Kako unaprijediti analizu ulja za podmazivanje klipnog kompresora primjenom induktivno spregnute plazme?

Otkrijte nov način analize ulja za podmazivanje u klipnim kompresorima primjenom inovativne tehnike induktivno spregnute plazme.

Jedan od vodećih uzroka preranog otkazivanja strojarske opreme su problemi sa podmazivanjem, konkretnije, čestice nečistoće prisutne u mazivima.

Prema istraživanju kompanije SKF iz 2023., 2% godišnjeg budžeta održavanja otpada na troškove kvarova nastalih zbog problema sa podmazivanjem, 40% troškova održavanja otpada na provođenje aktivnosti podmazivanja, dok 50% preranih otkazivanja ležajeva nasta zbog onečišćenog ulja i neadekvatnog podmazivanja.

Pravilno održavanje sustava podmazivanja i filtracije kod velikih strojeva u naftnoj industriji smanjuje potrebu za zamjenom ulja za 25%, za novim rezervnim dijelovima do 60%, čime izravno doprinosi smanjenju CO2.

Podmazivanje klipnih kompresora u procesnoj industriji se vrši prisilnom cirkulacijom ulja pripremljenog u sustavu pomoćne opreme.

Slika 1.: Klipni kompresor

Kao i brojnu drugu strojarsku opremu, sustav pomoćne opreme za podmazivanje zahtijeva održavanje, servisiranje, redovite analize ulja, nadopune količine ulja prema potrebama rada ili zamjene cjelokupne količine.

U  nekim postrojenjima se kompletna zamjena ulja za podmazivanje manjih kompresora vrši svakih 2000 h, što je uzaludno trošenje resursa. Brojna maziva su visokotehnološka i namijenjena su korištenju više tisuća sati ako se sustav podmazivanja pravilno održava.

Primjena tehnologije induktivno spregnute plazme za analizu ulja za podmazivanje klipnih kompresora omogućava racionalnije upravljanje sustavom podmazivanja, uštede na količinama ulja prilikom zamjene koja se ne vrši prema satima rada ili kalendarskim intervalima već stvarnom fizikalnom i kemijskom stanju maziva te unaprjeđuje korištenje sustava podmazivanja.

Što čini sustav podmazivanja klipnog kompresora?

Sustav podmazivanja klipnog kompresora je poput krvotoka kod ljudi, samo što je glavni element ulje na mineralnoj ili sintetičkoj osnovi.

Norma ISO 10438 pod nazivom Podmazivanje, brtvljenje vratila i kontrola sustava podmazivanja u naftnoj, petrokemijskoj industriji definira zahtjeve za konstrukciju i upravljanje sustavima podmazivanja strojarske opreme.

Norma API 618 pod nazivom Klipni kompresori u naftnoj, kemijskoj i plinskoj industriji objašnjava sve o konstruiranju, upravljanju i ograničenjima sustava podmazivanja ovisno o zahtjevima rada i namjene samog klipnog kompresora.

Klipni kompresori imaju sustava podmazivanja podijeljen u 2 dijela:

1. Sustav podmazivanja kućišta
2. Sustav podmazivanja klipova i cilindara

Za kompresore snage jednake ili veće 150 kW, podmazivanje kućišta mora biti isključivo prisilno. Podmazivanje prskanjem se može primijeniti na kompresore horizontalne konstrukcije koji imaju ležajeve sa kotrljajućim elementima.

Temperatura ulja za podmazivanje koljenastog vratila ne smije prijeći 70ºC pri čemu se u karteru ili spremniku ulja ne smije ugrađivati izmjenjivač topline za hlađenje.

Sustav za podmazivanje klipnih kompresora mora obavezno imati sljedeće elemente:

• Spremnik ulja, obično u karteru kompresora ali često i zasebno izdvojen na skid jedinici
• Glavna pumpa podmazivanja, može biti pokretana koljenastim vratilom ili zasebnim elektromotorom
• Pomoćna uljna pumpa pokretana zasebnim elektromotorom
• Izmjenjivač topline
• Dvojni filter (dupleks folter)
• Grijač, ako je potrebno
• Sigurnosni ventil za zaštitu svake pumpe
• Odvojeni regulacioni element za regulaciju tlaka ulja
• Odvojeni regulacioni element za regulaciju temperature ulja
• Potrebni ventili
• Cijevi i armatura odgovarajućih dimenzija
• Minimalno potrebni instrumenti: 1 indikator tlaka, 2 indikatora temperature, 1 indikator razine ulja na spremniku uli na karteru, 1 transmiter za indikaciju niskog tlaka koji aktivira alarm i pokreće pomoćnu pumpu, 1 transmiter niske razine ulja u spremniku ili u karteru, 1 transmiter diferencijalnog tlaka na filterima, 1 transmiter niskog tlaka koji štiti sustav i obustavlja kompresor

Slika 2.: Strojevi  i oprema u sustavu prisilnog podmazivanja klipnog kompresora (Izvor)

Radni tlak u sustavu podmazivanja kućišta i konstrukcije ne smije biti niži od 10 bar, iako proizvođači često preporučuju nešto niži tlak ulja za podmazivanje ležajeva.

Tlak otvaranja sigurnosnog ventila ne smije biti veći od zbroja svih normalnih tlakova ulja za podmazivanje ležajeva te gubitka tlaka kroz cjevovod, pada tlaka na filterima pri normalnom protoku ulja i minimalnoj temperaturi 27ºC.

Kako bi se spriječila kontaminacija ulja ako dođe do propuštanja na izmjenjivaču, tlak ulja mora biti veći od tlaka vode za hlađenje. Spremnik ulja mora imati nivokazno staklo sa označenom minimalnom i maksimalnom razinom.

Svi kompresori snage > 150kW moraju imati neovisnu pomoćnu pumpu sa automatskim startom koja se pokreće u rad na signal niskog tlaka ulja u sustavu i nastavlja raditi još neko vrijeme nakon što je kompresor stao s radom.

Pumpa treba biti konstruirana tako da može prepumpavati ulje kinematičke viskoznosti veće od 1000 cSt (mm²/s).

Izmjenjivači topline trebaju biti cijevnog tipa i imati površine veće ili jednake 0.5 m² sa mogućnošću izvlačenja cijevnog snopa prema normi TEMA Class C te odušak na najvišoj točki i drenažni priključak na najnižoj točki.

Cijevi moraju imati minimalan vanjski promjer 16 mm i debljinu stijenke minimalno 1.2 mm.

Filteri moraju imati minimalnu efikasnost 90% uklanjanja čestica veličine 10 μm (β10 > 10) i minimalno 99.5% za čestice veličine 15 μm (β15 >200), prema normama ISO 16889 i API 614 te diferencijalnom tlaku 3.5 bar.

Minimalan diferencijalni tlak na filterima mora biti 5 bar.

Podmazivanje cilindara i brtvenica može biti zasebnim strojem tkz. lubrifikatorom ili ubrizgavanjem na određenim mjestima.

Kada se cilindri podmazuju, uljni film mora biti tanak i ravan na stapajici po čitavoj duljini.

Glavna pumpa za podmazivanje povezana sa koljenastim vratilom ili lubrifikator moraju imati 100% povećanje protoka ili 25% smanjenje te se prilagođavati dok je kompresor u radu. Ako dođe do kvara, oglasit će se alarm.

Sustav mora imati predpodmazivanje prije pokretanja kompresora u rad.

Svaki cilindar mora imati svoje zasebno mjesto ubrizgavanja ulja te dvostruki kontrolni ventil od nehrđajućeg čelika ugrađen što bliže mjestu podmazivanja.

Ostala armatura mora biti odabrana tako da može raditi na maksimalnom radnom tlaku lubrifikatora.

Prolazi za ubrizgavanje ulja u cilindar se izvode kroz košuljicu i spajaju sa cjevčicama dovoda ulja od lubrifikatora. Cjevčice su bešavne, izrađene od austenitnog nehrđajućeg čelika i moraju imati vanjski promjer minimalno 6 mm (1/4”)  te minimalnu debljinu stjenke 1.5 mm.

Za podmazivanje se smiju koristiti isključivo sintetička ulja.

Spremnik ulja za podmazivanje mora imati toliki volumen da omogući minimalno 30 sati rada pri normalnim radnim protocima. 

Sustavi blokade rada kompresora i pomoćne opreme su sljedeći: a) sustav koji detektira temperaturu i tlak plina za obradu i b) sustav koji detektira tlak ulja za podmazivanje.

Kako se održava pomoćna oprema u sustavu podmazivanja?

Pregledajte različite dijelove sustava ima li tragova hrđe, posebno ako je kompresor stajao duže vrijeme i nije bio konzerviran.

Uklonite snopove cijevi izmjenjivača ulja i temeljito ih očistite. Ponovo ih sastavite .

Uklonite uloške ili kartuše filtra ulja i zatvorite kućište filtra nakon njegovoga pažljivog čišćenja. Ponovo vratite kartuše ili ih zamijenite novima.

Nakon svakog generalnog servisa ili revizije, a prije pokretanja u rad, potrebno je napraviti cirkulaciju ulja da se ispere čitav sustav. Ulje prvo treba biti zagrijano do maksimalno 80°C.

Tijekom postepenog zagrijavanja obavezno pratite temperaturu na termometru.

Započnite naizmjenično ispirati tako da upotrijebite glavnu i pomoćnu pumpu za ulje ako imaju vlastiti pogon, inače primijenite zasebnu elektromotornu pumpu samo u ovu svrhu.

Kod klipnih kompresora velike snage glavna pumpa je obično povezana direktno sa koljenastim vratilom.

Provjerite da se vrši ispiranje u svim granama sustava podmazivanja prateći indikatore protoka.

Na određena mjesta u sustavu treba montirati 2 do 3 mrežice za sakupljanje većih čestica prljavštine.  Periodično zaustavite ispiranje, pregledajte mrežice i uklonite nečistoću.

Ispiranje je zadovoljavajuće ako nakon najmanje 2 sata cirkulacije ulja nema više od 3 čestice po 1 cm².

Ispustite ulje za ispiranje kroz postojeći drenažni ventil i uklonite montirane mrežice. Očistite izmjenjivač topline, očistite filtere i uloške ili ih zamijenite te kemijski i mehanički očistite unutrašnjost spremnika ulja ili karter, ovisno o konstrukciji sustava podmazivanja.

Čisto ulje također treba dati na analizu. Ulje treba zamijeniti ako kemijsko-fizikalna analiza otkrije prisutnost onečišćenja.

Kada kompresor dostigne nazivnu brzinu vrtnje, zaustavite pomoćnu pumpu za predpodmazivanje ako je pokreće vlastiti motor i ako nije blokirana tlačnom sklopkom. U svakom slučaju, provjerite tlak ulja.

Provjerite temperaturu ulja na ulazu u kućište. Provjerite razinu ulja u karteru ili u spremniku.

Po potrebi dolijte ulje u spremnik dok oznaka na nivokaznom staklu ne pokaže da je razina dosegla maksimum.

Provjerite da ulje nije postalo emulzija i da ne sadržava toliku količinu zraka koja bi loše utjecala na podmazivanje.

Svaki zrak prisutan u sustavu podmazivanja bit će uklonjen kroz otvore za odzračivanje u sustavu.

