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!

Utjecaj necentriranosti pumpe na naprezanje usisnog i tlačnog cjevovoda

Nakon montaže pumpe i elektromotora, a prije pokretanja u rad, obavezno je izvršiti centriranje ili poravnavanje čitavog pumpnog agregata. Necentriranost pumpnog agregata dovodi do naprezanja usisnog i tlačnog cjevovoda na prirubničkim spojevima, što rezultira unutarnjim naprezanjem ležajeva pumpe, pretjeranim trošenjem mehaničke brtvenice, ležajeva elektromotora i kraćim radnim vijekom spojke. Nije isključeno i da će pumpa slabije postizati potrebne radne parametre.

Na slici 1. prikazan je pumpni agregat za prepumpavanje radnog medija iz spremnika prema izmjenjivaču u tehnološkom procesu. Pumpni agregat se sastoji od elektromotora, spojke i jednostupanjske centrifugalne pumpe smještenih na zajednički temelj. Na usisnu i tlačnu prirubnicu pumpe spojene su prirubnice usisnog i tlačnog cjevovoda gdje su potencijalna mjesta koncentracije najvećeg naprezanja ako pumpni agregat nije ispravno centriran. Prirubnički spojevi označeni su žuto na slici.

Slika 1. Pumpni agregat spojen na usisni i tlačni cjevovod

Da bi izbjegli štetnu pojavu naprezanja, potrebno je pridržavati se nekih općih smjernica prilikom montaže pumpnog agregata i spajanja usisnog i tlačnog cjevovoda:

1. Prirubnice cjevovoda koje se spajanju s prirubnicama pumpe moraju biti međusobno poravnate tako da razmak među njima ne prelazi debljinu 2 brtve ili da razmak među prirubnicama ne prelazi dimenzije za montažu preporučene od strane poizvođača pumpe poput spoja prikazanog na slici 2.

Slika 2. Pravilno montiran prirubnički spoj

2. Vijci i matice montirani na prirubnice moraju se montirati bez zapinjanja ili prisilnog namještavanja.

3. Prilikom poravnavanja prirubnice cjevovoda i prirubnice pumpe ne smiju se koristiti pajseri, šipke i ručne dizalice.

4. Bitno je da svi izvođači radova slijede kompanijske procedure (ako postoje) prilikom montaže prirubničkih spojeva da bi se izbjeglo naprezanje cjevovoda.

5. Obavezno treba napraviti lasersko centriranje vratila pumpe i vratila elektromotora prema navedenim granicama proizvođač, kompanijskih standarda i dobre inženjerske prakse.

6. Potom odspojiti prirubnice usisnog i tlačnog cjevovoda od usisne i tlačne prirubnice na pumpi, ukloniti brtve i vijke.

7. Ponovno laserski provjeriti centriranost vratila pumpe i elektromotora. Sada ćete imati jednu od 2 situacije:

1) nema promjene što se tiče centriranosti pumpnog agregata. To je sjajna vijest jer znači da nema prisutnog naprezanja cjevovoda.

2) došlo je do promjene u centriranosti pumpnog agregata što je loša vijest jer imate naprezanje cjevovoda i treba otkriti što je uzrokovalo naprezanje cjevovoda te ga otkloniti. Nako toga ponovno centrirati pumpni agregat.

8. Napraviti protokol o centriranju koji potvrđuje da su pogonski i pogonjeni stroj ispravno centrirani i potpisati se.

Naprezanje usisnog i tlačnog cjevovoda nije nimalo bezopasno i za sobom povlači brojne negativne utjecaje za stroj. Npr. kvarovi ležajeva na pumpi i elektromotoru nastali kao posljedica naprezanja cjevovoda mogu biti:
• Trošenje materijala uzrokovano propuštanjem na brtvama
• Trošenje uzrokovano vibracijama
• Preopterećenje u stanju mirovanja
• Korozija uzrokovana neadekvatnim podmazivanjem zbog nedozvoljenog opterećenja i propuštanja na brtvama
• Ljuštenje materijala na površinama, uzrokovano necentriranosti i pretjeranim opterećenjem

Na koji način provjeravate naprezanje u cjevovodima? Koji dijagnostički sustav primjenjujete? Koliko kvarova ste imali kao posljedicu naprezanaj cjevovoda? Podijelite iskustva u komentarima!

Mentalitet održavatelja

Bez obzira u kojoj branši radite, potreban vam je mentalitet održavatelja. To je jedini način kako ćete dugoročno osigurati održivost proizvodnog procesa i ispuniti zahtjeve uključenih sudionika, kupaca i investitora na vrijeme. Dijagram prikazuje glavne sudionike u održavanju:

Mentalitet održavatelja usmjerava da je stalno potrebno gledati cjelinu i širu sliku kada se bavimo planiranjem, izvođenjem i praćenjem radova održavanja, a ne samo našim svakodnevnim problemima i trčanjem za instant rješenjima.

Poznavanje opreme i specifičnih zahtjeva za održavanjem svakog stroja pojedinačno je obavezno. Potrebno je imati stalno dostupnu i ažurnu prateću dokumentaciju za svaki stroj što uključuje osnovne podatke, nacrte, priručnik za rad i održavanje, listu obaveznih rezervnih dijelova proizvođača i potencijalnih dobavljača.

Neovisno o vrsti industrije, dobro poznavanje proizvodnog procesa je od velike važnosti za planiranje i provođenje aktivnosti održavanja. Tako je jednostavnije predvidjeti potencijalne uzroke i mjesta zastoja, „uska grla“ u proizvodnji, strojeve koji će neplanirano uzrokovati prekid procesa i posljedično tome, povećanje troškova i sl. Specifičnosti proizvodnog procesa, radni mediji, energenti i sirovine imaju kemijska i fizikalna svojstva koja dugoročno utječu na pouzdanost i raspoloživost opreme, npr. čestom pojavom korozije, abrazije, pojačanim trošenjem, utjecajem na stijenke cijevi i slično.

Poslovica kaže „Sto ljudi, sto ćudi“, i podsjeća da je svaki djelatnik u timu poseban na svoj način i posjeduje specifičan set vještina i znanja iz određenog područja. Tijekom rada treba učinkovito primjenjivati stečena znanja i vještine te sudjelovati u radu tima kako bi se održavateljski posao odvijao neometano.

Održavanje je puno svakodnevnih izazova za savladati. Strojarsko održavanje daje mogućnost za stalno unaprijeđenje i poboljšavanje. Paradoksalno, glavni cilj uspješnog održavanja je imati što manje aktivnosti održavanja u periodu jedne godine. Strojevi obično postepeno pokazuju određene znakove kvarova i prije nego li se u potpunosti pokvare. Iz tog razloga potrebno je stalno praćenje stanja i uočavanje nepravilnosti u radu. Dijagram glavnih sudionika u održavanju nam može u svakom trenu poslužiti kao podsjetnik da stalno trebamo voditi računa o faktorima koji utječu na svakog sudionika i za usmjeravanje na korake koje trebamo poduzeti kako bismo osigurali neometan proces proizvodnje.

