Hydraulikolie - Statoil
Hydraulikolie - Statoil
Hydraulikolie - Statoil
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>Hydraulikolie</strong>
Indhold<br />
Hydraulik er en teknik for at overføre energi med en væske<br />
som energibærer. Væsker som benyttes til dette formål, kaldes<br />
hydrauliske medier.<br />
Hydraulikvæsken har kontakt med alle komponenterne i et<br />
hydrauliksystem. Den overfører kraft, smører, forebygger<br />
korrosion, slitage og virker endvidere som varmeoverførende<br />
medium. Samtidig transporterer hydraulikolien faste forureninger<br />
til systemets filtre.<br />
Indholdsfortegnelse Side<br />
Indhold 2<br />
Hydrauliksystemet 3<br />
– Trender 3<br />
Typer af hydrauliske olier 4<br />
– Mineraloliebaserede olier 4-5<br />
– Miljøtilpassede hydraulikolier 6-7<br />
– Brandhæmmende hydrauliske væsker 8-9<br />
– Motorolie i hydrauliksystem 10<br />
Krav til hydraulikolien 11<br />
– Specifikationer 11<br />
– Vigtige egenskaber 12-16<br />
Rigtigt valg af hydraulikolie 17<br />
– Optimal viskositetsgrad 17<br />
Vedligeholdelse af hydraulikolien og -systemet 18<br />
– Forureninger 18-19<br />
– Filtrering af hydraulikolie 20-21<br />
– Tilstandskontrol og olieanalyser 22-23<br />
– Problemer der kan opstå i hydrauliksystemet 24-27<br />
2
Hydrauliksystemet<br />
Trender<br />
Et typisk hydrauliksystem indeholder, i tillæg til hydraulikvæsken,<br />
følgende hovedkomponenter:<br />
• Pumpe: Sørger for at fremskaffe det nødvendige<br />
arbejdstryk.<br />
Rørledninger og slanger: Leder væskestrømmen<br />
mellem komponenterne.<br />
Ventiler: Styrer væskens retning, tryk og mængde.<br />
Cylindere: (Lineær- eller rotationsmotor) konverterer<br />
væsketrykket (den hydrauliske energi) til mekanisk<br />
energi.<br />
Olietank: Giver olien mulighed for at separere<br />
et eventuelt indhold af vand, luft eller andre<br />
forureninger.<br />
De vigtigste komponenter i hydrauliksystemet er pumpen,<br />
og det er typisk den som er styrende når man skal vælge<br />
hvilken type hydraulikvæske der skal anvendes.<br />
Afhængig af hydrauliksystem findes der forskellige pumper<br />
der er egnet. De fire almindeligste typer hydraulikpumper er:<br />
Tandhjulspumper<br />
Vingepumper<br />
Skruepumper<br />
Stempelpumper<br />
Disse hovedtyper kan varieres på mange måder for at møde<br />
specifikke krav.<br />
Fig: Hydrauliske pumpetyper<br />
Aksialstempelpumpe Tandhjulspumpe<br />
Skruepumpe Vingepumpe<br />
Trender<br />
Moderne hydrauliksystemer indeholder meget følsomme<br />
komponenter som er fremstillet med meget høj præcision.<br />
Trenden inden for mobil hydraulik er at der er stor fokus på<br />
brændstoføkonomien.<br />
Krav om lettere maskiner med mindre hydrauliksystemer fører<br />
til at cylinderne bliver mindre, tryk og temperatur højere og<br />
olievolumen i systemet bliver lavere.<br />
Dette stiller yderligere høje krav til hydraulikolien.<br />
Inden for industriel hydraulik er kravene til hydraulikvæsken<br />
ligeledes høje med fokus på energiøkonomisering og meget<br />
høje renhedskrav i systemerne.<br />
3
Typer af hydrauliske olier<br />
Mineraloliebaserede hydraulikolier<br />
4<br />
De almindeligste hydrauliske olier der benyttes i dag er<br />
baseret på mineralolier eller bio-nedbrydelige olier.<br />
Mineralske hydraulikolier<br />
Mineralske hydraulikolier er klassificeret i henhold til ISO<br />
6743/4 og DIN 51524.<br />
Tabel 1<br />
Beskrivelse ISO DIN<br />
Mineralolie uden tilsætninger HH H<br />