Prije potpunog opterećenja klipnog kompresora, temperatura ulja u sustavu treba biti na 30°C do 35°C.

Ulje za podmazivanje kućišta ne smije pjeniti, razina na nivokazu mora biti konstantna, u sustavu ne smije biti prisutan zrak ili druge tekućine te pumpa podmazivanja mora raditi ispravno.

Kod klipnih kompresora koji imaju podmazivanje cilindra, stapajice i uljne brtvenice provjerite razinu ulja u spremniku ili karteru, provjerite količinu protoka ulja i ispravan rad svakoga voda za ulje.

Prisutnost strane tekućine poput vode u ulju može dovesti do preopterećenja na klipnjači i ostalim dijelovima (cilindrima, itd.) te može uzrokovati pukotine na dosjedima ventila, prstenima i oprugama.

Čak i kapljice tekućine male veličine prisutne između dosjednih površina imaju isti učinak kao krute čestice uslijed velike brzine sudara na dosjede, i mogu teško oštetiti klipne prstenove.

Ako se plinom kao radnim medijem prenose frakcije tekućih ugljikovodika, ulje za podmazivanje cilindra će se razrijediti, što dovodi do slabog podmazivanja.

Količina ulja prilikom podmazivanja u cilindrima mora biti kao što je odredio proizvođač, ali može doći do promjena podmazivanih dijelova u radu.

Upamtite da prekomjerno podmazivanje u jednakoj mjeri kao i nedovoljno podmazivanje mogu dovesti do problema sa ventilima, klipnim prstenima i brtvama.

Nagla promjena temperature glavnih rukavaca na ležajevima naznaka je problema kao što je odvajanje ili pregrijavanje bijelog metala.

Odvojene čestice bijelog metala će otići dalje kroz sustav podmazivanja zbog turbulentnog strujanja ulja.

Izmjenjivač topline ili hladnjak ulja treba povremeno čistiti s vodene strane, posebno u slučaju otvorenog kruga.

Ulje za podmazivanja treba analizirati najmanje jednom mjesečno, i posebno provjeravati: a) viskoznost, b) korozivnost (dopušteno samo u tragovima), c) čestice bijelog metala (nagli porast), d) voda (dopušteno samo u tragovima).

Svakako spriječite miješanje zraka s uljem i nastanak pjene jer ulje nije šampanjac i neće vas razveseliti mjehurićima.

Pjenjenje dovodi do smanjenja viskoziteta i stvara brojne probleme u radu klipnog kompresora. Povremeno provjerite brtvljenje cijevi koje spajaju spremnik ulja i pumpu u potrazi za tragovima propuštanja.

Koljenasto vratilo izrađeno je od jednog komada i ima protuutege radi smanjenja dinamičkog opterećenja u temeljima. Vratilo se izbuši iznutra da pruži prolaz za distribuciju ulja za podmazivanje. Za dobro podmazivanje, otvori moraju biti uvijek čisti i prohodni.

Klizne površine križne glave (papučice) pokrivene su oblogom bijelog metala.

Papučice imaju posebne kanale za distribuciju ulja za podmazivanje. Podmazivanje se provodi dovođenjem ulja pod tlakom u gornju i donju vodilicu kliznog tijela križne glave.

Za cilindre koji se podmazuju, provjerite poklapa li se geometrija provrta za podmazivanje na cilindru sa provrtima na košuljici.

Kod cilindara koji se ne podmazuju, jedina je razlika u tome što nije potrebno poravnati provrte za ulje za podmazivanje prilikom montaže nove košuljice.

Usisni i tlačni ventili trebaju izgledati čisto, bez naslaga i prisutnih kondenziranih tekućina.

Jedino ventili ugrađeni u cilindre koji se podmazuju trebaju biti prekriveni vrlo tankim, ravnomjernim slojem ulja.

Filter je smješten blizu ulaza razvodnika ulja za podmazivanje kućišta. Kada se rabi dvostruki filter, njegovi dijelovi se mogu spajati naizmjenično pomoću sustava ventila, što osigurava kontinuitet protoka tijekom preklapanja.

Na taj način, uložak filtra jednog dijela se može zamijeniti ili čistiti, dok drugi osigurava normalan rad. Unutar kartera ili spremnika, na ulazu cjevovoda usisa, smješteno je usisno sito ili mrežica.

Sito ili mrežica vrši početno grubo filtriranje ulja, sprječavajući ulaz nečistoća većih dimenzija u sustav i oštećenje pumpe podmazivanja.

Kompresor je opremljen privremenim filterom smještenim na ulaz razvodnika ulja na okviru.

Privremeni filter zadržava svu preostalu prljavštinu u dijelu sustava nizvodno od glavnog filtra. Može se dogoditi da njegovo začepljenje dovede do povećanog pada tlaka ulja. U tom slučaju, zaustavite kompresor i očistite filter.

Treba izvršiti pregled filtera prilikom prve iduće zamjene ulja. Ako je filter čist, obzirom da nije projektiran za stalni rad, uklonite ga.

U protivnom, ugradite ga ponovno nakon što ste ga očistili i ponovno pregledali kod slijedeće promjene ulja. Ako opet bude prljav, preporuča se izvršiti pažljiv pregled sustava radi utvrđivanja i konačnog uklanjanja izvora prljavštine.

Preporuča se ponovno ugraditi filter, kad god se izvode mehanički radovi bilo na cjevovodu i/ili opremi uzvodno od njega, i pridržavati se procedure slične prethodno opisanoj.

Glavna pumpa ulja za podmazivanje je obično zupčasta po konstrukciji i servisira se kada je klipni kompresor na generalnom remontu. Istrošenost i kvarovi dijelova pumpe obično su rezultat promjene izlaznog tlaka i problema u njegovoj regulaciji.

Slika 3.: Položaj zupčaste pumpe podmazivanja na klipnom kompresoru

Ako dođe do propuštanja ulja iz zupčaste pumpe, zamijenite njen brtveni prsten. Nakon demontaže pumpe s kućišta, rastavite različite dijelove, označivši markerom međusobni položaj dva zupčanika kako biste bili sigurni da ćete ih sastaviti u ispravan položaj. Temeljito očistite sve dijelove razrjeđivačem i zamijenite sve brtve.

Upamtite da podtlak na usisu pumpe ne smije biti niži od 0.2 bara, a tlak u kućištu pumpe treba biti reda veličine nekoliko desetinki bara. Radi nadzora ispravnog rada pumpe i uljnog sustava, treba imati vakuumski mjerač tlaka. Ovaj instrument će biti spojen kroz dva spoja, jedan na usisu a drugi na kućištu pumpe.

Temeljem sati rada kompresora treba preventivno planirati radove pregleda, mehaničkog i kemijskog čišćenja izmjenjivača.

Drugi način je praćenjem temperature rashladne tekućine i/ili temperature ulja za podmazivanje.

Porast temperature, pogotovo ako se događa sve brže i brže ukazuje da je došlo do zaprljanja rashladnih površina izmjenjivača.

Prilikom pregleda izmjenjivača provjerite stanje površina u potrazi za prisustvom pukotina da rashladno sredstvo i ulje podmazivanja ne mogu doći u doticaj.

Ako tijekom rada dođe do propuštanja i ako je tlak ulja veći od onoga rashladnog sredstva, ulje će ući u rashladni sustav i gubiti se.

Ovaj kvar će se pokazati smanjivanjem razine ulja u spremniku ili karteru. Ako je izgubljena značajna količina ulja, tlačna sklopka stavljena u krug ulja podmazivanja će reagirati i dovesti do obustave kompresora.

Ako je nasuprot tome tlak ulja niži od tlaka rashladnog sredstva, ono će ući u ulje, dovodeći do zagađenja i nakon toga oštećenja (čak vrlo teškog) zupčanika.

Iz tog razloga, obavezno treba raditi s tlakom ulja većim od tlaka rashladnog sredstva. Ako postoji grijač ulja s radnim medijem npr. parom, preporuča se da tlak radnog medija za zagrijavanje bude nižim od onoga ulja.

Funkcija glavnog filtera je uklanjanje različitih krutih čestica prljavštine iz ulja za podmazivanje, koje bi mogli oštetiti podmazivane dijelove. Vrijeme u kojem kartuša ili uložak postaje prljav je ono koje prođe od pokretanja u rad do postizanja maksimalno dopuštenog pada tlaka i iznosi približno 2500 sati.

Kažem približno jer će vrijeme potrebno da dođe do zaprljanja filtera ovisiti i o intenzitetu kompresora, radnom opterećenju, parametrima radnog medija, brzini cirkulacije ulja, stanju i starosti samog sustava podmazivanja i pomoćne opreme te kvalitete uložaka ili kartuša.

Broj sati je podložan promjeni, ovisno o količini prisutnih čestica prljavštine u sustavu. U slučaju papirnatih uložaka ovisi i o količini vode sadržanoj u ulju.

Redovito treba provjeravati stanje čistoće filtra, pomoću diferencijalnog mjerača tlaka ili tlačne sklopke. U nedostatku tih instrumenata, provjerite mjerač tlaka smješten na kraju razdjelnika ulja podmazivanja na okviru.

Preniska vrijednost tlaka se događa isključivo uslijed začepljenja uloška.

Kartušu ili uložak treba zamijeniti na pola vremena između zamjena ulja. Ulošci ili kartuše su obično izrađeni od žičanog pletiva ili od papira. Ulošci od žičanog pletiva se mogu reparirati prema specifikaciji proizvođača.

Uzmite u obzir da se svakim čišćenjem smanjuje stvarna površina uloška, tako da se može očekivati skraćenje vremena trajanja. Iz tih razloga, nakon izvjesnog broja reparacija, biti će potrebno zamijeniti kartušu ili uložak, čak i ako vizualno izgleda cjelovit i neoštećen.

U svakom slučaju, čišćenje uranjanjem u petrolej ili perolin treba izbjegavati, jer bi čestice nečistoće mogle doći s petrolejem u unutrašnjost filtra.

Papirnati ulošci se ne mogu reparirati, već se uvijek moraju zamijeniti novim ulošcima. Osjetljivi su na količinu vode sadržane u ulju podmazivanja. Maksimalno dopušteni sadržaj vode je 100 p.p.m. tj. 0.01%.

Porastom prisutne količine vode, pad tlaka kroz novi uložak će biti vrlo brz i mnogo veći od očekivanog. Maksimalna dopuštena vrijednost može se postići nakon samo nekoliko sati rada.

Ulje za podmazivanja klipnog kompresora smanjuje trenje između površina koje uzajamno kližu, uklanja toplinu proizvedenu trenjem i pruža zaštitu unutarnjih površina od djelovanja agresivnih sastojaka sadržanim u radnom mediju kojeg se komprimira.

Svojstva ulja podmazivanja mogu se značajno izmijeniti u prisutnosti čestica prljavštine ili starenjem, što rezultira oksidacijom. Preporuča se zamijeniti ulje nakon prvih 100 sati rada.

Nakon toga ulje se mijenja nakon 1000 sati, a potom nakon svakih 4000 sati. Navedeni vremenski intervali su isključivo preporuka proizvođača, s obzirom na to da su potrošnja, zagađenje i gubitak svojstava ulja rezultat djelovanja različitih čimbenika u različitim situacijama.

