A hidraulikus rendszer nyomásingadozásának okai és terepi hibaelhárítási útmutató

Miért Változik a Nyomás a Folyadékrendszerekben

Az ipari folyadékrendszerek nyomás alatti olajat vagy gázt használnak a működtetők mozgatására és terhek hajtására. Egy kis bemenő erő nagy kimenő nyomást eredményez. Ez a felerősítési tényező teszi a hidraulikus rendszereket hatékonnyá nehézüzemi alkalmazásokban. Ugyanakkor ez a nagy érzékenység azt is jelenti, hogy a kisebb hibák is nagy nyomásingadozásokat okozhatnak.

A szennyezett folyadék a nem tervezett nyomásváltozások vezető oka. Már 15 mikron méretű részecskék is károsítják a szivattyú felületeit és a szelepszékeket. Idővel ez a kopás belső szivárgási utakat hoz létre. A nyomás csökken anélkül, hogy a külső terhelés változna. Mindig ellenőrizze a folyadék tisztaságát ISO 4406 részecskeszámlálással, mielőtt más alkatrészeket hibáztatna.

A készülék meghibásodása a második fő ok. Egy kopott fogaskerekű vagy repedt dugattyúgyűrűs szivattyú nem tudja fenntartani a névleges nyomást. Hasonlóképpen, egy túl alacsonyra beállított biztonsági szelep a működtető teljes mozgástartománya előtt ereszti le a nyomást. Az Emerson Fisher szabályozókat és pilot szelepeket gyakran először vizsgálják meg ilyen esetekben, mert ezek közvetlenül szabályozzák a rendszer nyomáskorlátait.

Nyomásesések Diagnosztizálása

A nyomásesések azt jelzik, hogy a rendszer nem képes előállítani vagy megtartani a működési nyomást. Kövesse ezt a strukturált megközelítést:

• 1. lépés: Szigetelje el az áramkört. Zárja el a kézi elzárószelepet a működtetőnél, és mérje meg a szivattyú nyomását. Ha a nyomás alacsony marad, a szivattyú vagy a biztonsági szelep a gyanús. Ha a nyomás helyreáll, a hiba a rendszer további részén van.
• 2. lépés: Ellenőrizze a biztonsági szelep beállítását. Használjon kalibrált nyomásmérőt a biztonsági szelep tesztcsatlakozójánál. A beállított értéknek meg kell egyeznie az eredeti üzembe helyezési adatokkal a Yokogawa hurkadiagramon.
• 3. lépés: Vegyen mintát a folyadékból. Vegyen 100 ml mintát a visszatérő ágból, és küldje el részecskeszámlálásra. Az ISO tisztasági szint 17/15/12-nél rosszabb szennyeződést jelez.
• 4. lépés: Vizsgálja meg a belső henger tömítéseket. Csatlakoztasson átlátszó leeresztő csövet a henger rúd végéhez. Figyelje az olaj folyamatos áramlását, miközben a henger statikus terhelés alatt van. A tömítés megkerülése belső szivárgást igazol.
• 5. lépés: Tekintse át a DCS trendadatokat. A Yokogawa CENTUM VP Duplexed Field Control Unit másodpercenként rögzíti a nyomást. Hasonlítsa össze a nyomásgörbét a csökkenés előtti és utáni időszakban. A fokozatos csökkenés fokozatos kopásra utal. A hirtelen lépcsős esés szelep- vagy tömítés meghibásodást jelez.

Magas Nyomás és Nyomáslökések Diagnosztizálása

A magas nyomású események ugyanolyan veszélyesek. Megterhelik a tömlőket, csatlakozókat és a működtető házát a megengedett határokon túl. Emellett a nyomáslökések gyorsítják a fáradásos repedések kialakulását a csőkönyökökön és T-idomokon.

Először ellenőrizze az áramlási korlátozásokat. Egy eltömődött szűrőelem gyorsan növeli a nyomást az előző oldalon. Cserélje ki a szűrőelemet, és figyelje a nyomáskülönbség-jelzőt. Ha a visszatérő ág szűrőjén a nyomáskülönbség 5 bar fölött van, azonnal cserélje az elemet.