Type HH + iltnings- og korrosionshæmmende HL HL<br />
Type HL + slitagehæmmende HM HLP<br />
Type HL-P + detergent (“selvrensende”) – HLPD<br />
Type HM + viskositetsforbedrende HV, HR HVLP<br />
Type HM + anti-stik-slip HG –<br />
HH-olier<br />
Enkle cirkulationsolier sædvanligvis uden additiver. Olierne<br />
har en relativ kort levetid fordi de ikke er iltningsstabile og<br />
herved nedbrydes. Er ikke længere særligt udbredte i<br />
Vesteuropa.<br />
HH ifølge ISO 6743/4.<br />
HL-olier<br />
<strong>Hydraulikolie</strong>r med additiver mod iltning og korrosion.<br />
Grundet en forbedret iltningsstabilitet vil olierne have en<br />
relativ længere levetid.<br />
De benyttes i hydrauliske anlæg som ikke har særlige krav<br />
til antislitageegenskaber hos olien og til anlæg som arbejder<br />
under lavt tryk.<br />
HL ifølge DIN 51524, del 1.<br />
HL ifølge ISO 6743/4.<br />
HLP-olier<br />
<strong>Hydraulikolie</strong>r med additiver mod iltning, korrosion og desuden<br />
additiver som skal reducere slitage og/eller forbedre<br />
højtryksegenskaberne (EP-egenskaberne).<br />
Dette er den mest benyttede type af hydraulikolier og er en<br />
universal hydraulikolie for en stor gruppe af applikationer<br />
som kræver lang levetid og god beskyttelse mod korrosion<br />
og slitage.<br />
HLP ifølge DIN 51524, del 2.<br />
HM ifølge ISO 6743/4.<br />
HLPD-olier<br />
<strong>Hydraulikolie</strong>r som ud over additiver, som i HLP-olierne, indeholder<br />
et rensende additiv (detergent).
HVLP-olier<br />
<strong>Hydraulikolie</strong>r som ud over additiver mod iltning, korrosion<br />
og slitage indeholder viskositetsforbedrende additiver. De har<br />
et viskositetsindeks (VI) > 140 og har derved gode viskositet/<br />
temperaturegenskaber.<br />
Til sammenligning har HLP-olierne et viskositetsindeks på ca. 100,<br />
i tillæg indeholder HVLP-olierne en flydepunktsforbedrer.<br />
Det høje viskositetsindeks opnås ved tilsætning af additiver<br />
og/eller ved brug af en baseolie med et naturligt højt VI.<br />
Naturligt højt VI i baseolien er at foretrække fordi der herved<br />
undgås overskæring (shear-losses). Hvis et viskositetsforbedrende<br />
additiv benyttes, er det vigtigt at det har en høj mekanisk<br />
stabilitet således at molekylerne ikke overskæres og derved<br />
fører til en viskositetsreduktion. Skærstabilitet er et mål på<br />
en olies evne til at modstå viskositetsmindskning på grund<br />
af nedbrydning af såkaldt VI-improver.<br />
HVLP-olierne benyttes inden for et bredt temperaturområde.<br />
For eksempel i mobil hydraulik eller i kritiske systemer som<br />
værktøjsmaskiner.<br />
HVLP ifølge DIN 51524, del 3.<br />
HV ifølge ISO 6743/4.<br />
HG-olier<br />
Disse er tilsat additiver for at forbedre stick-slip- og anti-stick-slipegenskaberne.<br />
Disse additiver hindrer rykvise bevægelser som<br />
kan opstå ved meget lave glidehastigheder og høje belastninger.<br />
HG-olier benyttes blandt andet i hydrauliske hejseanlæg og<br />
søjlekraner.<br />
HG ifølge ISO 6743/4.<br />
Viskositetsdiagram<br />
100.000<br />
50.000<br />
20.000<br />
10.000<br />
5.000<br />
3.000<br />
2.000<br />
1.000<br />
500<br />
300<br />
200<br />
150<br />
100<br />
75<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
15<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
Kinematisk viskositet (mm 2/s)<br />
Temperatur (C°)<br />
Højeste viskositet ved opstart<br />
Normal driftstemperaturområde<br />
ISO VG 68 - VI 100<br />