Obavezno treba provjeravati: viskozitet i zagađenje plinom, tekućinom, te krutim česticama različitih vrsta. Treba uvijek uzeti u obzir da niski viskozitet slabi svojstvo podmazivanja ulja.

Zagađenje plinom kao radnim medijem može dovesti ne samo do smanjenja viskoziteta, već i do snižavanja točke zapaljenja, s posljedično opasnim situacijama.

Nazočnost tekućina, osim smanjenja viskoziteta, može povećati kemijsko oštećenje na dijelovima kompresora. Nazočnost krutih čestica može dovesti do oštećenja kliznih površina i začepljenja vodova ulja.

Za pravilan program analize (učestalost i raspored rada, kriterij prihvatljivosti), uvijek su odlučujući iskustvo korisnika, preporuke proizvođača kompresora i preporuke proizvođača ili dobavljača ulja podmazivanja.

Kod zamjene ulja, potpuno ispraznite sustav. Tijekom generalnog remonta kompresora, temeljito očistite cijeli sustav. Taj postupak treba izvesti u svakom slučaju kada se uoči ili posumnja u nazočnost taloga u spremniku ili karteru.

Ulje se može mijenjati samo kada je stroj u mirovanju. Pražnjenje se može obaviti brže i temeljitije ako se ulje zagrije na temperaturu od približno 50-60°C.  U nedostatku grijača, možete koristiti izmjenjivač/hladnjak, tako da kroz njega pustite vruću tekućinu. U svakom slučaju, ulje treba cirkulirati pomoću glavne ili pomoćne pumpe.

Prije ispuštanja ulja, isključite električni grijač (ako postoji) radi izbjegavanja prskanja. Kod stavljanja svježeg ulja, pazite da grijač ne bude previše zagrijan, radi izbjegavanja prskanja ulja.

Nakon zamjene ulja  potrebno je odzračiti sustav u najvišoj točki, obzirom na to da je unutra možda ostalo zarobljenog zraka.

Uložak filtra može se oštetiti iznenadnim protokom ulja, ako u sustavu ima zraka stoga treba temeljito odzračivanje.

Punjenje spremnika ulja treba biti do vrha. Provjeravajte razinu ulja u pravilnim vremenskim razmacima. Dobra inženjerska praksa je da, dok stroj radi, razina ne padne više od 15 mm od sredine nivokaza na spremniku.

Manja razina može rezultirati slabijim podmazivanjem, uslijed ulaska zraka u sustav. Ulje se ulijeva kroz čep ili otvor obično smješten na vrhu spremnika.

Prilikom ulijevanja ulja obično treba biti otvoren odušak za odzračivanje da se ispušta zrak. Preporuča se da razina ulja ne premašuje najvišu oznaku na nivokazu za više od 15 mm.

Čak i s prevelikom razinom ulja u karteru može doći do slabog podmazivanja uslijed pjenjenja koje uzrokuje koljenasto vratilo ako udara u površinu ulja.

Što je induktivno spregnuta plazma i kako funkcionira emisijska spektroskopija?

Induktivno spregnuta plazma optičke spektrometrije ICP je laboratorijska analiza koja se koristi kao alat u rutinskoj analizi i kontroli kvalitete maziva.

Norma ASTM D5185 opisuje načine određivanje elemenata aditiva, čestica trošenja metala te kontaminacije u korištenim uljima za podmazivanje i određivanje izabranih elemenata u baznim uljima primjenom induktivno spregnute plazme optičkom emisijskom spektrometrijom (ICP-OES Inductively coupled plasma – optical emission spectrometry).

Maziva sadrže aditive uz osnovnu komponentu baznog ulja ili masti. Svrha aditiva je ili poboljšati željenu karakteristiku baznog ulja ili omogućiti svojstvo koje izvorno nije prisutno u baznom ulju ili kombinacija svega navedenog.

Količine aditiva u novoproizvedenim mazivima moraju imati točno određene minimalne razine kako bi se osiguralo da proizvod ispunjava sve navedene specifikacije performansi podmazivanja.

Iako minimalne razine moraju biti zadovoljene u novoproizvedenim mazivima, količina dodavanih aditiva mora biti pažljivo kontrolirana jer je većina aditiva iznimno skupa u usporedbi s baznim uljem, a prekomjerno dodavanje će se smanjiti profitabilnosti bez stvaranja bilo kakve dodatne koristi.

Po utvrđivanje razine aditiva u rabljenim mazivima, moguće je predvidjeti je li vijek trajanja maziva prekoračen, te je li poželjno produljiti vijek trajanja selektivnim nadopunjavanjem određenog aditiva.

Moguće je ispitati korištena maziva na prisutnost elemenata trošenja koji potječe od opreme u sustavu podmazivanja ili od dijelova klipnog kompresora, a ne od maziva, i analizom trendova procijeniti stanje opreme i potencijalni kvar.

Kada se atomi kemijskih elemenata zagriju do određene temperature, emitiraju svjetlost na frekvencijama koje su karakteristične za taj određeni element.

Svi elementi se sastoje od atoma sa jezgrama okruženim elektronima koji rotiraju oko jezgri u fiksnim orbitama. Ako se na atom primijeni dovoljno energije, neki od elektrona se kreću prema višoj orbiti, apsorbirajući energiju.

Kada se izvor energije ukloni, elektroni koji su podignuti u više orbite se vraćaju u izvornu orbite, emitirajući energiju u obliku svjetlosti tijekom povratka.

Međutim, svjetlost koja se emitira djelovanjem induktivno spregnute plazme nije normalna multifrekventna bijela svjetlost, nego se sastoji od niza fiksnih frekvencija koje su karakteristične za određeni kemijski element.

ICP uređaj konstruiran je za generiranje plazme, odnosno plina u kojem su atomi prisutni u ioniziranom stanju, na temperaturama od nekoliko tisuća stupnjeva °C. U tim intenzivnim uvjetima elektroni svih kemijskih elemenata se podižu u više orbite i emitiraju svjetlost karakterističnih frekvencija kada se vraćaju natrag u njihova izvorna stanja.

Slika 4.: ICP spektrometar proizvođača Perkin Elmer, model NexION^® 2000

Spektar emitiranog zračenja je podijeljen frekvencijama pomoću konvencionalnog spektrometra i ima intenzitet zračenje na različitim frekvencijama koje se mjeri pomoću fotomultiplikatora.

Emisijska jedinica ICP spektrometra sastoji se od tri koncentrične cijevi, najčešće od kvarca. Ove cijevi, nazvane vanjska petlja, srednja petlja i unutarnja petlja zajedno čine baklju ICP-a.

Slika 5.: Baklja za stvaranje induktivno spregnute plazme, Izvor Wikipedia

A – ulaz rashladnog plina, B – vanjski plin, C – srednji i unutarnji plin nosi uzorak za analizu, D – indukcijska zavojnica, E – vektori sile magnetskog polja, F – plazma izlazi u obliku baklje

Baklja je smještena unutar vodeno hlađene zavojnice od radiofrekvencijskog generatora. Kako se plinovi uvode u baklju, radiofrekvencijsko polje se aktivira pa zbog toga plin u području zavojnice postaje električno vodljiv. Ovaj slijed događaja stvara plazmu.

Stvaranje plazme ovisi o jakosti magnetskog polja i uzorku strujanja plina. Plazma se održava induktivnim zagrijavanjem plinova koji struje. Indukcija magnetskog polja stvara prstenastu električnu struju visoke frekvencije unutar vodiča. Vodič se, pak, zagrijava zbog svojeg ohmskog otpora.

Kako bi se spriječio mogući kratki spoj i taljenje, plazma mora biti izolirana od ostatka instrumenta. Izolacija se postiže istodobnim protokom tri vrste plinova kroz sustav: vanjski plin, srednji plin i unutarnji ili nosivi plin. Vanjski plin je obično argon ili dušik.

Dokazano je da vanjski plin služi održavanju postojanosti plazme, stabilizaciji položaja i toplinskoj izolaciji plazme iz vanjske cijevi.

Argon se obično koristi za srednji i unutarnji plin. Namjena srednjeg plina je da prenese analizirani uzorak u plazmu.

ICP spektrometar stoga uključuje sljedeće komponente: sustav za uvođenje uzorka, ICP baklja, generator visoke frekvencije, prijenosna optika i spektrometar, računalno sučelje

Za ICP analizu kemijski elementi koji će se analizirati moraju biti u otopini pa se obično koristi voda.

Budući da su maziva gotovo u potpunosti na bazi ulja, normalno je odrediti razine aditiva izravno u mazivu bez prethodnog izgaranja nakon čega slijedi otapanje pepela u vodi.

Na razinama aditiva koji su tipično prisutni u većini maziva, obično se razrijedi mazivo s nekim otapalom prije mjerenja zbog ekstremne osjetljivost analize. Čvrste čestice se moraju ukloniti jer može doći do začepljenja instrumenata.

Uzorak u tekućem obliku se ubacuje brzinom od 1 ml/min, obično s peristaltičkom pumpom u sustav za uvođenje uzorka, gdje se pretvara u fini aerosol s plinom argonom pri protoku 1 l/min.

Fine kapljice aerosola, koji predstavljaju samo 1%-2% uzorka, odvajaju se od većih kapljica pomoću komore za raspršivanje.

Fini aerosol izlazi iz izlazne cijevi komore za raspršivanje i transportira se u plazma baklju preko injektora uzorka.

Svjetlost koju emitiraju atomi nekog elementa u ICP-u se trebaju pretvoriti u električni signal koji se može kvantitativno mjeriti.

To se postiže razdvajanjem svjetla na njegovu komponentu zračenja pomoću difrakcijske rešetke i zatim se mjeri intenziteta svjetlosti s fotomultiplikatorskom cijevi na specifične valne duljine za svaki elementa.

Svjetlost koju emitira atomi ili ioni u ICP-u se pretvaraju u električne signal pomoću fotomultiplikatora u spektrometru.

Intenzitet signala elektrona se uspoređuje s prethodno izmjerenim intenzitetima poznatih koncentracija elementa i potom se izračunava koncentracija u uzorku.

U sljedećoj tablici prikazane su valne duljine pojedinih kemijskih elemenata koji potječu od različitih strojnih dijelova. Kemijski elementi su se našli u ulju za podmazivanje zbog trošenja strojnih dijelova i otkriveni su laboratorijskom analizom koristeći induktivno spregnutu plazmu u emisijskoj spektrometriji.

Svaki kemijski element ima određenu granicu otkrivanja ovisno o valnoj duljini.

Kako unaprijediti analizu ulja za podmazivanje klipnog kompresora primjenom induktivno spregnute plazme?

Trošak uzrokovan problemima sa podmazivanjem klipnog kompresora i potreba za hitnim održavalačkim radovima je visok u pogledu materijala i resursa te se reflektira kroz gubitak profita i vrijeme stajanja opreme.

Metodom ispitivanja ulja za podmazivanje po normi ASTM D5185 može se odrediti 22 elemenata, što omogućava motrenje stanja opreme korištenjem ulja te definiranjem kada je potreban preventivni rad.

Istraživanje stručnog časopisa Tribology & Lubrication Technology, studeni 2023 pokazuje kakvo je stanje po pitanju upravljanja podmazivanjem u svjetskim kompanijama.