Imate li vi mentalitet održavatelja? Što vam služi kao podsjetnik? Podijelite svoja iskustva 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!

3 Pokazatelja pouzdanog rada strojeva

Kvarovi strojeva se događaju prije ili kasnije, bitno je da smo spremni za njih kada se dogode neočekivano.

Kvar može biti djelomičan ili može biti kompletna havarija stroja, u osnovi kvar je svaki događaj koji onemogući stroj da ispunjava svoju funkciju, npr. pumpa ne prepumpava glikol, separator ne odvaja čestice prljavštine iz goriva i sl.

Čak i kada pumpa samo djelomično prepumpava radni medij, kažemo da je u kvaru jer nije u stanju prepumpati količine potrebne za neometani proizvodni proces.

Otklanjanje kvarova značajno smanjuje njihov utjecaj na proizvodni proces i troškove. Kako bismo efikasno rješavali kvarove, postoje određene kalkulacije kojima pratimo stanje strojeva.

Razumijevanje metode računanja otklanja potrebu za pogađanjem o stanju opreme i daje menadžmentu informacije potrebne za donošenje poslovnih odluka.

Za kvalitetne rezultate potrebno je prethodno sakupiti vjerodostojne podatke o radu strojeva.

Za kalkulacije su potrebni podaci koje bilježite u računalnom sustavu za upravljanje održavanjem (CMMS): broj kvarova, broj radnih sati stroja (ukupan broj radnih sati tjedno umanjen za broj sati kada je stroj u mirovanju) te broj sati rada provedenih na održavateljskim poslovima.

Netočni podaci čine izračun beskorisnim za donošenje odluka o unaprjeđenju poslovnih procesa i proizvodnje. Povremeno krivo upisan podatak iskrivljava sliku, stalno zanemarivanje unošenja podataka onemogućava procjene postojećeg stanja strojeva jer dolazimo u situaciju kada nam sve radi a mi neznamo kako.

Pokazatelji uspješnog rada strojeva su važni za svaku proizvodno orijentiranu kompaniju. Praćenje pouzdanosti opreme je dnevni zahtjev svake službe održavanja.

Bilježenje i praćenje kvarova je korisno pa ćemo danas vidjeti što se krije iza kratica MTTR, MTBF i MTTF jer njihove vrijednosti ukazuju što se događa sa strojevima i opremom.

• Srednje vrijeme između kvarova (Mean Time Between Failures MTBF)

Najpoznatiji pokazatelj je srednje vrijeme između kvarova MTBF i mjeri vrijeme proteklo od jednog mehaničkog ili električnog kvara do sljedećeg kvara dok je stroj u normalnom radu.

Pokazatelj MTBF mjeri vrijeme predviđeno koliko dugo će stroj raditi prije no što se dogodi sljedeći neplanirani kvar. Zapravo, MTBF je predviđanje kada će se pojaviti idući kvar.

MTBF se računa tako da ukupno vrijeme rada stroja podijelimo s ukupnim brojem kvarova tijekom vremena.

MTBF = Ukupno vrijeme rada / broj kvarova

MTBF se mjeri samo za tehnološke sustave koje se može popraviti i za kvarove nastale zbog oštećenja koja uzrokuju obustavu postrojenja u ovisnosti o trajanju popravka havariranog stroja.

Ne uzima se u obzir vrijeme koje postrojenje provodi u obustavi radi planiranih aktivnosti održavanja. Što je MTBF veći, to će dulje strojni sustav raditi bez kvara.

Uzmimo za primjer pumpu otpadne vode koja radi 12 sati tijekom tjedan dana i pokvari se 3 puta.

MTBF će biti

MTBF = 12*7 / 3 = 28 h

pri čemu vrijeme trajanja popravka nije uračunato.

Na MTBF najčešće utječe ljudski faktor, pri čemu niska vrijednost znači da se opremom neadekvatno rukuje ili da je prethodni popravak loše odrađen. MTBF je važan pokazatelj performansi strojeva, pogotovo kritične opreme.

Proizvođači opreme koriste MTBF kao kvantitativni pokazatelj pouzdanosti prilikom faze konstruiranja i proizvodnje strojeva.

Ne uzima se u obzir planske radove održavanja i srednje vrijeme između kvarova se može  koristiti prilikom računanja perioda za inspekciju ili za preventivne zamjene opreme. Ako je poznato da će stroj raditi određeni broj sati prije sljedećeg kvara, uvođenje preventivnih procedura doprinosi smanjenju vjerojatnosti pojave kvara, produljuje interval rada stroja i povećava pouzdanost.

• Srednje vrijeme do nastanka kvara (Mean Time To Failure MTTF)

Srednje vrijeme do nastanka kvara MTTF je osnovni pokazatelj pouzdanosti tehnoloških sustava koji nisu popravljivi.

Predstavlja ukupno vrijeme koje stroj provodi u radu prije kvara. Srednje vrijeme između kvarova je laički poznatije pod nazivom životni vijek stroja ili komada opreme. Izračunava se za veliki broj istovjetnih strojeva ili opreme tijekom duljeg vremena i promatranjem kada se dogodio kvar.

U proizvodnji srednjim vremenom do pojave kvara se određuje pouzdanost skupine strojeva i ne uzima se u obzir vrijeme trajanja popravaka. MTTF je stoga omjer sveukupnog broja radnih sati i broja strojeva koji se prate.

MTTF = ukupan broj radnih sati / ukupan broj strojeva

Za prethodno spomenutu pumpu otpadne vode, pretpostavimo da je na postrojenju 6 takvih pumpi koje promatramo u tjedan dana i sve su se pokvarile. Prva se pokvarila nakon 10 sati rada, druga nakon 20, a treća nakon 36 sata. Srednje vrijeme do pojave kvara će biti

MTTF = (10+20+36) / 6 = 11h

Prosječno vrijeme nastanak kvara pojedine pumpe je 11h i navodi na zaključak da ovaj tip pumpe otkazuje nakon malog broja radnih sati, odnosno ima nižu pouzdanost. Povećanje srednjeg vremena između 2 kvara se postiže zamjenom sa pumpama bolje kvalitete ili konstruiranih od čvršćeg materijala.

MTTF je pokazatelj životnog vijeka određenog stroja ili skupine strojeva istog tipa ili modela. Primjenjuje se za rotacijsku opremu, za automobile i širok izbor proizvoda, čak i za žarulje.

Koristi se u procjeni koliko će trajati dio unutar stroja ili promatrani komad opreme, pogotovo u procesnim postrojenjima koja su izrazito osjetljiva na neplanirane obustave uzrokovane kvarovima. MTTF je prvi pokazatelj pouzdanosti s ciljem produljenja životnog vijeka stroja. Što je MTTF niži, to će biti veći broj zastoja proizvodnje i probijanja rokova.

• Srednje vrijeme za popravak (Mean Time To Repair MTTR)

Srednje vrijeme za popravak je vrijeme potrebno da se stroj ili strojni sustav popravi i da ponovno bude 100% funkcionalan.

