoto nečistoty v okruhu mohou zvýšit opotřebení a zkrátit životnost stroje a schopnost mazání. Proto se jakákoli opatření vedoucí k minimalizaci kontaminace považují za dobře investovaný čas. Pouhá kontrola úniků kapalin nestačí.

Kontaminaci lze rozdělit do tří kategorií na plynnou, kapalnou a tuhou (částice). Plynná kontaminace, například vzduch, může poškodit mazací vlastnosti hydraulického média a zvýšit tak kontakt „kovu na kov“ způsobující opotřebení a zvýšené riziko znečištění jinými látkami. Vzduch může také způsobit kavitaci a mít dopad na výkon čerpadla.

Kapalná kontaminace ve formě vody může mít negativní dopad na mazací vlastnosti hydraulického média a způsobit korozi. Existují také problémy způsobené křížovou kontaminací. Jedná se především o přítomnost hydraulických kapalin na bázi minerálního oleje, které jsou neslučitelné s hydraulickými kapalinami na bázi glykolu a které ovlivňují jejich schopnost ochraňovat proti opotřebení a způsobují doslova „vyleštění“ povrchu komponentů systému. Minerální olej také reaguje s mastnými kyselinami obsaženými v produktech glykolu a vytváří tzv. „bílé mýdlo", které může snadno zablokovat filtry a sítka.

Tuhé nečistoty lze rozdělit do dvou podkategorií. Měkké částice jako vlákna, těsnění nebo částice z opotřebených těsnění, pryž a barvy mohou způsobit pouze omezenou škodu. Avšak tvrdé částice jako železo, ocel, bronz, mosaz, hliník a extrémně tvrdé částice jako korund, vodní kámen, rez a případně struska jsou velmi drsné a mohou způsobit značné poškození povrchu. Tuhé nečistoty mohou také způsobit samovolné výpadky provozu včetně zablokování ventilů, významného poškození čerpadel a zničení těsnění.

Vniknutí nečistot do hydraulického systému může dokonce vyvolat řetězovou reakci vedoucí k silnému opotřebení jeho jednotlivých součástí. Zvětší se tolerance těsněných ploch a zvýší se úniky, což má za následek snížení účinnosti komponentů, kdy může dokonce dojít k jejich zablokování. Významně mohou být ovlivněna i čidla a tlakové spínače, čímž se velmi zkomplikuje možnost řízení hydrauliky.

Použití nesprávných kapalin, nepřesné značení sudů a obalů s ropnými produkty, případně jejich skladování v zamořeném prostředí – to jsou tři způsoby kontaminace, kterým je možné jednoduše zabránit dodržováním správných postupů. Kontaminaci může také způsobit používání znečištěných nebo kontaminovaných obalů pro přepravu olejů nebo příslušenství na jejich transport. Rovněž nedostatečné pochopení problematiky a školení personálu v oblasti znečištění zvyšuje pravděpodobnost kontaminace.

Nejčastěji používané normy pro měření a vykazování úrovně znečištění tuhými částicemi v kapalinách jsou NAS nebo mezinárodní norma ISO4406:99, která spočívá v určení počtu částic tří různých velikostí v jednotce objemu tekutiny. Standardy tohoto typu se také používají jako pomůcka pro pochopení funkčnosti zařízení při různých úrovních čistoty, což znamená, že umožňují na základě provozního tlaku vyhodnocovat úrovně ochrany před kontaminací. V první řadě by měla být provedena analýza množství tuhých částic a v případě, že po vyhodnocení je čistota nižší než požadovaná úroveň, by měla být zajištěna nápravná opatření.

Nový hydraulický olej není vždy čistý a může obsahovat o přibližně 50 % více nečistot, než je úroveň považovaná za přijatelnou podle ISO4406:99. Navíc mnoho lidí neví, jak čistý by měl jejich hydraulický olej být. Správnou úroveň čistoty lze stanovit v závislosti na sedmi požadavcích, jimiž jsou: provozní požadavky, citlivost komponentů, životnost, náklady na výměnu součástek, náklady způsobené výpadkem činnosti, bezpečnost a ekologické aspekty. Jakmile se posoudí každý z těchto kroků a je stanovena požadovaná úroveň čistoty, může být zajištěn vhodný filtrační systém.

Stálá filtrační jednotka je součástí hydraulického okruhu a funguje v rámci běžného provozu. Mobilní filtrační jednotky pak mohou nabídnout dodatečnou filtraci po připojení do systému. Pravděpodobnost kontaminace lze také snížit pomocí rychlospojek s plochými čely pro připojení jak volitelných součástí okruhu, tak mobilních filtračních jednotek.

Kvalita filtračního systému je úměrná kvalitě filtrů, které užívá. Filtry se hodnotí podle jejich nominální nebo absolutní propustnosti. První typ má schopnost zadržet většinu částic do velikosti pórů, zatímco druhý typ zadrží všechny částice.

Indikátor zanesení filtru musí být jasně viditelný a umožňovat snadnou kontrolu z důvodu potřeby pravidelné výměny filtrační vložky. V případě, že se vložka nevymění včas, může dojít ke kontaminaci, zejména vnikáním vody. Spojovací články, jako rychlospojky a šroubení, by měly být před připojením prohlédnuty a také očištěny.
Sudy s olejem by měly být skladovány v čistých podmínkách a zřetelně označeny s uvedením, zda obsahují čistý, nebo znečištěný olej a o jaký jeho druh jde. Víka sudu by měla být vždy udržována v čistotě. Uzávěry by měly být správně nainstalovány s umístěním na spodní části sudu směrem dolů. Při vyprazdňování sudu by měla být zátka lehce vyšroubována a pak okamžitě uzavřena, aby se zabránilo vniknutí nečistot. Při doplňování hydraulických pohonných jednotek se musí sací potrubí před vložením do sudu otřít čistým hadříkem.

Náhradní díly musí být vždy uloženy v čistém, suchém a bezprašném prostředí a měla by se kontrolovat neporušenost jejich obalu proti vniknutí nečistot. Každá filtrační jednotka musí být jasně označena tak, aby bylo zřejmé, pro jaký typ kapaliny nebo oleje je vhodná. Ochranná víčka proti prachu by měla být umístěna ve všech otvorech hydraulických válců a ventilů. Jakékoli filtry, které se zdají poškozené, je potřeba vyměnit.

Jakmile je stanoven systém řízení kontaminace, pravidelné odběry vzorků by měly zajistit, že nedochází k žádným změnám fyzikálních či chemických vlastností kapaliny nebo nadměrné kontaminace vodou, případně tuhými látkami. Přítomnost tuhých látek by znamenala, že filtry neudržují systém čistý, protože jsou pro daný úkol nedostatečné, nejsou správně udržovány, nebo je systém vystavován nadměrné korozi a opotřebení. Odběr vzorků pro potřeby rozboru by měl proběhnout alespoň jednou měsíčně. Řízení kontaminace je pouze jednou částí osvědčených postupů pro údržbu hydraulických systémů a v rámci kompletní údržby by se jej mělo využívat v kombinaci s dalšími funkcemi, jako jsou inspekce hydraulických hadic a potrubí nebo měření teploty pohonné jednotky.
Na trhu již v současnosti působí specialisté v oblasti průmyslového vybavení pro MRO (údržba, oprava, provoz), kteří mohou pomoci se zavedením komplexního režimu pro údržbu hydraulických systémů a poskytnout veškeré informace.

Jeremy Salisbury

Brammer
zdenka@jwa.cz
www.brammer.cz