58% ispitanih kompanija je izjavilo da uzima uzorke ulja prema rasporedu, 65% kaže da su otkrili probleme zahvaljujući rezultatima analize ulja.

46% ispitanih tvrdi da je su upravo zahvaljujući rezultatima analize definirali ganice alarma, 35% strojarske opreme je imalo probleme čiji se uzrok razotkrio upravo zbog rezultata analize ulja a rezultati 69% analiziranih uzoraka doveli su do poretanja različitih preventivnih i korektivnih aktivnosti.

Svaka ozbiljna kompanija ima sustav upravljanja podmazivanjem za rotacijske strojeve. Analize ulja doprinose spriječavanju kvarova i smajuju rizik od skupih zastoja proizvodnje.

Analizom maziva je potrebno pratiti prisutnost velikih čestica trošenja materijala jer su prvi znakovi sve većeg trošenja i nadolazećih problema u radu klipnog kompresora u stroju.

Temeljna premisa praćenja stanja stroja prema analizi količine čestica istrošenosti je da ukazuju na probleme u sustavu podmazivanja, probleme sa opremom ili probleme sa dijelovima kompresora u radu.

Količina čestica u ulju se obično analizirala ferografijom. ICP je naprednija metoda za identificirati stvarne promjene u stanju klipnog kompresora i treba je uključiti u aktivnosti upravljanja podmazivanjem klipnih kompresora.

Postoje različiti mehanizmi za uklanjanje čestica kao što su filtracija i taloženje, što znači da će se koncentracija vrlo finih otopljenih čestica trošenja metala nastaviti taložiti sve dok ulje ne bude u potpunosti promijenjeno jer se čestice nikada ne izgube u sustavu podmazivanja.

Ako se redovito uzimaju uzorci ulja iz stroja koji normalno radi, koncentracija i raspodjela veličine čestica trošenja trebala bi biti više ili manje ista tijekom vremena.

Razumijevanje ovog koncepta ključno je za postavljanje pravih razina alarma za praćenje prisutne količine čestica u sustavu podmazivanja.

Ograničenja i nedostaci analize induktivno spregnutom plazmom

Savršena analitička metoda ulja za podmazivanje ne postoji. Analiza spektroskopijom induktivno spregnute plazmen ina određene nedostatke i ograničenja.

Granice detekcije i valne duljine nekih uobičajenih kemijskih elemenata su su one primjenjive na elemente u vodenoj otopini.

Kada se koristi ICP za otkrivanje istrošenih elemenata i razine kontaminacije ulja za podmazivanje treba biti pažljiv, budući da je tehnika prikladna samo za mjerenje elemenata u otopini ili raspršenih u vrlo male čestice, promjera manjeg od 3μ.

Budući da se čestice trošenja obično kreću u rasponu od < 1μ do > 30μ, korištenje ICP-a će otkriti samo mali dio ukupno prisutnih elemenata. Tada je potrebno osigurati da sve čestice nečistoće budu u otopini oksidacijske kiseline prije analize.

Složeni spektrometar za analizu poput onog prikazanog na slici 4. zahtijeva visoko kvalificirane djelatnike za rutinske operacije te za popravke i održavanje uređaja.

Za kvalitetnu analizu potrebna je stroga kontrola temperature i vlažnosti spektrometra.

Spektri emisije su složeni, a moguće su interferencije među elementima ako je valna duljina jednog kemijskog elementa vrlo blizu valne duljine nekog drugog elementa.

Npr. jedan od valnih duljina fosfora upada u intereferenciju jedne valne duljine od bakra i aluminija.

Kao i kod atomske apsorpcijske spektroskopije, ako su prisutan čvrste čestice, uzorak koji se analizira mora se rastaviti prije analize kako bi se otopio element koji želimo analizirati.

Istažujući dostupnost primjene ICP u Hrvatskoj, našla sam samo jednu kompaniju koja komercijalno provodi ovu vrstu analize. Spektrogram sa induktivno spregnutom plazmom dostupan je samo na institutima i na nekolicini fakulteta pa nema mogućnosti komercijalne dostupnosti na tržištu.

Posljednji ograničavajući faktor je vrtoglavo visoka cijena samog uređaja, što dovodi u pitanje isplativost. Nabava i komercijalna isplativost uređaja je moguća samo za laboratorije koji obrađuju preko 1000 uzoraka dnevno i imaju veliku bazu klijenata.

​Prednosti korištenja ICP spektroskopije

S druge strane, inovativna tehnika analize temeljem induktivno spregnute plazme je veliki iskorak u laboratorijskim analizama.

Analizom je moguće identificirati brojne kemijske elemente (u teoriji njih 70) istovremeno u jednom uzorku. Uređaj za ICP je lako podložan automatizaciji, čime se poboljšava točnost, preciznost i propusnost.

Visoka produktivnost uređaja za ICP dopušta vrlo konkurentne cijene analize, dajući značajan povrat.

Primjena ICP-a uvelike je unaprijedila kvalitetu proizvodnje maziva tako da su specifikacije pouzdano ispunjene.

Analize korištenih ulja za podmazivanje, posebno kod rotacijskih strojeva kao što su klipni kompresori omogućavaju pravovremeno otkrivanje prisutnih čestica prljavštine i spriječavanje štete nastale zaribavanjem.

Određivanjem vrste kemijskog elementa u prisutnim česticama ukazuje na probleme s određenim dijelom stroja, poput ležajeva ili cijevi izmjenjivača.

Tako se na vrijeme stignu planirati radovi održavanja i intervali obustave stroja čime se posljedično spriječavaju veliki gubici u proizvodnji.

Koje vrste analize ulja za podmazivanje koristiti? Koje kvarove ste otkrili na taj način? Podijelite iskustva u komentarima!

Čemu služe prsteni na klipnom kompresoru?

Svaki klip na klipnom kompresoru ima određen broj vodećih klipnih prstena i klipnih prstena za struganje ulja te raznoraznih čestica koje se nerijetko nađu na unutarnjoj strani cilindra klipnog kompresora. U svakodnevnom govoru nazivamo ih prsteni strugači. Na slici 1. prikazan je primjer jednog klipa s 2 vodeća prstena i 6 prstena strugača. Svaki proizvođač klipnog kompresora proračunski određuje konstrukciju klipa te broj potrebnih klipnih prstena.

Slika 1. Klip sa 6 prstena strugača i 2 vodeća prstena

Nema svaki tip kompresora jednak broj prstenova na klipovima, štoviše različiti modeli kompresora proizvedeni kod istog proizvođača imaju različiti broj prstenova. Ono što im je zajedničko je najčešće materijal od kojeg su prsteni izrađeni te promjeri prstena. Tako si proizvođač pojednostavljuje proizvodni proces i smanjuje troškove proizvodnje klipnih prstenova. Danas na tržištu postoje i tvrtke koje proizvode zamjenske klipne prstenove (konstruirane reverzibilnim inženjeringom) i tako izravno konkuriraju originalnom proizvođaču kompresora za svoj dio kolača na tržištu.

Kada vam se predstavi tvrtka za potencijalnu suradnju i isporuku rezervnih dijelova za vaše kompresore, koja nije originalni proizvođač kompresora (OEM – original equipment manufacturer), nemojte se ustručavati postaviti im pitanja: na koji način proizvode rezervne dijelove, čime garantiraju istovjetnost zamjenskih dijelova te koliki je MTBF strojeva gdje su njihovi rezervni dijelovi ugrađeni. Pritom imate potpuno pravo tražiti da vam pokažu konkretne brojke 😊

Sljedeća pozicija gdje se inače koriste prsteni za struganje ulja je uljna brtvenica označena žuto na slici 2. i montirana na stapajici.

Slika 2. Klipnoi kompresor s označenimm uljnim prstenima na uljnoj brtvenici (Izvor)

Prsteni uljne brtvenice prikazani na slici 3. sudjeluju u povećanju pouzdanog rada klipnog kompresora tako da sakupljaju višak ulja za podmazivanje kada se stapajica kreće linearno, ravnomjerno ga raspoređuju duž stapajice i spriječavaju otjecanje prema visokotlačnom dijelu kompresora. Broj prstena također varira od proizvođača do proizvođača, definiran je konstrukcijom uljne brtvenice.

Slika 2. Prsteni uljne brtvenice (Izvor)

Da bi bili efikasni, uljni prsteni moraju ukloniti viškove ulja sa oboda po čitavoj duljini stapajice tijekom njenog gibanja te imati konstrukcijski profil takav da ulje može slobodno otjecati sa njih.

Pravilno montirani prsteni uljne brtvenice smanjuju pretjerano trošenje ulja za podmazivanje čime se smanjuje trošak ulja te spriječavaju istjecanje u okolinu.  Određeni tipovi uljnih prstena imaju dodatnu ulogu brtvljenja u slučaju propuštanja plina.

Na poprečnom presjeku sa desne strane na slici 3. vidimo radijalne utore za ujednačenije raspoređivanje ulja te provrte za dreniranje viška ulja.

Prsteni se izrađuju od metalnih i od nemetalnih materijala. Nematalni materijali su PTFE kompoziti koji omogućavaju fleksibilnost prstena prilikom rada kako bi unutarnjim promjerom kontinuirano prianjao uz stapajicu i tako održavao pravilno raspoređivanje ulja bez propuštanja. Na taj način spriječava se trošenje stapajice. Prema istraživanjima, prsteni od kompozitnih materijala uklanjaju do 11% više ulja sa stapajice i traju 64% vremena dulje u usporedbi s brončanim prstenima.

Pravilno montirani prsteni izrađeni od odgovarajućeg materijala tako doprinose održavanju optimalnih performansi kompresora i povećavaju pouzdanost rada.

Kakve su performanse kompresora koje održavate? U kakvom stanju ste zatekli klipne prstene i prstene uljne brtvenice prilikom zadnjeg servisa? Koliko često mijenjati prstene uljne brtvenice? Podijelite iskustva u komentarima!

Osnove preventivnog održavanja zračnih hladnjaka

Zračni hladnjaci su vrsta strojarske opreme namijenjena pothlađivanju vršnih produkata koji izlaze iz kolona ili posuda i usmjeravaju se u druge etape procesa prerade. U procesnoj industriji se najčešće koristi tip zračnih hladnjaka sa prisilnim strujanjem.

Najveća prednost ovakvih izmjenjivača topline je što nema potrebe za rashladnom vodom jer se izmjena topline vrši direktno sa zrakom iz okoline. Druga prednost je sama veličina izmjenjivača koja može varirati od malih izmjenjivača ugrađenih u osobne automobile do izmjenjivača koji se koriste za hlađenje kondenzata parne turbine snage 1,2 MW. Na slici 1. prikazani su sastavni dijelovi jednog izmjenjivača zračnog hladnjaka.