Vrijeme se počinje mjeriti od trenutka kada započne popravak do trenutka kada je stroj ponovno pokrenut i radi punim kapacitetom te uključuje vrijeme popravka, vrijeme ispitivanja i vrijeme povratka u normalne radne uvjete.

MTTR vrijeme ćete izračunati tako da ukupno vrijeme održavanja podijelite s ukupnim brojem popravaka tijekom definiranog perioda.

Srednje vrijeme popravka u odnosu na srednje vrijeme povratka funkcionalnosti je vrijeme od trenutka kada je kvar po prvi put otkriven do trenutka vraćanja potpune funkcionalnosti, uz sve navedeno uključuje i vrijeme obavijesti o kvaru te vrijeme potrebno za dijagnostiku.

MTTR = ukupno vrijeme održavanja / ukupan broj popravaka

Npr. navedena centrifugalna pumpa  upostrojenju za obradu vode se pokvari 3 puta u tjedan dana. Vrijeme svakog popravka iznosi 2 sata. Tada je

MTTR = 2 sata * 60 min/ 3 popravka = 40 minuta

Ovo je ekstreman primjer po učestalosti kvarova, međutim shvatili ste predodžbu.

Nije svaki kvar jednako kompleksan, dok neke kvarove mehaničari otklanjaju danima, drugu vrstu kvara se može riješiti u nekoliko minuta.

Prema tome, srednje vrijeme popravka je uprosječeno vrijeme trajanja popravka. Postoji razlika kada na otklanjanju kvara radi iskusan profesionalac kojem će trebati kraće vrijeme i djelatnik s manje iskustva kojem će trebati dulje vremena za isti posao.

Svaki efikasan odjel za održavanje će stalno ciljati kako da smanji srednje vrijeme popravka što je više moguće.

Jedan način je proaktivnim strategijama održavanja poput preventivnog i prediktivnog održavanja praćenjem stanja strojeva i opreme te popravkom stroja prije nego se kvar uopće dogodi.

Drugi način je stalnim praćenjem količine rezervnih dijelova i osiguravanjem da su uvijek dostupni na skladištu kako bi se vrijeme čekanja na rezervne dijelove drastično smanjili ili eliminiralo.

MTTR pomaže u razumijevanju koliko je sustav održavanja pojedinog procesnog postrojenja efikasan u otklanjanju kvarova primjenom računalnog sustava CMMS, vlastitim alatom, djelatnicima i rezervnim dijelovima.

Predugo vrijeme potrebno za popravak stroja je najgora noćna mora svakog održavatelja jer povećava rizik neplanirane obustave proizvodnog procesa i financijske gubitke proizvodnje.

MTTR ukazuje na kada je bolje popraviti ili zamijeniti stroj, količinu i trošak raspoloživih rezervnih dijelova te kada nadograditi stroj.

Jedan od glavnih ciljeva efikasnog održavanja je osigurati maksimalnu raspoloživost strojeva uz efikasan i siguran rad. MTTR, MTBF i MTTF vam s velikom preciznosti pomažu odrediti kada će se dogoditi kvar stroja. Tako ćete razviti bolje strategije održavanja i unaprijediti procese održavanja.

Koje metričke pokazatelje koristite za procjenu pouzdanosti? Kako ste ih iskoristili za poboljšavanje održavanja? Podijelite vaša iskustva u komentarima!

Primjena IC termografije u održavanju strojeva

 

Infracrvena (IC) termografija je dijagnostička tehnika koja koristi termalnu kameru za snimanje radijacije topline promatranog rotacijskog stroja u preventivnom održavanju i praćenju stanja opreme. Infracrvena termografija koristi termalnu sliku za otkrivanje radijacije odzračene topline koju isijava određeni stroj ili oprema te pretvara u prikaz raspodjele temperatura. Slika koja prikazuje na koji način je temperatura raspoređena se zove termogram i pomoću nje vidimo kako strojevi proizvode toplinu što inače nije vidljivo golim okom. Uvelike se primjenjuje u preventivnom održavanju i praćenju stanja strojeva. Sva tijela iznad apsolutne 0 emitiraju termalnu infracrvenu energiju što termo kamera može lako zabilježiti te potom prikazati infracrvene valne duljine bez obzira na količinu prisutne vidljive svjetlosti.

IC termografija se primjenjuje u strojarstvu, elektrotehnici, medicini, kemijskoj tehnologiji, građevinarstvu. U strojarstvu nam je posebno zanimljivo motrenje dijelova unutar strojeva i njihova stanja, stanja ležajeva (pojačano zagrijavanje = pojačano trenje), mjesta oštećene izolacije na strojevima i opremi te motrenje propuštanja plinova i tekućina stoga ćemo u današnjem članku razmatrati isključivo primjenu IC termografije za praćenje strojeva u procesnoj industriji. Ako vas zanimaju detalji o primjeni IC termografije iz nekog drugog područja morat ćete informacije potražiti na drugom mjestu.

Glavni cilj IC termografije je potvrditi da stroj radi normalno i otkriti neuobičajene toplinske promjene koje ukazuju na nedostatke ili potencijalne kvarove. Primjena IC termografije za provjeru mehaničkih. Iako su termogrami relativno jednostavni za upotrebu, interpretacija snimljenih podataka je nešto zahtjevnija. Potrebno je znanje o prijelazu topline, radiometrija i IC kamere.

Prednosti primjene IC termografije u preventivnom održavanju rotacijske opreme su: mogućnost ispitivanja bez zaustavljanja stroja i prekida proizvodnog procesa, beskontaktna metoda, fleksibilnost prilikom snimanja, vidljivo stanje stroja u realnom vremenu, jednostavan prikaz snimki, mogućnost snimanja velikih strojeva odjednom te mogućnost pohranjivanja snimki u softver radi analize i arhiviranja.

Nedostaci IC termografije su: potrebno stručno znanje i iskustvo za procjenu snimaka, skupa oprema i rad stručnjaka, snimanjem se ne može otkriti temperatura strojnog dijela kada se nalazi ispod netransparentnog materijala poput stakla. Trebate razmotriti trošak vremena i rada nakon što se kvar dogodi te uštede koje ćete ostvariti ranim otkrivanjem potencijalnih kvarova.

Osnovni alat je IC termometar, elektronički uređaj sastavljen od leće koja fokusira IC zračenje na detektor koji potom pretvara energiju zračenja u električni signal prikazan na ekrenu uređaja u različitim bojama. IC termometri mjere temperaturu iz daljine, čime se otklanja potreba za dolaskom u dodir s promatranim strojem. Postoje različite vrste termometara ovisno o namjeni.

U procesnim postrojenjima se najčešće koriste ručni uređaji pirometri ili točkasti IC termometri. Njima se mjere temperature u određenoj točki na površini promatranog stroja. Najbolje ih je koristiti za mjerenje toplinskog zračenja na teško dostupnim strojevima ili strojevima koji rade u ekstremnim uvjetima.

U preventivnom održavanju rotacijskih strojeva pirometri se koriste za mjerenje temperature ležajeva i remena, potom u sustavu stacionarne opreme za cjevovode pare i kotlova, električnim uređajima i sl. Pirometar radi na principu veličine vidnog polja i omjera udaljenosti u odnosu na točku. Prilikom mjerenja temperature stroj mora biti u potpunosti u vidnom polju pirometra.