Másodszor, ellenőrizze a tartály előtöltését. Egy nitrogénnel töltött tartály alacsony előtöltéssel nem képes elnyelni a nyomáslökéseket. Használjon kalibrált nitrogénnyomásmérőt, hogy ellenőrizze, az előtöltés megfelel-e a rendszer tervezési értékének, ami általában a minimális működési nyomás 60%-a.

Harmadszor, vizsgálja meg a szabályozó szelep reakcióját. Az Emerson Fisher arányos szabályozó szelepek évek alatt hiszterézist fejleszthetnek ki. A hiszterézis miatt a szelep késik a vezérlőjelhez képest. Ez a késés nyomás-túllövéseket okoz a felfutási szakaszokban. Kérjen szelep aláírási tesztet az Emerson AMS Device Manager segítségével a hiszterézis sáv kvantifikálására.

Kavitáció Kezelése

A kavitáció akkor következik be, amikor a helyi nyomás a folyadék gőznyomása alá esik. Gőzbuborékok keletkeznek, majd hevesen összeomlanak. Az összeomlás fémfelületeket erodál. A kavitációt azonban gyakran tévesen szivattyú meghibásodásnak azonosítják.

Figyeljen a szivattyúházból jövő csörgő vagy kavicsra emlékeztető zajra. Ez a zaj megerősíti a kavitációt. Mérje meg a szivattyú bemeneti nyomását. Ha az 0,5 bar abszolút érték alá esik, a szivattyú éhezik. Növelje a tartály magasságát, rövidítse le a szívóvezetéket, vagy telepítsen segédszivattyút a bemeneti feltételek javítására.

Használja a Yokogawa DPharp EJA sorozatú nyomásadó vagy a Yokogawa EJA530E nyomásmérő adó eszközöket a szívó- és nyomóoldali nyomás egyidejű monitorozására. Egy 0,04%-os pontosságú adó megbízható adatokat szolgáltat a kavitációs kockázat trendkövetéséhez. Naponta kövesse a nyomáskülönbség alakulását az évszakos hőmérsékletváltozások idején, mivel a folyadék viszkozitása befolyásolja a gőznyomás határokat.

Preventív Karbantartási Ütemterv

• 1. lépés: Cserélje a hidraulikus szűrőt minden 500 üzemóra után, vagy amikor a nyomáskülönbség-jelző a piros zónába ér.
• 2. lépés: Vegyen mintát és tesztelje a folyadék minőségét 1000 óránként ISO 4406 részecskeszámlálással és víztartalom elemzéssel.
• 3. lépés: Ellenőrizze a tartály előtöltését negyedévente. Rögzítse az összes mérési eredményt a karbantartás-kezelő rendszerben dátummal és technikus azonosítóval.
• 4. lépés: Kalibrálja az összes nyomásadót évente a Yokogawa CA500 vagy azzal egyenértékű, nemzeti mérési intézetek által hitelesített referencia szabvány segítségével.
• 5. lépés: Tekintse át a DCS riasztási előzményeit havonta. Minden olyan nyomásriasztást, amely 30 napon belül háromszor ismétlődik, elsődleges munkamegrendelésként kezeljen.

Következtetés és Javaslatok

A hidraulikus nyomás instabilitásának ritkán van egyetlen oka. A szennyeződés, kopott alkatrészek, helytelen beállítások és elégtelen karbantartás mind hozzájárulnak. Ezért a szisztematikus, lépésről lépésre történő diagnosztika mindig jobb, mint a találgatás. Kezdje a folyadék tisztaságának ellenőrzésével, igazolja a biztonsági szelep beállítását, és használja a DCS trendadatokat a hiba helyének behatárolására. Kombinálja a helyszíni vizsgálatokat kalibrált műszerekkel és gyártóspecifikus diagnosztikai eszközökkel. A Yokogawa és Emerson platformokat használó csapatok hozzáférnek erőteljes beépített trendkövető és eszközállapot-elemző eszközökhöz – használják aktívan, ne várjanak a riasztásokra.

Szerző: Liang Haocheng ipari automatizálási mérnök, több mint 10 éves tapasztalattal PLC, DCS és vezérlőrendszerek területén.