Slika 1. Izmjenjivač zračnog hladnjaka sa prisilnim strujanjem zraka (Izvor)

1. Ventilator  2. Zaštitni prsten  3. Nosiva konstrukcija 4. Mlaznica 5. Distributor radnog medija 6. Cijevni snop  7. Pogonski stroj-elektromotor   8. Nosač  9. Kanal za usmjeravanje strujanja zraka

Ventilator je pokretan elektromotorom pa uzrokuje prisilno strujanje zraka među cijevima cijevnog snopa i na taj način dovodi do izmjene topline. Radi redundancije obično se ugrađuju po 2 ventilatora sa elektromotorima. Jednolika distribucija zraka među cijevima je važna za kontinuiranu i predvidljivu izmjenu topline. To se postiže gubitkom statičkog tlaka duž cijevnog snopa. Dobra inženjerska praksa je ostvariti minimalno 40% pokrivenosti cijevnog snopa sa površinom koju „prebrišu“ lopatice prilikom vrtnje ventilatora jer je tada gubitak statičkog tlaka jednak do 3.5 puta brzini strujanja zraka kroz zaštitni prsten. Ako imamo 2 ventilatora, tada omjer duljine cijevi u cijevnom snopu i širine snopa treba biti 3 do 3.5, pri čemu cijevi moraju biti položene u 4 reda po visini konstrukcije. Na slici 2. su prikazani sastavni dijelovi sklopa ventilatora.

Slika 2. Sastavni dijelovi ventilatorskog sklopa (Izvor)
1. Prirubnica na glavčini,  2. Stezaljke za montažu lopatice na glavčinu,  3. Vijci za pričvršćivanje,  4. Matice,  5. Lopatica,  6. Glavčina

Promjer lopatica može varirati od 900 mm do 8000 mm, dok se broj lopatica kreće od 2 do 20 i uvijek su prisutne u parnom broju radi postizanja dinamičke ravnoteže prilikom vrtnje. U procesu prerade nafte ventilatori  obično imaju 4 do 6 lopatica, nešto rijeđe ih imaju po 8. Lopatice se izrađuju od čelika, aluminija ili ojačanog fiberglasa, pri čemu poprečni presjek može biti pun ili šuplji.

Lopatice su fiksne ili podesive, tada se podešavanje vrši ručno kada je ventilator obustavljen ili automatski dok je ventilator u radu. Automatsko podešavanje vrši se primjenom pneumatske dijafragme koja se oslanja na oprugu smještenu u glavčini ventilatora, pritom je potreno imati dotok tehničkog zraka.

Cijevni snop se sastoji od točno određenog broja cijevi montiranih unutar zajedničkog okvira. Površina cijevi izložena je strujanju zraka i prekrivena tankim pločicama što omogućava povećanje površine podložne hlađenju i kompenzira nisku razinu izmjene topline sa okolnim zrakom pri atmosferskom tlaku i pri nižoj brzini vrtnje ventilatora da bi se postigla razumna potrošnja električne energije za pokretanje elektromotora. Cijevni snopovi se izrađuju od konstrukcijskih materijala prikladnih za primjenu u naftnoj industriji tj. materijala otpornih na koroziju uz ograničenje tlaka i temperature. Pločice se na cijevi montiraju okomito ili helikoidalno, što je prikazano na slici 3., najčešće se izrađuju od aluminija zbog niske cijene i dobre termičke vodljivosti.

Slika 3. Pločice montirane na cijevi

Pouzdanost i termička efikasnost zračnih hladnjaka ovisi o konstrukciji i o načinu održavanja mehaničkih dijelova. Svaki zračni hladnjak ima do 3 ventilatora pokretana elektromotorima. Ventilator i elektromotor mogu biti povezani remenskim prijenosom (zupčastim ili klinastim remenom) ili preko reduktora. Remenski  prijenos ima po 2 ležaja na strani elektromotora i još 2 ležaja na strani ventilatora koje treba redovito podmazivati mašću, po preporuci većine proizvođača interval podmazivanja je jednom mjesečno ako su ventilatori u kontinuiranom radu 24/7. Kada se uklanja stara mast, ostatke treba pregledati u potrazi za prisutnošću metalnih čestica. Ako se nađu metalne čestice, to može ukazivati na pojačano trošenje.  Zategnutost remenskog prijenosa treba redovito provjeravati, najčešće svakih 6 tjedana te pritom detaljno vizualno pregledati remene u potrazi za tragovima trošenja.

Kada je ventilator u radu, prilikom dnevnih obilazaka opreme u postrojenju, treba obratiti pažnju na zvuk. Nepravilan i/ili lupajući zvuk ukazuje da je došlo do problema sa ležajevima pa je potrebno isključiti ventilator iz rada. Zvuk cviljenja ukazuje na proklizavanje i istrošenost remena pa ih je potrebno čim prije zamijeniti. Redovita vizualna kontrola dijelova ventilatora kada je isključen iz rada te provjera ima li prisutnih tragova maziva i prljavštine omogućava pravovremeno otkrivanje i spriječavanje potencijalnih problema sa podmazivanjem.

Praćenje temperature radnog medija pomoću termometara ugrađenih prije i nakon izmjenjivača pokazuje učinkovitost hlađenja te ispravnost rada ventilatorskog agregata. U slučaju aktivacije alarma zbog premale razlike u temperaturi, potrebno je obustaviti stroj i napraviti provjere. Također, potrebno je periodički napraviti termovizijsko snimanje elektromotora i reduktora, ukoliko ventilator ima takvu vrstu prijenosa. Na slici 4. prikazan je termovizijski snimak reduktora i elektromotora jednog procesnog izmjenjivača topline.

Slika 4. Termovizijska snimka elektromotora (lijevo) i reduktora (desno) koji pokreću ventilator zračnog hladnjaka

Jednom godišnje potrebno je pregledati ventilator tako da se detaljno pregledaju lopatice po čitavoj dužini te spojevi sa glavčinom za slučaj da ima prisutnih pukotina, tragova trošenja ili pojačanog trenja. Kod vijaka koji spajaju lopaticu sa glavčinom potrebno je provjeriti moment dotezanja, ako nije u skladu sa momentima preporučenim od strane proizvođača treba ponovno izvršiti dotezanje. U tablici su prikazani momenti dotezanja ovisno o veličini vijaka i matica koji se koriste za pričvršćivanje lopatice na glavčinu preporučeni od strane proizvođača ventilatora (Izvor).

Nakon toga slijedi provjera kuta nagiba lopatica i po potrebi podešavanje. Ventilator koji radi sa samo jednom od lopatica pod neodgovarajućim kutem nagiba, uzrokovat će smanjenje efikasnosti pothlađivanja radnog medija u izmjenjivaču do 3%. Kut nagiba treba podesiti prema vrijednostima navedenim u korisničkom priručniku, zato što se vrijednosti razlikuju od proizvođača do proizvođača.

Prilikom zamjene lopatica novima ili prilikom demontaže postojećih lopatica, potrebno je izvršiti vaganje svake lopatice. Sve lopatice moraju imati jednaku masu radi postizanja dinamičke ravnoteže prilikom vrtnje te ravnomjernog opterećenja glavčine i posljedično tome, remenica i remenskog prijenosa.

Sljedeća provjera je kreću li se sve lopatice u istoj ravnini unutar zaštitnog prstena, na slici 1. prikazani su pod pozicijama 1 i 2. Tada također treba ispitati jesu li svi rubovi lopatica jednako udaljeni od unutrašnjeg promjera zaštitnog prstena. Ventilatori novijeg datuma proizvodnje također imaju ugrađenu kočnicu za sprječavanje oštećenja remenskog spoja koja ujedno predstavlja sigurnosnu mjeru od neovlaštenog pokretanja ventilatora u rad dok djelatnici vrše održavanje.

Jednom godišnje također treba dobro oprati cijevni snop kako bi se otklonile nakupljene naslage prašine i prljavštine koje djeluju kao izolator na cijevima i na pločicama, čime se smanjuje dostupna površina za izmjenu topline a time i efikasnost hlađenja.

Koje metode preventivnog održavanja primjenjujete za zračne hladnjake? Koliko ste zadovoljni postojećim stanjem? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Osnovni koraci za povećanje pouzdanosti opreme i strojeva

Pouzdano postrojenje je sigurno postrojenje i operativno raspoloživo postrojenje koje u potpunosti ispunjava svoju funkciju i izravno doprinosi kompanijskom profitu.

Danas ćemo proći osnovne korake koji osiguravaju povećanje pouzdanosti proizvodne opreme i strojeva. Ponavljanje je majka mudrosti a praksa svakodnevnog održavatelj kog života je pokazala da ponavljanja nikad dosta.

1. Održavanje strojeva čistim, suhim i podmazanim. Svakodnevna provjera i pregled stroja je li čist, ima li kakvih propuštanja i kolika je razina ulja na nivokaznom staklu su temelj dobre prakse svakodnevnog održavanja stroja.

2.  Definiranje, komuniciranje i unaprijeđivanje radnih procedura. Djelatnici u proizvodnji i djelatnici održavanja trebaju raditi zajedno kao tim čiji je glavni cilj imati strojeve i opremu u ispravnom radnom stanju. Zajedno definiraju prioritete u održavanju strojeva prema matrici rizika (posljedicama za zdravlje, sigurnost, okoliš i reputaciju kompanije). Radne procedure se na godišnjoj razini trebaju revidirati gdje se uoče nedostaci, prazni hod, neadekvatne aktivnosti i sl.

3. Identificiranje i implementiranje potrebnih strategija održavanja kao što su Održavanje usmjereno prema pouzdanosti ili Inspekcija opreme temeljem rizika.

4. Redoviti treninzi djelatnika za poboljšanje profesionalnih znanja i vještina. Redovite evaluacije i razvoj kompetencija djelatnika su dugoročan doprinos pouzdanoj opremi jer samo educiran i redovito uvježban djelatnik svojim radom omogućava besprijekorno funkcioniranje proizvodnog procesa.

5. Definirane i praćenje performansi preko indikatora kao što su mjesečni broj hitnih kvarova, broj preventivnih radova, broj planiranih radova, broj inspekcijskih pregleda, troškovi po svakoj kategoriji i sl.

6. Primjena računalnog sustava za planiranje, raspoređivanje prema prioritetima, praćenje i naplatu radova održavanja. Računalni sustavi za upravljanje održavanjem poput Maximo, SAPa,  CloudApper podiže efikasnost jer na jednom mjestu objedinjava sve potrebne podatke o performansama održavanja.

7. Ažurna tehnička dokumentacija je obavezan alat za svakodnevni rad. Nacrti, P&I, PFD, liste materijala, liste rezervnih dijelova, tehnološki priručnici, upute za rad i brojni drugi dokumenti omogućavaju kvalitetno planiranje radova i izradu planova održavanja.

8. Kvalitetno izvršavanje radova održavanja. Izvršavanje radova bi trebalo biti >90% pravovremeno prema definiranim prioritetima, u financijski realnim okvirima i imati <5% reklamacija na radove.

9. Stalno unaprjeđivanje procesa održavanja. Održavanje je živi organizam u službi procesnih strojeva i opreme, kao takvo neprestano treba biti analizirano radi poboljšanja slabih karika i podizanja razine sveopće efikasnosti. Također, treba periodički revidirati procedure ili aktivnosti koje su zastarjele i više nisu u korak sa svjetskom praksom.