Omjer udaljenosti u odnosu na točku je omjer udaljenosti stroja kojem mjerite temperaturu i promjera površine unutar koje se vrši mjerenje. Što je veći omjer to će biti bolja rezolucija pirometra i moći će se izmjeriti temperatura na manjoj površini. Pirometar s omjerom (udaljenost: točka) = 40:1 će preciznije mjeriti temperaturu na manjem stroju u usporedbi s onim koji ima omjer 10:1. Zato uzmite u obzir omjer udaljenosti u odnosu na točku jer se greške događaju kada je velika varijacija u temperaturi okoline u odnosu na temperaturu promatranog stroja.

IC termo kamere su napredni tip termometra za mjerenje temperature u više točaka na nekom stroju, pri čemu stvaraju dvodimenzionalnu termo snimku. Kamere su elektronski uređaji u kombinaciji hardvera i softvera te naprednije u odnosu na pirometre jer prikazuju snimke u realnom vremenu. Omogućavaju snimanje i prikaz pomoću višestruke palete boja radi boljeg tumačenja različitog raspona temperatura što je prikazano na slici 1.

Slika 1.: Elektromotor u radu snimljen termo kamerom

Najvažnije tehničke karakteristike kamere su detektor rezolucije i termička osjetljivost. Detektor rezolucije je broj piksela prikazan na termo snimci. Najčešće rezolucije su 160×120, 320×240 i 640×480. Snimka rezolucije 320×240 se sastoji od 76 800 piksela. Termička osjetljivost je najmanja temperaturna razlika koju termo kamera može očitati. Ako kamera ima osjetljivost od 0.05 stupnjeva to znači da može prikazati razliku temperatura između jedne petstotinke stupnja temperature. Temperaturni raspon termo kamere se kreće od -20°C do 1200°C.

Vrste termografije

Prije snimanja potrebno je podesiti postavke u softveru termokamere, kao i kod DSLR fotografskih aparata. Podešavaju se fokus, temperaturna skala i emisivnost, tj. količina zračenja koju emitira stroj tijekom rada u usporedbi kada je u mirovanju. Postoje 3 metode snimanja: osnovna, usporedna i trendiranje. Vrsta termografskog snimanja će ovisiti o vrsti stroja ili opreme koju treba snimiti.

Osnovna termografija služi za snimanje prvobitnog stanja kada je novi stroj u uhodanom radu ili za postavljanje referentnog stanja kada stroj radi dulje vrijeme u dobrim radnim uvjetima. Primjenjuje se u kombinaciji s druge 2 metode radi otkrivanja potencijalnih problema u radu stroja na vrijeme. Preporučujem snimiti strojeve kada su novi ili pokrenuti u rad nakon generalnog servisa kako biste za ubuduće imali referentno stanje.

Komparativna termografija se primjenjuje za mjerenje temperature sličnih strojeva ili dijelova koji rade u sličnim uvjetima, dijeli se na kvantitativnu i kvalitativnu. Usporedbom rezultata dobijemo informacije o stanju stroja ili dijela. Kvantitativna termografija mjeri točne temperature i/ili raspodjelu temperature dok kvalitativna služi za otkrivanje razlike u temperaturi. Skoro 90% termografija je kombinacija obje vrste kako bi se vidjela cjelovita slika stanja stroja.

Trendiranje pokazuje polagane promjene tijekom vremena i kako se temperatura mijenja za promatrani stroj ili dio stroja. Trendiranje je jako korisno za promatranje stanja rotacijske opreme koja ima kompleksne promjene temperature na različitim dijelovima konstrukcije ili kod opreme koja se sporo zagrijava i hladi.

 

Kriteriji za procjenu termografskih snimki

Kada se termografija koristi za održavanje opreme praćenjem stanja, potrebno je definirati kriterije za procjenu snimaka. Kriteriji mogu biti općeniti kao što je određivanje raspona temperature za stroj u cjelini ili specifični kriteriji za pojedini dio stroja ili sklop. Kriteriji se razvijaju tijekom vremena kako raste naša baza podataka. Preporučujem za početak postaviti kriterije ovisno o konstrukciji stroja koji promatrate, montaži na radnu poziciju, načinu rada, vrstama održavanja, kritičnosti i najčešćim kvarovima.

Nakon što prikupite određenu količinu snimki i utvrdite posebnosti, tada krenite u određivanje specifičnih kriterija za pojedini dio stroja, npr. plinska brtvenica klipnog kompresora. Kriteriji mogu uključivati porast temperature tijekom vremena, razinu propuštanja i vrijeme kvara, kritičnost kompresora za rad postrojenja i za proizvodni proces te sigurnost i sl. Praćenje porasta temperature će ukazivati na intenzitet propuštanja.

Kriterij relativne temperature je sigurnosni kriterij raspona temperature i služi za aktiviranje alarma kritičnog stanja. Kategorije mogu biti normalna temperatura, prijelazna, povišena i kritična temperatura. Kriterij se može postaviti tako da za npr. normalnu temperaturu imamo prihvatljivo povišenje od 10°C iznad referentne temperature, dok za kritičnu imamo povišenje od 90°C iznad referentne temperature kada se stroj zaustavlja.

Kriterij apsolutne temperature obuhvaća usporedbu dozvoljene temperature za konstrukciju stroja u usporedbi s podacima za dozvoljene temperature materijala od kojih su načinjeni strojni dijelovi. Kada se primjenjuje ovaj kriterij, kritičnom temperaturom se smatra najniža temperatura pojedinog strojnog dijela.

Kriterij profiliranja je uspoređivanje razlike u temperaturi duž pojedine površine i  može se napraviti nakon što je definiran kriterij kritičnosti, apsolutne i relativne temperature. Profil obuhvaća temperaturne gradijente, promjene trenda, lokalne razlike u temperaturi i iznenadne skokovite promjene. Pri motrenju stanja opreme će se promjena u profilu temperature prikazati kao stroj je nov ili stroj je u kvaru (ispravan ili neispravan). Profiliranje je složeno i kompleksno i rijetko se provodi u praksi.

 

Vrste ispitivanja pomoću termo kamere

Pasivna termografija – snimanje se izvodi kada je stroj u radu ili neposredno nakon pokretanja u rad. Najčešće se koristi u praksi u procesnim postrojenjima u Hrvatskoj. Nije potreban vanjski izvor energije i niie potrebno prekidati rad stroja radi prikupljanja podataka, jednostavno dođete sa ručnom termo kamerom i obavite snimanje strojeva.

Aktivna termografija – zahtijeva vanjski izvor energije kojim se stvara razlika u temperaturi strojnih dijelova koji su oštećeni. Primjenjuje se za otkrivanje toka topline kroz strojni dio i otkrivanje lokalnih nepravilnosti.

Blic (flash) termografija – koristi pulsirajuće svjetlo za lokaliziranje praznina ili prepreka koje blokiraju tok topline kroz strojni dio.

