Eksploatacja olejów hydraulicznych pod pełną kontrolą – system Smartoil Care

Problem:

Oleje hydrauliczne w procesie eksploatacji podlegają, w miarę upływu czasu, w tempie uzależnionym od stopnia obciążenia, utracie właściwości, które determinują ich funkcję w danym układzie. Przyczynami tego stanu rzeczy są następujące czynniki:

1. Zanieczyszczenia przenikające do olejów z różnych źródeł:
   • zanieczyszczenia w powietrzu w otoczeniu maszyny, w tym również wilgoć,
   • materiał zużyciowy elementów konstrukcyjnych,
   • zanieczyszczenia z obrabianego materiału.
2. Reakcje chemiczne zachodzące w oleju na skutek jego kontaktu z zanieczyszczeniami wymienionymi w pkt.1 oraz powietrzem, a głównie zawartym w nim tlenem (oksydacja) i wilgocią.

Ww. zanieczyszczenia w dwojaki sposób oddziałują negatywnie na układ olejowy:

1. fizycznie, poprzez mechaniczne uszkadzanie materiału konstrukcyjnego maszyny,
2. chemicznie, poprzez reakcje z olejem, skutkując zmianami jego właściwości, w sposób powodujący utratę jego przydatności eksploatacyjnej.

Proces utraty właściwości eksploatacyjnch olejów przebiega w sposób ciągły, a tempo jego postępowania uzależnione jest od wielu czynników w tym m.in. ilości, wielkości (rozmiarowo i wagowo) zanieczyszczeń, ich rodzaju i wielu innych. Ważnym czynnikiem jest poziom temperatury: im wyższa, tym procesy degradacji przebiegają szybciej. Również przekroczenie zawartości wody >200 ppm przyspiesza degradację oleju 10-cio krotnie, a jeżeli w oleju znajdą się również stopy zawierające miedź, degradacja przyspiesza 50-cio krotnie. Jedną z konsekwencji wyżej opisanych procesów jest tworzenie się wewnątrz układów olejowych osadów, składających się z różnego rodzaju cząstek stałych sklejonych produktami utleniania olejów, zwanymi lakami lub varnishem. Osady nagromadzone na elementach konstrukcyjnych maszyn zaburzają ich tryb pracy. Np. na skutek zmniejszenia luzów technologicznych występuje zjawisko nadmiernego tarcia, przyspieszające procesy zużyciowe maszyny, wzrasta temperatura pracy, pojawiają się awarie.

Postęp w zakresie technologii produkcji olejów przemysłowych oraz różnych sposobów ograniczenia przenikania zanieczyszczeń do układów olejowych, wspomaganie systemami usuwania zanieczyszczeń z olejów poprzez ich filtrację, powoduje wydłużanie czasu przydatności eksploatacyjnej olejów, jednak pomimo tego mają one ograniczony czas przydatności do użytku, po upływie którego olej musi być wymieniony na nowy. Jest to procedura kosztowna (cena oleju, postój produkcji, praca serwisu) i nieprzyjazna dla środowiska naturalnego, bo zużyty olej jest odpadem niebezpiecznym.

Rozwiązanie: System SmartOil Care

System SmartOil Care składa się z kilku elementów, które połączone w jeden układ całkowicie eliminują problemy eksploatacyjne związane z olejami hydraulicznymi. Olej zalany przy uruchomieniu maszyny utrzymuje pierwotne właściwości fizykochemiczne przez cały okres „życia” maszyny, przy zachowaniu poziomu zanieczyszczenia często znacznie poniżej stanu, w jakim został dostarczony przez producenta/dostawcę. Ponadto zawiera element monitorujący parametry oleju pod kątem poziomu zanieczyszczenia, degradacji, zawartości wilgoci/wody i temperatury oraz wysyła informacje diagnostyczne dotyczące pracy układu hydraulicznego. Te informacje dostępne są on-line na dowolnym urządzeniu z dostępem do internetu. Równocześnie system sam analizuje zebrane informacje i wysyła do użytkownika alerty informujące nie tylko o skokowym wzroście określonych parametrów, ale również o samej tendencji wzrostowej, czyli prowadzi śledzenie trendu. Dodatkowo użytkownik ma stały dostęp do informacji o pracy poszczególnych elementów systemu SmartOil Care i może kontrolować prawidłowość działania i użytkowania.

Z CZEGO SKŁADA SIĘ SYSTEM SMARTOIL CARE

1. Urządzenie do elektrostatycznego oczyszczania olejów KLEENTEK ELC.

Urządzenia KLEENTEK ELC są znane i stosowane w polskich zakładach produkcyjnych od ponad 20-tu lat. Za ich pomocą z olejów usuwane są wszelkie zanieczyszczenia bez względu na wielkość i rodzaj, w tym produkty degradacji oraz wilgoć. Analizy laboratoryjne olejów hydraulicznych oczyszczanych urządzeniami KLEENTEK ELC pokazują, że takie oleje nawet po kilkunastu latach eksploatacji z dużą intensywnością (system IV brygadowy) i w bardzo trudnych warunkach (przemysł ciężki) nadal mają pierwotne właściwości fizyko-chemiczne (tabela na poprzedniej stronie).