Koje korake primjenjujete da bi podigli pouzdanost opreme? Koliko ste zadovoljni postojećim procedurama održavanja? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Brzi test ravnalom za procjenu količine vode u uzorku ulja

Kada stroj radi nepravilno, često se sumnja na problematično podmazivanje. Nivokazna stakla na spremnicima ulja ili na ležajnim kućištima nisu uvijek lako dostupna, analiza ulja zahtijeva više vremena, a želimo napraviti vizualnu kontrolu ulja, pogotovo radi provjere je li u prisutna voda. Jednostavna metoda provjere prisutnosti i količine vode (%) u ulju je tkz.”test ravnalom”.

Iz spremnika ulja ili iz ležajnog kućišta se u valjkastu prozirnu posudu izdrenira količina uzorka maziva u rasponu 0,3 l do 0,5 l, ovisno o ukupnom volumenu spremnika (često se koriste teglice ili prazne boce op.a.). Za spremnike velikih turbostrojeve dozvoljeno je uzeti uzorak do 1 l. Potom se posuda postavi na ravnu površinu i pričeka 15 min da se izdrenirana količina maziva stabilizira kako bi se ulje i voda razdvojili. Kada je stabilizacija završena, uz posudu se prisloni ravnalo ili se vertikalno razvuče mjerna traka (metar). Na ravnalu se očita visina vode (V) te ukupna visina maziva (H). Zabilježiti izmjerene visine i te % prisutne količine vode izračunati prema:

% količine vode = (V/H) X 100%

Sada ćemo vidjeti kako test ravnalom izgleda u praksi. U stabiliziranom uzorku izmjerena visina vode je V = 40 mm. Izmjerena ukupna visina tekućine iznosi H = 97 mm.

Postotak prisutne vode u uzorku iznosi:

% vode = (V/H) X 100% = (40/97) X 100% = 41,24%

Brzi test ravnalom je gruba procjena prisutne količine vode i koristi se isključivo terenski. Za detaljnu procjenu onečišćenosti ulja i točne podatke, pogotovo po pitanju kvalitativnog i kvantitativnog sadržaja čestica nečistoće, potrebno je napraviti laboratorijsku analizu.

Koje vrste analiza ulja za podmazivanje provodite? Koliko ste zadovoljni rezultatima? Podijelite iskustva u komentarima!

Strojarka susreće stroj za izradu tableta

Prije nekoliko mjeseci je u Rijeci otvoren Muzej Farmacije i nedavno sam ga posjetila. Prikazana je povijest farmacije i ljekarništva podijeljena u 10 dijelova koji čine: Hortus sanitatis (vrt ozdravljenja) sa živim biljem, vremenska linija s 18 značajnih događaja iz povijesti farmacije, ljekarnički laboratorij, prikaz najzaslužnijih osoba iz povijesti hrvatske farmacije i kemije, ljekarnička knjižnica, povijest farmacije u Rijeci, ljekarna oficina iz prve polovice 20. stoljeća te zona ljekovitog bilja, s prikazom puta biljke od prirode do lijeka.

Uz mnoštvo ljekarničkih izložaka moju pažnju je privukao zanatski dio izrade lijekova koji se razvio od primitivnih tučkova i mužara sve do suvremenih strojeva za proizvodnju. Središnji dio Muzeja je stara ljekarna s jednim od simbola ove struke, vagom za mjerenje i odvagivanje sastojaka za izradu farmaceutskih pripravaka prikazana na slici 1.

Slika 1. Ljekarnička vaga

Nekada su se tablete i pilule izrađivale ručno, od različitih smjesa, ovisno o namjeni. Takva smjesa se potom utiskivala u kalupe i sušila da bi dobili finalni proizvod. Napredak je uveden korištenjem ručnog pokretanog mehaničkog stroja na slici 2., čiji je mehanizam rada pomalo sličan starinskim ručnim mlincima za orašaste plodove ili meso.

Slika 2. Starinski stroj za izradu tableta i kalupi za utiskivanje smjese

Smjesa se stavljala u lijevak, prikazan na lijevo strani, te prešala i miješala okretanjem ručice na vrhu. Potom bi takva smjesa išla u okrugle metalne kalupe i na sušenje. Krajnji proizvod, tablete, su se potom ručno pakirale i prodavale.

Sljedeći korak u tehnološkom napretku proizvodnog procesa izrade lijekova su električno pokretani strojevi poput tabletirke prikazane na slici 3.

Slika 3. Rotacijska tabletirka Omega

Stroj se koristio u prošlom stoljeću za proizvodnju tableta promjera 15mm, proizveden je u sjevernoj Italiji i funkcionira na principu uprešavanja praškaste ili granulirane farmaceutske smjese u kalupiće pomoću valjkastih utega. Utezi su smješteni vertikalno u rotacijskom obruču a ispod njih se nalazi drugi obruč sa kalupima. Vrtnja obruča ostvaruje se zupčastim prijenosom pokretačke snage sa manjeg zupčanika na veći zupčanik. Nažalost, nisam pronašla tehničke podatke o potrebnoj snazi za rad stroja, broju okretaja i prijenosnom omjeru te kapacitetu proizvodnje.

Gornji dio stroja je kupola sastavljena od okretnih dijelova povezanih prijenosnim mehanizmom. Proizvodnja tableta obuhvaća nekoliko koraka: unos smjese, utiskivanje potrebne količine smjese u kalup, primarno komprimiranje za postizanje ujednačavanja smjese i eliminiranje zračnih džepova, sekundarno komprimiranje ili prešanja smjese pomoću utega odgovarajuće mase te izbacivanja gotove tablete. Koraci se ponavljaju u radnim ciklusima dok se ne postigne planirani kapacitet proizvodnje.

Smjesa se dobavlja kroz lijevak na vrhu kupole i usmjerava kanalima prema kalupima. Dobava farmaceutske smjese kroz kanale je kontinuirana zbog djelovanja centrifugalne sile nastale vrtnjom kupole oko vlastite osi. Kada je smjesa konačno formirana u tabletu, kreće automatsko izbacivanje kroz otvor na prednjoj strani stroja.

Radno opterećenje se održava utezima koji djeluju u suprotnim smjerovima, tj. sa gornje i sa donje strane kalupa, što je vidljivo na slici 4. i naizmjenično utiskuju smjesu u kalupe s obje strane. Nosač s utezima klizi po kružnoj vodilici, pri čemu brzina kretanja ovisi o brzini vrtnje zupčastog prijenosa. Utori kalupa su jednoliko raspoređeni u središnjem obruču. Vrtnja sva tri obruča je sinkronizirana. Brzina vrtnje se podešava pomoću sklopke na prednjoj strani tabletirke.

Pored samog stroja nalazila se kutija sa kalupima promjenjivih veličina i utezima odgovarajućih masa. Kada je bilo potrebno proizvesti tablete većeg ili manjeg promjera, stroj se zaustavljao, ručno su se mijenjali svi utezi i kalupi pa je nakon toga stroj ponovno pokretan u rad. Kalupi i utezi moraju međusobno odgovarati.

Slika 4.: Kupola sa utezima, kalupima i zupčanicima

Potencijalni kvarovi i održavanje tabletirke

S obzirom na to da se bavim održavanjem, razmišljala sam koji bi bili potencijalni kvarovi stroja za proizvodnju tableta i njihovi uzroci pa navodim listu u nastavku:

• trošenje utisnih glava na utezima zbog djelovanja abrazivnog granulata u smjesi za izradu tableta
• trošenje ili zaribavanje zupčaničkog para zbog nedostatka maziva
• nemogućnost rada stroja zbog problema s elektromotorom koji ga pokreće
• blokirano središnje vratilo na koje je kupola montirana
• blokiran prijenosni mehanizam
• blokirani kanali za dobavu smjese zbog prisustva velikih granula u smjesi pa nema dobave
• blokiran otvor za izbacivanje tableta
• nesinkronizirana vrtnja obruča sa utezima i/ili kalupima pa se ne komprimira smjesa
• nesukladni kalupi i utezi što dovodi do neadekvatne kvalitete proizvedenih tableta

Preventivno održavanje tabletirke obuhvaćalo bi dnevne vizualne preglede zupčastog mehanizma te stanja utega i kalupa, po potrebi podmazivanje zupčaničkog para specijalnom masti i provjeru rada elektromotora. Jednom godišnje trebalo bi napraviti generalni servis stroj uz zamjenu rezervnih dijelova prema preporuci proizvođača. S obzirom da farmaceutska industrija ima stroge zdravstvene propise, održavanje bi obavezno uključivalo sterilizaciju stroja i dijelova.

Virtualna šetnja kroz Muzej je na linku.

Koji starinski stroj ste imali prilike vidjeti? Koji su njegovi potencijalni kvarovi? Podijelite razmišljanja u komentarima!

10 pokazatelja efikasnog programa podmazivanja

Podmazivanje strojeva i opreme u brojnim proizvodnim postrojenjima se često previdi iz jednostavnog razloga što ga većina djelatnika smatra osnovnim poslom „koji se podrazumijeva“ i koji je toliko prizemno jednostavan „da ne možeš promašit“.

Međutim, brojni kvarovi pumpi i zaribavanje ležajeva su bili direktna posljedica nedovoljnog i nekvalitetnog podmazivanja. Izrada i uvođenje kvalitetnog programa podmazivanja svih strojeva koje imate nije nimalo jednostavan zadatak. Zahtijeva puno vremena i strpljenja ali donosi sjajne rezultate u obliku pouzdanijeg rada strojeva, smanjenja rizika od nastanka iznenadne havarije i smanjenja troškova radi neplaniranog zastoja proizvodnje. Također, program i plan podmazivanja moraju imati proizvodne kompanije koje podliježu pregledu i certifikaciji akreditacijskih kuća i osiguravajućih društava.

Danas ćemo razmotriti pokazatelje temeljem kojih možete procijeniti vaš program podmazivanja ako ga imate. Ako ga nemate, ovi pokazatelji će vas konkretno usmjeriti na što trebate obratiti pozornost prilikom izrade i implementacije vašeg programa podmazivanja.

1. Pravilno skladištenje maziva daje izravan uvid u stanje programa podmazivanja,tj. izgled prostorije ili spremišta u kojima se nalaze maziva te način na koji djelatnici zaduženi za obavljanje podmazivanja vode brigu o uljima i mastima. Je li prostorija čista i provjetrena? Jesu li sva maziva u originalnim pakiranjima? Jesu li čvrsto zatvorena i označena? Je li staro i novo ulje pomiješano? Na koji način su maziva organizirana? Znate li koliko čega ima na raspolaganju i čega treba naručiti?

Ako je samo jedan negativan odgovor na ova pitanja, znači da imate slabu točku u programu podmazivanja. Čisto i organizirano spremište za maziva je bitno radi sprječavanja onečišćenja ulja i greške da se zabunom određeni stroj ne podmaže neodgovarajućim uljem.

2. Manji broj različitih vrsta maziva olakšava svakodnevan rad i vođenje evidencije o potrošnji, postojećim količinama i budućim narudžbama maziva. Koliko različitih vrsta maziva za isti tip stroja trenutno imate u programu? Koliko različitih vrsta maziva naručujete od dobavljača i koliko različitih dobavljača imate? Koliki su rokovi isporuke i što poduzimate u slučaju kašnjenja?