Vibrotermografija –  bilježi na kojem mjestu u strojnom dijelu se pojavila pukotina kada na njega djeluju zvučni valovi. Poremećaj uzrokovan zvučnim valovima stvara trenje između 2 gruba kraja pukotine čime nastaje toplina koju snimi termo kamera. Nažalost, u praksi do sada osobno nisam imala priliku vidjeti ovu vrstu termografije pa ako ste imali iskustva, molim javite mi, a bila bih zahvalna i da pritom priložite pokoju fotografiju 🙂

Pogreške pri interpretiranju termo snimki

Snimanja obično izvode obučeni i iskusni tehničari koji nakon obavljenog posla dostave izvještaj sa preporukama. Ako sami izvodite snimanje i pritom još nemate puno iskustva, budite svjesni da su moguće pogreške. Najčešće su:

Nerazumijevanje rezolucije s obzirom na to da IC termografija ima ograničenja što može snimiti i izmjeriti temperaturu. Prilikom kupnje kamere detaljno proučite tehničku specifikaciju i obratite pažnju na rezoluciju. Na linku možete vidjeti primjer kako izgleda tehnička specifikacija jedne termo kamere koju sam izabrala za potrebe ovog članka.

Utjecaj vremenskih prilika na termo snimke jer vjetar, kiša, temperatura zraka i djelovanje sunca imaju utjecaj zagrijanost promatranog stroja, pa ne se preporučuje snimati površine izložene direktnoj sunčevoj svjetlosti kako bi se izbjegle anomalije na snimci.
Zanemarivanje hladnih točaka kada se fokusiramo na snimanje u potrazi za koncentracijom toplih točaka jer problem nastane kada imamo hladne točke, npr. u sustavima pare ili u električnim sustavima. Hladne točke ukazuju da odvajač kondenzata ne funkcionira ili da struja ne teče kroz kapacitator.
Usmjerenost na površinske temperature  zbog utjecaja okoline, termo snimke neće pokazati 100% točne temperature. Zbog toga je bolje usmjeriti se na razlike u temperaturama između pojedinih mjesta umjesto na isključivo izmjerenu temperaturu pojedine točke. Kada se uspoređuju temperature različitih dijelova, dio koji ima zamjetno drugačiju temperaturu u odnosu na ostale je najvjerojatniji krivac za nastalu situaciju.

Koristite li termografsku kameru? Jeste li termografska snimanja uvrstili u procese održavanja usmjerenog prema pouzdanosti? Podijelite iskustva u komentarima!

 

 

 

 

Preporuke za održavanje remenskog prijenosa

Remeni su glavni element remenskog prijenosa gibanja kod određenih tipova rotacijske opreme poput ventilatora zračnih hladnjaka ili puhala zraka. Prema istraživanjima, više od 84% klinastih i zupčastih remena prikazanih na slici 1. nikada ne ispuni predviđeni radni vijek zbog nepravilne montaže, neodgovarajućeg tipa ili krivog skladištenja.

Posljedice takvih situacija su neočekivani prekidi u radu rotacijske opreme zbog pucanja ili skliznuća remena, gubitak kapaciteta i povećanje troškova zbog zastoja u proizvodnom procesu ili visoke potrošnje električne energije. Danas razmatramo preporuke dobre prakse za rukovanje, montažu i korektivno održavanje remenskog prijenosa.

Slika 1.: Klinasti i zupčasti remen

Za početak, pridržavajte se svih propisanih sigurnosnih mjera i koristite osobna zaštitna sredstva. Kada uzimate nove remene u skladištu provjerite duljinu remena, odnosno pripazite da ste izabrali jednak set za jedan stroj. Bilo je slučajeva kada je isti (ne baš vrhunski) proizvođač isporučio različite remene za isti stroj.

Prilikom demontaže olabavite temeljne vijke elektromotora pogonskog stroja te ga pomaknite sve dok postojeći remeni ne budu labavo visili i potom ih uklonite bez primjene sile. Nasilno čupanje remena može uzokovati ozljede te oštetiti remenice. Iz istog razloga nemojte odvijačem izbacivati remene iz remenica.

Nakon uklanjanja remena detaljno ga pregledajte po cijeloj dužini s vanjske i unutarnje strane. Nejednolika istrošenost na pojedinom dijelu unutarnje strane ukazuje na problem u konstrukciji remenice ili manjak održavanja. Ako je riječ o manjku održavanja, u ovom članku ćete naći smjernice za preventivno održavanje.

Vizualno kontrolirajte i zamijenite remenicu ako ima tragove jakog trošenja, hrđe, napuknuća, dubinskih pukotina ili savijene strane utora. Utori koji se sjaje ili izgledaju ispolirano također ukazuju na trošenje materijala. Nemojte čistiti remenicu pjeskarenjem ili brušenjem pomoću ručne brusilice jer ćete tako dodatno ukloniti materijal s već istrošene površine remenice, što će kasnije dovesti do bržeg trošenja i pucanja remena ili pojave dubokih pukotina na remenici. Izmjerite dubinu utora na remenici da biste provjerili kolika je istrošenost te ako je potrebna zamjena remenice. Ukupno trošenje materijala u dubini pojedinog utora ne bi trebalo biti veće od 0.8 mm.

Remeni i remenice moraju biti centrirani po mogućnosti korištenjem uređaja za lasersko centriranje. Proizvođači remena preporučuju dopušteno odstupanje prilikom centriranja do max. 0.5°. Također prije centriranja provjerite u korisničkom priručniku stroja kolika odstupanja su dozvoljena. Kada se centriraju remenice, postavite laserski uređaj na manju remenicu i prema njoj centrirajte veću remenicu što je prikazano na slici 2. Laserski uređaj mora pokazati centriranost u sva 3 stupnja slobode – aksijalno, kutno horizontalno i kutno zakrenuto.

Slika 2. Lasersko centriranje remenica

Kada na remenici treba mijenjati 2 ili više remena, tada zamijenite sve remene odjednom novim remenima istog proizvođača. Nikada nemojte mijenjati samo jedan a prestale remene ostaviti postojeće. Takva situacija dovodi do nejednolikog rasporeda opterećenja i preuranjenog trošenja remena ili remenice. Kada montirate novi remen, provjerite da remeni i utor na remenici međusobno odgovaraju. Nemojte na silu nastojati ubaciti remen u utor remenice niti koristiti odvijač u tom postupku jer ćete tako oštetiti remen, remenicu ili oboje.

Kada je remen montiran, krenite pomicati elektromotor sve dok remen ne bude zategnut. Prethodno treba provjeriti nožice elektromotora za prisutnost soft foota. Ako je soft foot prisutan, prvo ga otklonite a potom nastavite s radom na remenima. Očitanje postojećeg otklona elektromotora ne smije biti veće od 0.05 mm.

Koristite tenziometar i provjerite je li napetost remena u skladu sa specifikacijama. Postoje drugi, moderniji i skuplji uređaji za provjeru nategnutosti remena, ali neki od njih nisu dozvoljeni za rad u zoni opasnosti od eksplozije. Po potrebi provjerite kod proizvođača remena koje su dozvoljene vrijednosti napetosti remena ovisno o radnom opterećenju stroja. Odgovarajuća napetost remena je minimalno potrebna vrijednost da bi se spriječilo skliznuće remena s remenice pri maksimalnom radnom opterećenju.