Z zestawienia parametrów widać, że zawartość pierwiastków śladowych w olejach użytkowanych od wielu lat jest na zbliżonym poziomie, jak w próbkach olejów pobranych z opakowań dostawców, a ilość zanieczyszczeń w postaci cząstek stałych jest na podobnym poziomie. Wskaźnik zawartości wody utrzymywany jest na bezpiecznym pułapie. Wykresy z badania spektrum w podczerwieni (FTIR) olejów z maszyn nie są rozbieżne z wykresami nowych olejów. Skoro oleje w maszynach mają takie same parametry jak nowe/świeże oleje, nie ma powodu do ich wymiany. Agregaty hydrauliczne pracują w idealnych warunkach, wewnątrz nich nie gromadzą się osady, w znaczący sposób spowolnione są procesy zużyciowe wszystkich elementów konstrukcyjnych. Wyeliminowane zostało wytwarzanie odpadu niebezpiecznego w postaci przepracowanego oleju.

2. Optyczny czujnik jakości oleju

Czujnik jakości oleju jako element wyposażenia opcjonalnego jest zainstalowany na urządzeniu KLEENTEK ELC przed komorą oczyszczania, dzięki czemu monitorowana jest jakość oleju w zbiorniku olejowym maszyny. Czujnik dokonuje pomiarów następujących parametrów oleju:

• klasa czystości wg norm: ISO 4406, NAS 1638 i SAE AS 4059,
• poziom degradacji (oksydacji) oleju,
• ilości cząstek stałych w następujących zakresach: >4 µm, > 6 µm, > 14 µm, > 21 µm, > 38 µm, > 70 µm…
• ilość bąbelków powietrza: to bardzo ważna funkcja gwarantująca dokładność wskazania klasy czystości – bąbelki powietrza nie są liczone jako cząstki stałe, co ma miejsce w wielu tzw. licznikach cząstek stałych,
• na podstawie kształtów rozpoznaje cząstki stałe pochodzące z zużycia zmęczeniowego, ślizgowego i ściernego oraz włókna

3. Modem GSM

Dane ze sterowników urządzenia KLEENTEK ELC pozwalające na monitorowanie pracy urządzenia oczyszczającego oraz z optycznego czujnika stanu oleju przekazywane są do modemu GSM, który wysyła je do tzw. chmury, skąd po podaniu hasła dostępu są dostępne dla dowolnego nośnika: smartfon, tablet, czy laptop.

4. Program ABM

Opracowuje wszystkie zebrane dane pokazując je w formie raportów i wykresów w formacie umożliwiającym wydruk. System wysyła sygnały (alarmy) o wartościach krytycznych. Użytkownik ma bieżący dostęp nie tylko do informacji o stanie oleju (jedna z funkcji informuje o wzroście zawartości wody w oleju już na bardzo wczesnym stadium), ale również do danych diagnostycznych dotyczących samej maszyny. Jeżeli KLEENTEK ELC używany jest do oczyszczania olejów w wielu maszynach operator otrzymuje informację o osiągnięciu zadanego stanu oleju i możliwości podłączenia urządzenia do następnego układu olejowego.

Opłacalność inwestycji:

Wystarczy przesunięcie środków na jednokrotny zakup nowych olejów. Cena SmartOil Care wynosi tyle, ile łączna wartość olejów, które oczyszcza i monitoruje, przyjmując jako podstawę cenę olejów z tzw. średniej półki. W wypadku droższych olejów czy olejów specjalistycznych cena SmartOil Care jest nawet niższa.

Efekty wdrożenia SmartOil Care są następujące:

1. Zmniejszenie zużycia olejów przemysłowych nawet o 90%.
2. Zmniejszenie zużycia olejowych filtrów mechanicznych zabudowanych w układach olejowych nawet o 80%.
3. Eliminacja postojów produkcji spowodowanych potrzebą wymiany olejów.
4. Minimalizacja postojów produkcji spowodowanych awariami maszyn.
5. Skrócenie postojów produkcji w trakcie przeglądów serwisowych.
6. Zmniejszenie zużycia części zamiennych.
7. Likwidacja wytwarzania odpadów niebezpiecznych w postaci przepracowanych olejów przemysłowych.

Streszczenie artykułu:

SmartOil Care to zestaw, za pomocą którego można nie tylko utrzymywać zalany przy uruchomieniu maszyny olej w stanie niepogorszonej przydatności eksploatacyjnej przez cały okres „życia” maszyny, ale równocześnie mieć stały (on-line) monitoring jakości oleju wraz z szerokim zakresem informacji diagnostycznych o maszynie. To bardzo skuteczne narzędzie do cięcia kosztów Utrzymania Ruchu i produkcji, które równocześnie ma niezwykle skuteczne działanie proekologiczne poprzez eliminację wytwarzania odpadu niebezpiecznego w postaci zużytych olejów hydraulicznych.

Janusz Toman, EKSPERT