Nastojite koliko god je moguće koristiti ista maziva ili njihove domaće ekvivalente za većinu strojeva ako prilike to dopuštaju te koristiti provjerene dobavljače koji daju popust na količinu. Ovakav unificirani pristup će vam pojednostaviti program podmazivanja i uštedjeti vrijeme i novac.

3. Izbjegavanje miješanja različitih vrsta maziva – kada imate jasno označena maziva, smanjuje se rizik da će doći do miješanja. Da biste skroz uklonili ovaj rizik, potrebno je također imati označene mazalice i kanistre s oznakama maziva za koje se koriste. Tako izbjegavate da se npr. ulje viskoznosti ISO VG 46 onečisti jer se prenosilo od skladišta do stroja u kanistru koji služi za prenošenje ulja viskoznosti ISO VG 32 zato što na kanisteru nije bilo nikakve oznake.

4. Čistoća maziva – jeste li kad provjerilii koliko je čisto ulje koje ste primili od dobavljača? Ulje vam je dostavljeno čisto, međutim je li razina čistoće prihvatljiva za vaše strojeve ako npr.imate proizvodno postrojenje u farmaceutskoj industriji? Prije nego ulijete ulje iz bačve u karter motora, provjerite čistoću ulja slanjem na analizu. Nakon rezultata analize za svaku sigurnost možete ga filtrirati prije korištenja da biste otklonili sitne čestice.

5. Sprječavanje zaprljanja pomaže održati mazivo u dobrom stanju dok u isto vrijeme štiti stroj. Počinje čistim i suhim spremištem za maziva, održava se redovitim čišćenjem mazalica, kanistera za prijenos te čišćenjem priključaka na strojevima, ležajnih kućišta i svih drugih tipova spremnika u sustavu podmazivanja svakog stroja.

6. Određena mjesta podmazivanja se temelje na aktualnom popisu strojeva, označenih mjesta podmazivanja na strojevima te vrste, količine maziva i definiranih intervala podmazivanja. Sve je potrebno označiti kako bi djelatnici tijekom obilaska strojena ne bi izostavili niti jedno mjesto.

7. Zamjena ulja kod strojeva kritičnih za proizvodni proces se temelji na rezultatima analize, a ne na vremenskom intervalu. Analiza će pokazati stanje ulja i stanje stroja temeljem zatečene količine čestica i njihovog kemijskog sastava. Uspješna analiza ulja se temelji na pravilnom uzimanju uzoraka. Iz tog razloga, vaš program podmazivanja bi trebao sadržavati i pisanu proceduru prikupljanja uzoraka ulja. Ako nemate znanje za izradu takve procedure, pitajte ispitni laboratorij s kojim surađujete da vam izradi proceduru uzorkovanja kao dodanu vrijednost na usluge koje pruža te da održi obuku djelatnicima na koji način se pravilno uzimaju i šalju uzorci ulja.

8. Educirani i obučeni djelatnici – za svaki novi program koji se uvodi u poslovanje treba obučiti i educirati djelatnike. Edukacija može biti interna ili eksterna ako je druga tvrtka izradila program podmazivanja. U inozemstvu postoje priznati certifikati iz ovog područja, međutim u Hrvatskoj za sada postoje samo interni (kompanijski) certifikati kojim se potvrđuje obuka djelatnika. Odgovarajuća obuka djelatnika ovisi o kompleksnosti programa podmazivanja, broju različitih strojeva i sl. i treba je pružiti osoba ili tvrtka koja ima reference i dugogodišnje iskustvo u praktičnoj primjeni podmazivanja.

9. Evaluacija programa podmazivanja i potrebne prilagodbe temeljem praćenja rezultata kvartalno, polugodišnje i godišnje uz dostupnu i ažurnu dokumentaciju vam pruža informaciju koliko je vaš program napredovao od uvođenja i koje su slabe točke. Koliko evaluacija ste do sada napravili=

10. Smanjenje troškova podmazivanja iz godine u godinu je direktan rezultat kvalitetnog programa podmazivanja. Ako ste dosljedno provodili evaluacije i ispravljali slabe točke, tada ćete primijetiti niže troškove nakon određenog vremena.

Npr. ako ste naručivali 5 različitih vrsta ulja koji su vas godišnje koštali 6000 kn pa ste nakon promjene ustanovili da možete naručivati i koristiti 3 vrste ulja koji su vas godišnje koštali 3800 kn, slijedi da ste u drugoj godini provođenja programa uštedjeli 2200 kn. Nije loše za početak 🙂

Efikasan program podmazivanja se stvara tijekom duljeg vremena i usavršavanja. Kad jednom krenete, pripremite se da neće sve biti savršeno iz prvog pokušaja i ne razbijajte previše glavu oko toga, za početak je bolje imati jednostavan program podmazivanja nego nikakav, dokle god se u praksi aktivno provodi u djelo a nije samo skup procedura na papiru za koji su svi čuli ali ga nitko nije vidio niti primijenio u praksi.

Počnite malim koracima, izradite probni program za nekoliko strojeva i počnite pratiti podmazivanje te kroz nekoliko mjeseci napravite evaluaciju, ispravite nedostatke i uključite dodatne strojeve pa nastavite dalje.

Kakav program podmazivanja ste uveli? Koje prednosti i nedostatke ste primjetili? Podijelite vaše iskustvo u komentarima!

7 mitova o mastima i podmazivanju

Osnove  podmazivanja smo već razmatrali u ranijim člancima o povećanju pouzdanosti, odrivnim ležajevima, podmazivanju elektromotora, analizama ulja i mastima.

Danas ćemo vidjeti koje pogrešne pretpostavke o mastima i podmazivanju kruže među djelatnicima zaduženim za održavanje i rad strojeva u proizvodnim pogonima te zašto su te pretpostavke pogrešne i kako ih promijeniti.

Mit br. 1: Svaka mast je čista mast

Koliko puta ste vidjeli kanticu masti koja leži uokolo, nije dobro zatvorena, ne nalazi se uskladištena u originalnom pakiranju ili nema originalni poklopac? Takvi uvjeti dovode do ulaska nečistoće u mast, pogotovo metalnih čestica koje će uzrokovati trošenje materijala od kojeg je izrađen ležaj kada se takva mast koristi za podmazivanje ležaja i skraćenje njegovog životnog vijeka. Mast mora biti u originalnom pakiranju sa čvrsto zatvorenim poklopcem i koristiti se čistim špatulama prilikom vađenja iz pakiranja i nanošenja na ležaj ili u mazalicu. Također, i same mazalice treba s vremena na vrijeme očistiti, pogotovo priključak koji se spaja na ležajno kućište.

Mit br. 2: Ako je malo masti dobro dodati ležajevima, onda je više masti još bolje. 

Da parafraziramo, bolje da ima više nego da fali ili što bi rekli, od viška glava ne boli. U ovom slučaju će višak masti itekako uzrokovati glavobolju jer će dovesti do preuranjenog oštećenja ležaja i do kvara stroja. Proizvođači ležajeva poput SKF, FAG, NTN, TIMKEN i sl. preporučuju da ležajno kućište treba biti ispunjeno mašću do 30% volumena. Podmazivanje prema vremenskim intervalima, praćenje stanja stroja i dodavanje količine masti prema preporukama proizvođača ležaja povećavaju pouzdanost stroja i trajnost ležajeva.

Mit br. 3: Ako na ležajnom kućištu imamo priključak za ubacivanje masti mazalicom, onda tom stroju definitivno treba ležaj podmazati mašću.

Put do pakla popločen je dobrim namjerama pa bi vas ovakva dobra namjera mogla dovesti do preuranjenog oštećenja ležaja jer a) Prvo treba provjeriti što proizvođač stroja preporučuje u korisničkom priručniku jer neki elektromotori dolaze s ugrađenim samopodmazivim ležajevima koji se ne mijenjaju tijekom čitavog radnog vijeka stroja i nije ih potrebno podmazivati. Međutim u serijskoj proizvodnji kućišta ostavljen je priključak za spajanje mazalice na položaju ležajeva;  i

b) Morate poznavati svoj stroj i njegove potrebe za podmazivanjem jer jednom kada priključite mazalicu i utisnete mast ne možete je više vratiti natrag, poput istiskivanja paste za zube iz tubice. Čemu dodavati mast ako nije bila potrebna?

Mit br. 4: Svaka mast je dobra mast

Sve masti nisu jednake. Postoje jeftine masti koje jedva da ispunjavaju zahtjeve za podmazivanjem i postoje skupe masti obogaćene kompleksnim aditivima i koriste se za svemirske shuttle-ove. Kada se bliži interval podmazivanja i djelatnik ustanovi da nema odgovarajuću mast ili je nema dovoljno, može se poslužiti nekom drugom masti koja mu je pri ruci. Ovakvo brzinsko rješenje će donijeti više štete nago koristi jer mast koja se tako zgodno našla pri ruci nema ista svojstva i aditive kao mast koja se inače koristi (npr. antioksidansi, manji ili veći viskozitet, inhibitori korozije i sl.) te neće ispunjavati potrebne zahtjeve za podmazivanjem stroja i uzrokovati prijevremenu havariju. Također, mast treba biti odgovarajuće skladištena i korištena jer nisu svi strojevi i svi radni uvjeti jednaki. Koristite jednu od masti koju propisuje proizvođač u korisničkom priručniku i pobrinite se da je uvijek imate dovoljno na raspolaganju.

Mit br. 5: Dodao sam malo masti i “sve je u redu”

Dodali ste mast ležajevima i nakon pokretanja stroja u radi dalje čujete isti zveckavi zvuk? Ispitivanje ultrazvukom prije i nakon dodavanja malo masti ne pokazuje razliku? Kada imate ovakav slučaj, zapitajte se koliko ste zapravo masti dodali i kamo je ta količina otišla? Kada mast uđe u ležaj, ultrazvučno mjerenje će pokazati pad decibela za ležaj u radu kojem nedostaje masti ili porast decibela za ležaj koji je previše podmazan (zagušen mašću). Provjerite jesu li cjevčice za dovod masti začepljene pa mast ne može u kućište. Ako se radi o elektromotoru, provjerite je li mast otišla skroz do namotaja. Provjerite je li tijekom posljednjeg servisa elektromotora ležaj zamijenjen samopodmazivim tipom. Ovo su samo neki od razloga zašto nema promjene u radu nakon što ste dodali mast jer takva situacija nije u redu.

Mit br. 6: Podmazivanje se radi jednom godišnje

Nekim strojevima ležajevi se podmazuju jedanput svake godine, npr. prilikom godišnjeg servisa. Ponavljam, samo nekim, a ne svim strojevima na čitavom postrojenju. Većina strojeva se podmazuje svakih 3, 6, 9 mjeseci ili ovisno o broju radnih sati, uvjetima rada, opterećenju i brojnim drugim faktorima. Primjer je interval podmazivanja elektromotora. Zato treba provjeriti u korisničkom priručniku koji je interval podmazivanja i toga se pridržavati u kombinaciji sa opažanjima iz svakodnevnog rada. Po potrebi dodatno konzultirajte proizvođača stroja da kaže svoju preporuku, po mogućnosi u pisanom obliku tako da imate primjerak za dokumentaciju i podsjetnik za buduću upotrebu.