Ako nemate dostupne podatke, možete koristiti tenziometar na način da ga zakačite na sredinu duljine remena i onda potegnete prema dolje, što je prikazano na slici 3. Pritom pratite koliki je progib i zabilježite ga kao što je prikazano na slici 4. Remeni moraju biti napeti toliko koliko je potrebno da sila potrebna za povlačenje remena bude jednaka maksimalno dozvoljenoj sili koju propisuje proizvođač za montirani remen.

Slika 3. Djelovanje sile na remen radi provjere napetosti i nastalog progiba

Rukom okrenite remenicu nekoliko puta u smjeru vrtnje elektromotora i po potrebi podesite nategnutost remena. Još jednom provjerite nalijeganje remena u utorima remenice i po potrebi ga podesite. Sada treba dotegnuti temeljne vijke elektromotora prema specificiranom momentu, pogledajte u dokumentaciji stroja koja je propisana vrijednost momenta.

Na kraju treba montirati zaštitni poklopac preko remenskog prijenosa. Tek sada se elektromotor može spojiti na izvor napona i stroj pokrenuti u rad. Nakon toga poslušajte i prekontrolirajte je li prisutna neuobičajena buka, povećane vibracije ili pregrijavanje. Možda će biti potrebno podmazivanje, ponovno dotezanje ili popuštanje remena te provjera centriranja da bi se osigurao pravilan rad.

Zapišite u dokumentaciju stroja datum zamjene remena, tip i broj remena, opišite ukratko stanje starih remena, navedite razlog zamjene (npr. redovna zamjena, preventivno održavanje i sl.). Nakon svakog centriranja popunjava se protokol o obavljenom poslu, za kritične strojeve je protokol obavezan dok se za nekritične strojeve ispunjava nakon generalnog servisa. Na slici 4. je primjer protokola o centriranju gdje se upisuju vrijednosti centriranja, sila i izmjeren progib.

Slika 4. Protokol o centriranju i izmjeren progib

Proizvođači remena na svojim web stranicama imaju aplikaciju za provjeru. Na linku vam je jednostavan kalkulator za izračun napetosti remena, samo ćete morati preračunavati mjerne jedinice iz imperijalnih u SI jer se radi o američkom proizvođaču.

Remeni ne bi trebali proizvoditi iritirajući zvuk cviljenja kada se stroj pokrene u rad ako su odgovarajuće dotegnuti. Zvuk cviljenja je znak da remeni ne odgovaraju, nisu odgovarajuće postavljeni u utore remenica ili nisu odgovarajuće dotegnuti a ponekad je u pitanju kombinacija svega navedenog.

Kod nekih remena potrebna je razrada ili uhodavanje tijekom određenog vremena kako bi remen u potpunosti nalegao u utor remenice i radi postizanja pouzdanog rada. Tada se preporučuje zaustaviti stroj te provjeriti i dotegnuti remen nakon što je stroj radio pri punom radnom opterećenju 30 min, 24h i 48h. Svakako provjerite u dokumentaciji stroja ili konzultirajte proizvođača remena ako imate ovakav slučaj.

Proračun za provjeru napetosti remena

Napetost remena ili dotegnutost se provjerava djelovanjem sile i mjerenjem ili računanjem progiba remena prikazanog na slici 3.

Sila potrebna za dotezanje remena se računa po formuli:

F = (P X 50) / v

pri čemu je

F – sila, N

P – snaga pogonskog stroja, kW

v –  brzina klizanja remena po remenici, m/s

Brzinu računamo na način

v = (S X N X n) / 60000

S – udaljenost između središta dviju remenica prikazana na slici 3, mm

N – broj utora u remenici

n – brzina vrtnje pogonskog stroja, rpm

Minimalna sila dotezanja remena se računa po formuli

F = (P X 25) / v  

Dozvoljeni progib remena d se računa po formuli:

d = S / 50

Uzmimo za primjer elektromotor snage 60 kW, brzine vrtnje 2500 rpm, koji pokreće ventilator. Remenice oba stroja imaju 3 utora, tj. pogonski i pogonjeni stroj su povezani remenskim prijenosom koji čine 3 remena. Udaljenost središta dviju remenica će biti 1750 mm.

Brzina klizanja remena će biti:

v = (S X N X n) / 60000

v = ( 1750 X 3 X 2500) / 60000 = 2187,5 mm/s = 2,2 m/s

Minimalna sila dotezanja iznosi:

F = (P X 25) / v 

F = (60 X 25) / 2,2 =  682 N

Sila dotezanja iznosi:

F = (P X 50) / v = (60 X 50) / 2,2 = 1363,6 N

Dozvoljeni progib remena za navedene parametre će biti:

d = S / 50 = 1750 / 50 = 35 mm

Kako provjeravate dotegnutost remena? Koje probleme ste imali s remenskim prijenosom? Podijelite vaša iskustva u komentarima!

Osnove održavanja fleksibilne elastične spojke

Spojka je strojni element koji spaja pogonski i pogonjeni stroj, npr. elektromotor i pumpu, elektromotor i kompresor. Kod rotacijske opreme najčešće se koriste fleksibilne ili krute spojke. Danas ćemo vidjeti koji su osnovni koraci u održavanju fleksibilnih elastičnih spojki poput ovih prikazanih na slici 1.

Slika 1. Elastična spojka s gumenim umetkom

Standardi API 671, API 610 i ISO 10441 specificiraju fleksibilne spojke za kritične strojeve koji rade dulje periode bez zaustavljanje, pri visokom broju okretaja i okretnom momentu te nemaju rezervnu poziciju u slučaju ispada. Brzina vrtnje i moment su primarni čimbenici za određivanje modela fleksibilne spojke, preostali elementi su način balansiranja, način sastavljanja i montaže te označavanje. Primjena standarda prilikom izrade, nabave i upotrebe fleksibilne spojke osigurava ispunjavanje zahtjeva kvalitete.

Korektivno održavanje elastičnih spojki se svodi na zamjenu oštećenih gumenih umetaka ili lamela. Započinje pregledom dijelova u skladištu u potrazi za oštećenjima umetaka ili lamela, navoja i provrta te glavčina ako se mijenja čitava spojka. Ako spojka ne ide odmah u montažu, potrebno ju je čuvati u originalnom pakiranju u horizontalnom položaju, na suhom mjestu i temperaturi okoline sve do montaže. Uz spojku obično dolazi i dokumentacija proizvođača koju treba čuvati za buduću upotrebu s dokumentacijom stroja na koji se ugrađuje.

Izmjerite i dimenzije spojke, posebno provrte glavčina, koncentričnost i paralelnost s licem prirubnica. Prilikom montaže često je potrebno grijati glavčine, međutim ne preporučuje se temperatura veća od 175°C jer će dovesti do dilatacija materijala. Treba provjeriti i nacrte vratila na koje se glavčine montiraju jer se dimenzije provrta i rukavca razlikuju. U slučaju da imate razliku u dimenzijama, tokari se na potrebnu mjeru i balansira nakon toga. DBSE (distance between shaft ends, udaljenost između krajeva vratila) se mjeri od lica glavčine do drugog lica glavčine što je prikazano na slici 2., a ne od kraja vratila pogonskog stroja do kraja vratila pogonjenog stroja.

Slika 2. Mjerenje udaljenosti DBSE

Potom se okretanjem na ruku provjeri vrtnja obaju vratila s montiranim glavčinama. Nakon toga se montiraju umeci ili lamele i međumost, ponovno se provjeri centriranje i rukom okrene montirana spojka 4 do 5 puta radi kontrole neometane vrtnje u smjeru kazaljke na satu i u suprotnom smjeru. Treba voditi računa i o tolerancijama dozvoljenih odstupanja za pomake u vertikalnom i horizontalnom smjeru. Svaki proizvođač spojke u dokumentaciji daje dozvoljene tolerancije, međutim te vrijednosti treba uzeti s oprezom jer se spojka kao takva ne centrira već se centriraju vratila pogonskog i pogonjenog stroja. Na kraju se montira zaštitna mreža ili pokrov.

Preventivno održavanje elastične spojke obuhvaća okretanje spojke rukom kada je stroj u mirovanju. Tako provjeravamo prohodnost. Potom treba kontrolirati stanje vijaka i njihovu dotegnutost te vizualno provjeriti stanje umetka ili lamela. Spojku treba periodički pregledavati u potrazi za znakovima trošenja, početne korozije, oštećenja ili zamora materijala. Kada se zamijeti i najmanja pukotina, obavezno zamijeniti umetak ili lamele. Isti postupak treba primijeniti prilikom periodičke provjere centriranja kada se spojka demontira.

Kvarovi elastične spojke su uglavnom lom radi većeg torzijskog preopterećenja ili necentriranosti, pucanje lamela ili gumenog umetka. Kada se određeni tip loma ponavlja, prvo treba provjeriti je li izabrana i montirana odgovarajuća spojka ovisno o snazi pogonskog stroja i radnom broju okretaja. Nakon učestale pojave ponavljajućeg loma međumosta ili umetaka napravi se zakašnjela provjera pa se otkrije da je ugrađen jači elektromotor i tada postojeća spojka više nije adekvatna. Prilikom zamjene pogonskog stroja jačim potrebno je voditi računa zadovoljava li postojeća spojka novonastale uvjete i ako ne zadovoljava, tada treba istovremeno zamijeniti i spojku.

Jedan primjer loše prakse je zamjena samo polomljenih lamela, dok se preostale postojeće lamele zadržavaju i montiraju nazad. Kada se mijenjaju lamele, treba zamijeniti sve lamele novima čak i kada pri vizualnom pregledu nisu oštećene jer su već bile komprimirane prilikom prethodnog dotezanja i došlo je do izvijanja i deformiranja metala pa nisu više upotrebljive.

Kako preventivno održavate fleksibilne spojke? Koje kvarove ste otklanjali? Podijelite vaša iskustva 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!

 

 

3 načina za unaprijediti proces ispiranja sustava ulja

Čišćenje i ispiranje sustava ulja za podmazivanje kompresora, pumpi i turbina se često pokaže slabom točkom kada je stroj u mirovanju tijekom obustave proizvodnog procesa.

Ovakvi strojevi ima pomoćni sustav ulja za podmazivanje o kojem ovisi pouzdanost rada.

Čišćenje sustava ulja za podmazivanje se uobičajeno provodi nakon generalnog servisa stroja i traje određeno vrijeme koje ulazi u opseg radova.

Proizvođači strojeva propisuju načine čišćenja i ispiranja sustava podmazivanja, dok u praksi svaka tvrtka za održavanje strojeva provodi čišćenje na drugačiji način.

Danas ćemo razmotriti načine za unaprijeđenje i standardizaciju procedure ispiranja i čišćenja sustava ulja koja je prijeko potrebna svakom velikom rotacijskom stroju.

Prvi korak je kompletno pražnjenje spremnika korištenog ulja, izmjenjivača, filtera i sustava cijevi i armature.

Spremnik ulja i kućišta filtera treba kemijski i mehanički očistiti. Ugrađuju se novi filtarski elementi (ulošci, kartuše, mrežice, ovisno o tipu filtera).

Postavlja se pomoćna cijev kojom se zaobilaze priključci uljovoda spojeni s ležajevima, reduktorom i brtvenicama. Instrumenti se također blokiraju na priključcima.

Cjevovodi uljnog sustava se demontiraju, mehanički čiste i montiraju nazad.

Ove radnje su potrebne kako bi se izbjeglo gomilanje zaostalih čestica prljavštine i osigurali dijelovi strojeva i instrumenti od onečišćenja tijekom ispiranja.

Na određena mjesta na cijevima dovoda ulja se postavljaju posebne mrežice, najčešće između 2 prirubnice.

Mrežice su najčešće u obliku stošca, cilindra ili plosnate okrugle s mikronskim dimenzijama oka.

U praksi se koriste i različiti oblici mrežica u različitim dijelovima sustava podmazivanja, npr. stožasta s većim promjerom oka na ulazu u sustav, plosnata s mikronskim okom prije ležajnog kućišta i sl. Potom se spremnik napuni novim ulje odgovarajuće viskoznosti.

Pomoćna pumpa za podmazivanje se pokreće u rad i kreće cirkulacija ulja kroz čitav sustav.

Cirkulacija ulja tijekom ispiranja može trajati minimalno 24 sata sve do nekoliko dana, ovisno o veličini stroja, količini ulja za podmazivanje i kompleksnosti sustava podmazivanja.

Ispiranje se ponekad može odužiti sve dok se ne ukloni nečistoća te uzrokovati velika kašnjenja u pokretanju stroja a time i čitavog proizvodnog procesa, što nas dovodi do ekonomskih gubitaka proizvodnje.

Da bismo izbjegli gubitke, pogledajmo na koje načine možemo unaprijediti proces ispiranja sustava ulja:

1) Primjena drugačijeg ulja kao medija za ispiranje:
Većinom se isto ulje koje koristimo za ispiranje također koristi za podmazivanje stroja nakon pokretanja u rad.

Međutim, za ispiranje je bolje koristiti ulja manje gustoće u odnosu na gustoću ulja za podmazivanje, npr. ako za podmazivanje koristimo ulje gradacije 30W, za ispiranje možemo koristiti ulje gradacije 10W ili 20W, samo moramo paziti da ga nakon dovršetka procesa ispiranja u potpunosti ispumpamo iz sustava i napunimo ulje gradacije 30W prije pokretanja stroja u rad.

Također, u ulje za ispiranje se mogu dodati aditivi u vidu deterdženata ili kemikalije za pročišćavanje prije početka ispiranja koji će na sebe vezati mikroskopske čestice nečistoće.