Mit br. 7: Program za praćenje podmazivanja je gubitak vremena

Izrada i implementacija programa za praćenje podmazivanja su lavovski posao koji zahtijeva vrijeme i strpljenje. Jednom kada program uspostavite, ostatak posla je jednostavna rutina koju treba usvojiti Međutim, ljudi često doživljavaju ovo kao dodatno opterećenje uz postojeće radne zadatke jer pritom ne vide širu sliku kako su dobili alat koji im pomaže u praćenju rada stroja koji će dovesti do postupnog smanjenja troškova održavanja. Praćenje podmazivanja vam omogućava da točno znate koji stroj troši koje mazivo, u kojim količinama i u kojim vremenskim intervalima. Tako početkom godine znate koliko maziva trebate naručiti dobavljaču i koliki će vam biti godišnji trošak pa ćete lakše planirati budžet za preventivno održavanje.

Koje mitove o podmazivanju ste susreli? Koje netočne pretpostavke o mastima ste čuli? Podijelite vaša iskustva u komentarima!

 

 

7 načina održavanja elektromotora

Održavanje elektro opreme zahtijeva redovito planiranje i inspekcije.

Planirani periodični pregledi će otkriti potencijalni kvar i spriječiti havarije većih razmjera koja će ostaviti elektromotor van funkcije dulje vrijeme.

Dnevni obilasci i pregledi elektromotora od strane pogonskog osoblja služe provjeri jesu li prisutni početni znaci otkazivanja npr. ležajeva kada se zamijeti “drugačiji“ zvuk u radu stroja ili osjeti miris nagorjele izolacije, pregrijavanje u radu stroja zbog opterećenja, povećanje vibracija (elektromotor „trese“ u radu) ili prisutnost dima i iskri.

Tijekom godina, uređaji za kontrolu rada elektromotora su se razvili od jednostavnih ormarića s osnovnim elektromehaničkim sklopkama, prekidačima strujnog kruga i releja do kompleksnih računalno upravljanih panela koji uključuju frekvencijske pretvarače.

Uređaj za kontrolu rada elektromotora ga pokreće i zaustavlja, može mijenjati njegov smjer vrtnje, regulirati brzinu vrtnje ovisno o radnom opterećenju, kontrolirati okretni moment i zaštititi elektromotor od električnog preopterećenja i grešaka.

Danas razmatramo načine održavanja elektromotora koji doprinose produljenju radnog vijeka i radu bez poremećaja te pravovremenom otkrivanju kvarova i spriječavanju havarija.

     1. Vizualni pregled otkriva uzroke početnih nepravilnosti u radu. Sve nepravilnosti zabilježite u dnevnik praćenja rada elektromotora. Ako elektromotor radi u težim uvjetima, kada se rastavi imat će naslage prašine ili tragove korozije na dijelovima.

Tragove pregrijavanja je moguće zamijetiti na namotajima. Releji i priključci moraju biti čisti i bez tragova hrđe. Istrošenost dijelova može dovesti do problema s komutatorom.

Tada treba pregledati komutator u potrazi za tragovima ogrebotina, udubljenja ili utora te zamijeniti četkice radi očuvanja mehaničke cjelovitosti uz pregled rotora, statora,namotaja i vratila.

      2. Mjerenje vibracija ukazuje na predstojeći mehanički kvar poput debalansa vratila ili oštećenih kaveza ležajeva, prejako nategnutih remena ili necentriranosti agregata.

Elektromotor se može ispitati radom „u prazno“ kada se uklone remeni ili spojka pa elektromotor radi bez opterećenja. Ponekad problemi električne prirode mogu uzrokovati povećane vibracije poput labavih ili oštećenih unutarnjih dijelova ili problema s priključcima.

      3. Infracrvena termografija je tehnika pregleda stroja pri punom radnom opterećenju pomoću infracrvene kamere i analize snimljenog stanja. Svi strojevi u radu proizvode toplinsku energiju i imaju normalnu termovizijsku snimku te maksimalne dozvoljene radne temperature.

Promjene količine topline se očitiju na termovizijskoj snimci koja otkriva mjesta olabavljenih spojeva, loših priključaka, debalansa, preopterećenja i pregrijavanja, nedovoljnog hlađenja, problema s izolacijom i degradaciju materijala od kojeg je izrađen stator.

      4. Pregled elektromotora kada nije pod naponom zahtijeva isključenje iz mreže, izoliranje i pripremu za pregled. Ako se tijekom pregleda otkriju oštećenja, potrebno ih je otkloniti prije ponovnog pokretanja elektromotora u rad.

       5. Održavanje nakon kvara podrazumijeva otpajanje elektromotora te provjeru ima li prisutnog napona pomoću multimetra prije početka radova na otklanjanju kvara.

Uz sveobuhvatan popravak elektromotora obavezno treba pregledati i kontrolni panel, spojeve i priključke u trafo stanici te zaštitu od preopterećenja.

      6. Ispitivanje ožičenja se provodi nakon pregleda i zamjene oštećenih dijelova kako bi se utvrdile nepravilnosti ili kvar.

Tragovi gorenja ili pukotine u ožičenju uz miris gorenja ukazuju na preopterećenje u radu. Ispitivanje uključuje rastavljanje elektromotora. Prematanje i ispitivanje izolacije ožičenja otkrivaju razinu otpora.

     7. Provjera ležajeva ispitivanjem razine vibracija i buke ukazuje na problem neodgovarajućeg podmazivanja, nakupine nečistoća te istrošenost.

Ako je tijekom rada elektromotora kućište na mjestu ležajeva pretoplo na dodir, to može značiti kako ležajevima nedostaje masti ili se stroj pregrijava u radu. Održavanje ležajeva se razlikuje ovisno o tipu ležajeva i vrsti elektromotora.

      Za kraj, pripremite kontrolnu listu za redovite preglede elektromotora.

Slijedite upute i preporuke proizvođača za održavanje elektromotora, podmazujete ležajeve i omogućite neometan rad pri čemu elektromotor treba imati dobru ventilaciju, odgovarajući napon i jačinu struje.

Sve izvedene preglede i rezultate čuvajte u izvještajima i arhivirajte za buduće potrebe.

Zabilježite i podatke o popravcima, zamijenjenim rezervnim dijelovima, rezultatima ispitivanja i pronađenim kvarovima.

Na koji način održavate elektromotore? Podijelite svoja iskustva u komentarima!

Kako odrediti količinu masti za podmazivanje i interval primjene?

Prvi korak u određivanju količine masti za podmazivanje ležajeva i intervala primjene je prikupljanje podataka o uvjetima u kojma se mast upotrebljava.

a) Količina masti

Potrebna količina masti za podmazivanje ležajeva izračuna se na način da se dimenzije ležaja, tj. njegova širina (B) i vanjski promjer (D) odrede u mm. Dimenzije pomnožimo te dobiveni rezultat pomnožimo sa koeficijentom 0.005. Krajnji rezultat predstavlja potrebnu količinu masti u gramima.

Pokazat ću vam na primjeru kugličnog ležaja tipa 6205 prikazanog na slici 1.

Slika 1.: Kuglični ležaj tipa 6205 (izvor)

Sa slike 1. očitavamo dimenzije ležaja, vanjski promjer D = 52 mm i širina B=15 mm.

Umnožak    D*B = 52 * 15 = 780 mm

Potrebna količina masti za navedeni tip ležaja iznosi: 780 * 0,005 = 3,9 g.

Masti se na tržištu prodaju u pakiranjima različitih veličina. Pretpostavimo da ste kupili mast koja se prodaje u pakiranju od 250 g. Praktičan način vaganja količine masti od 3,9 grama je stavljanje pakiranja masti na preciznu vagu i njeno izvlačenje špatulom dok vaga ne pokaže preostalu količinu masti umanjenu za količinu koja vam je potrebna. U ovom primjeru, uzmite pakiranje masti od 250 g, stavite ga na vagu i špatulom izvlačite mast dok precizna vaga ne pokaže 246,1 g (250 g – 3,9 g = 246,1 g).

b) Interval podmazivanja

Nakon što smo izračunali potrebnu količinu masti, potrebno je odrediti interval (frekvenciju) podmazivanja. Za određivanje navedenog intervala, potrebno je poznavati radne uvjete stroja, a to su: temperatura, uvjeti okoline u kojem stroj radi, položaj ležaja, vibracije te oblik nosivog elementa u ležaju. Ukoliko je prisutna viša temperatura, prašina i vlaga, biti će potrebno učestalije podmazivanje.

Ako je ležaj montiran na vertikalno postavljeno vratilo, mast će se brže trošiti što će opet zahtijevati učestalije podmazivanje. Povišene vibracije prilikom rada stroja dovode do razdvajanja baznog ulja i ugušćivača koji čine mast, pa će ulje više „bježati“ i na taj način će se konstanto smanjivati količina masti na ležaju. Nosivi element ležaja, u ovom primjeru kuglica, prilikom rada manje stvara naprezanje na površini masti, za razliku od valjčića koji stvara veće naprezanje masti. Svi opisani uvjeti izražavaju se preko faktora korekcije navedenih u tablici 1.

Tablica 1. Faktori korekcije ovisno o uvjetima rada i okoline

Ukupni faktor korekcije se računa množenjem prethodno opisanih pojedinačnih faktora korekcije po formuli:

K = Ft x Fc x Fm x Fv x Fp x Fd

Ukupan faktor korekcije je bez dimenzijska veličina. Za ležaj tipa 6205 pretpostavimo da su prema nabrojenim radnim uvjetima potrebni faktori korekcije očitani iz tablice 1.:

– rad na temperaturi 40°C,  Ft = 1,0

– u okolini je prisutna gusta prašina koja nije abrazivna, Fc = 0,7

– u okolini je povremena prisutnost kondenzata, Fm = 0,4

– izmjerene vibracije u radu iznose 1,0 mm/s,  Fv = 1,0

– vratilo na kojem je montiran ležaj se nalazi u horizontalnom položaju,  Fp = 1,0

– ležaj ima kuglične elemente,  Fd = 10

Kada pomnožimo očitane faktore, dobit ćemo faktor korekcije

K = 1,0 x 0,7 x 0,4 x 1,0 x 1,0 x 10

K = 2,8

Interval podmazivanja se računa po formuli:

 (Izvor: http://www.machinerylubrication.com)

pri čemu je:

T – vrijeme potrebno do sljedećeg podmazivanja (h)

K – ukupan faktor korecije

n – broj okretaja min^-1

d – unutarnji promjer ležaja, mm

Uzmimo za potrebe izračuna da se radi o stroju čije se vratilo vrti brzinom 1500 min^-1, dok sa slike 1. očitavamo unutarnji promjer ležaja d = 25 mm.

Interval podmazivanja će biti:

Interval podmazivanja iznosi 4947 h. Ukoliko rezultat podjelimo sa 24 h dobit ćemo broj dana između dva podmazivanja:

4947 h : 24 h = 206, 125 ≈ 206 dana

Zaključak

Na primjeru ležaja tipa 6205 izračunali smo da potrebna količina masti za podmazivanje iznosi 3,9 grama. Interval podmazivanja ovog ležaja je 206 dana kada treba dodati navedenu količinu masti.

Na koji način vršite podmazivanje ležajeva? Jeste li pravilno odredili potrebnu količinu masti za podmazivanje? Podijelite svoja sikustva u komentarima 🙂