2) Poboljšanje protoka ulja tijekom ispiranja:
Veliki, turbulentan protok ulja je ključan za temeljito ispiranje i uklanjanje nečistoće iz sustava. Turbulentan protok u cijevima sustava podmazivanja se postiže tako da:

a) koristimo hidraulična fleksibilna crijeva minimalnog promjera i fiting spojnice za prespoj,

b) uklonimo sve potencijalne prepreke iz sustava cijevi,

c) privremeno montiramo ventile na prespojnim cijevima kako bismo lakše regulirali kojom linijom ide protok,

d) koristimo dodatnu pumpu većeg kapaciteta (npr. pumpu s dijafragmom) umjesto postojeće pomoćne pumpe radi povećanja protoka te kada to nije moguće, postavimo dodatni ventil za regulaciju protoka u samo jednoj grani cijevi kako bi se protok povećao.

Prednost rada pumpe s dijafragmom umjesto postojeće vijčane ili zupčaste pumpe je stalan protok te pulsacija ulja u cijevima, što dovodi do turbulentnog strujanja ulja.

Ponekad se dodatno ubrizgava plinoviti dušik koji uzrokuje turbulentno strujanje ulja za ispiranje, međutim potrebne su visoke mjere opreza prilikom izvođenja tog postupka.

Mjesto ubrizgavanja dušika mora biti nakon filtera i instrumenata, u smjeru protjecanja ulja radi izbjegavanja oštećenja. Dušik je također potrebno filtrirati prije ubrizgavanja i ubacivati ga isključivo kada je ulje u cirkulaciji, tj. kada pomoćna pumpa radi i prepumpava ulje kroz sustav.

Zbog fizikalnih karakteristika plinovitog dušika, kada ubrizgamo malu količinu plina u sustav cirkulirajućeg ulja doći će do pojave velikih vibracija.

Trenutak ubrizgavanja dušika se treba poklopiti s trenutkom kada pomoćna pumpa s dijafragmom napravi jedan puls, dakle treba postići usklađenje.

Prilikom izvođenja ovog postupka treba udaljiti sve djelatnike koji nisu potrebni u tom vremenu iz sigurnosnih razloga.

Napominjem da se opisani postupak u praksi jako rijetko primjenjuje i izvode ga samo obučeni djelatnici. Prednost postupka je zaista temeljito čišćenje sustava podmazivanja a glavni nedostatak povećani rizik.

3) Unaprijeđenje procedure ispiranja:
Uobičajeno je da se ulje tijekom ispiranja zagrijava, cirkulira i potom kontrolira količina prikupljenih nečistoća na mrežici sve dok ulje ne proglasimo čistim.

Po potrebi se mrežica nekoliko put mijenja. Prije izmjene mrežice potrebno je zaustaviti cirkulaciju ulja i čekati da se ono ohladi.

Nedostatak ovog procesa je taj što nema strojara koji će vam pouzdano reći koliko će cijeli proces trajati, čime se potencijalno produljuje vrijeme dovršetka radova i pomiče rok pokretanja stroja u rad.

Nakon dovršetka cirkulacije ulja, potrebno je ukloniti sve pomoćne cijevi koje su služile za prespoje, pomoćne ventile i dodatnu pumpu te spojiti instrumente.

Cijevi moraju biti skroz čiste. Potom se uključuje pomoćna uljna pumpa u radi i sada kreće prava cirkulacija te je potrebno sustav u potpunosti ispuniti uljem uz otvoreni odzračnik.

Kada na odzračniku počne teći ulje, znači da smo iz sustava izbacili sav zrak iz cijevi i možemo ga zatvoriti. Često će protok ulja biti nešto sporiji u odnosu na protok sa prespojem zato što sada ulje prolazi kroz ležajeve ili brtvenice koji se zbog svoje konstrukcije ponašaju poput neke vrste prigušnica.

Glavni parametar tijekom cirkulacije ulja i ispiranja sustava je radna temperatura ulja.

Na početku procesa ispiranja ulje treba zagrijati. Svaki proizvođač u korisničkom priručniku stoja navodi vrijednosti temperature koje mora imati ulje tijekom ispiranja.

Nakon završetka cirkulacije, ulje treba rashladiti na najnižu dozvoljenu temperaturu koju je preporučio proizvođač stroja.

Grijanje i hlađenje ulja za ispiranje treba ponavljati sve dok se ne postigne čistoća u sustavu podmazivanja.

Ulje treba grijati postepeno do preporučene temperature koja je npr. za sustav podmazivanja manjih kompresora između 65°C i 85°C.

Treba paziti da ne dođe do propuštanja vrućeg ulja i poduzeti sve mjere opreza.

Grijanje i hlađenje ulja tijekom ispiranja se postiže izmjenom topline u cijevnim izmjenjivačima sustava podmazivanja. Po potrebi je moguće spojiti dodatne izmjenjivače, pri tome moramo paziti da ulje ne pregrijemo ili ne pothladimo previše.

Cilj je postići apsolutnu čistoću u sustavu ulja za podmazivanje u raspoloživom vremenu.

Nakon dovršetka cirkulacije ponekad se također preporučuje zamijeniti sve brtve na prirubničkim spojevima cijevima jer njihove površine predstavljaju potencijalne džepove gdje se nakupljaju metalne čestice ili prljavština koju ulje ne ispere.

Preporučuje se montirati klingeritne brtve odgovarajućih fizikalnih i kemijskih svojstava.

Cirkulaciju tijekom ispiranja treba početi pri niskom tlaku i temperaturi ulja te provjeravati sve spojeve radi propuštanja.

Ako primijetimo propuštanje, zaustaviti cirkulaciju i pritegnuti spoj. Potom se postepeno povećava tlak i ulje se grije. Čitavo vrijeme treba paziti na moguća propuštanja.

Kada ulje dostigne puni radni tlak i temperaturu, potrebno je s vremena na vrijeme provjeravati vrijednosti na instrumentima i bilježiti koliko je vremena proteklo.

Potom postepeno snižavati tlak i temperaturu, rashladiti ulje i obustaviti cirkulaciju.

Treba provjeriti količinu nečistoće nakupljenu na mrežicama, zamijeniti ih i započeti čitav postupak cirkuliranja ispočetka i ponavljati ga sve dok na mrežici ne bude nečistoća.

Napominjem da je postupak ispiranja i čišćenja sustava podmazivanja rotacijskih strojeva obično dio paketa usluge generalnog servisa i rijetko se ugovara zasebno.

Međutim, tijekom izvođenja radova potrebno je provjeravati situaciju s djelatnicima tvrtke koja izvodi radove i potvrditi u primopredajnom zapisniku da je ispiranje izvršeno i da je sustav čist.

Preporučujem da tijekom izrade specifikacija za izvođenje generalnog servisa navedete specifične zahtjeve za ispiranjem i čišćenjem sustava ulja za podmazivanje te dodate plan ispiranja.

Plan ispiranja se može naći u korisničkom priručniku stroja ili možete poslati upit proizvođaču stroja da vam pošalje plan ispiranja za dotični stroj.

Koju proceduru ispiranja primjenjujete? Jeste li zadovoljni čistoćom sustava podmazivanja nakon obavljenog ispiranja? Podijelite svoja iskustva u komentarima!