ISO VG 32 - VI 200<br />
ISO VG 15 - VI 100<br />
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140<br />
5
Typer af hydrauliske olier<br />
Miljøtilpassede hydraulikolier<br />
6<br />
Miljøtilpassede olier<br />
De miljøtilpassede olier kendetegnes af at baseolien og additiverne,<br />
som indgår i smøreolien, er valgt ud fra at de skal<br />
have mindst mulig negativ påvirkning på naturen ved en<br />
eventuel lækage.<br />
Olien skal heller ikke være klassificeringspligtig med hensyn<br />
til sundhedsfaren eller indeholde allergifremkaldende stoffer.<br />
(Totalt maks. 1%)<br />
Når man bedømmer en olies miljøegenskaber, ser man på<br />
oliens nedbrydelighed og dens giftighed mod organismer i<br />
naturen (på land og i vand). En anden faktor er om olien<br />
består af fornyelsesbare råvarer.<br />
Biologisk nedbrydning er en proces hvor mikroorganismer<br />
ved hjælp af ilt nedbryder organisk materiale og anvender<br />
produkterne som næring til sig selv. Ved fuldstændig biologisk<br />
nedbrydning af kulstof-brintforbindelser, som for nogles<br />
vedkommende kræver rigelig tilgang af iltning, er slutprodukterne<br />
kuldioxid og vand.<br />
Kravet ifølge aktuelle standarder er at den biologiske nedbrydelighed<br />
skal være:<br />
60% efter 28 døgn ifølge OECD 301 B,C,D eller F<br />
80% efter 21 døgn ifølge CEC L-33-A-93<br />
Den første generation bio-nedbrydelige olier, baseret på<br />
rapsolie, som kom på markedet i 1980 havde ikke en specielt<br />
høj kvalitet. Det førte til følgende problemer:<br />
Iltning, slamdannelse og hydrolyse ved temperaturer > 70°C<br />
Gelè/”isdannelse” og flydeproblemer ved temperaturer<br />
<strong>Hydraulikolie</strong>r baseret på syntetiske estere<br />
Syntetiske estere er en gruppe substanser med en stor variation<br />
i strukturen. Ester bliver fremstillet ved en kemisk reaktion<br />
mellem alkohol og syre. Alkoholer og syrer fra et stort<br />
spekter af råmaterialer bliver kombineret for at opnå de<br />
ønskede egenskaber. For eksempel egenskaber som termisk<br />
og hydrolytisk stabilitet,lavtemperaturegenskaber og kompatibilitet<br />
mod tætningsmaterialer.<br />
<strong>Hydraulikolie</strong>r baseret på syntetiske estere har i dag meget<br />
gode egenskaber med hensyn til skærestabilitet (grundet et<br />
naturligt, højt VI), iltnings- samt hydrolysestabilitet.<br />
<strong>Hydraulikolie</strong> baseret på vegetabilsk olie<br />
En vegetabilsk olie er fremstillet af råvarer fra planteriget,<br />
som for eksempel raps, solsikke- eller soyaolie.<br />
Olien presses ud af frøene og raffineres til ønsket kvalitet.<br />
Vegetabilsk olie er en naturlig ester med gode smøreegenskaber,<br />
den er bio-nedbrydelig og har meget gode miljøegenskaber.<br />
En del bio-nedbrydelig hydraulikolier er i dag baseret på en<br />
blanding af vegetabilsk olie og syntetisk ester.<br />
Denne type olier egner sig specielt godt til moderne skovbrug,<br />
hvor der kræves produkter som må være let biologisk<br />
nedbrydbare, og som samtidig giver et godt arbejdsmiljø.<br />
<strong>Hydraulikolie</strong> baseret på polyalfaolefiner (PAO)<br />
Polyalfaolefiner med lav viskositet er bio-nedbrydelige, derfor<br />
findes der også bio-nedbrydelige hydraulikolier der er<br />
baseret på PAO.<br />
Denne type olie har meget god iltningsstabilitet og meget<br />
gode høj- og lavtemperaturegenskaber.<br />
Hvidoliebaserede hydraulikolier<br />
Hvidolier består af højraffinerede mineralolier som er farveløse,<br />
lugtfrie og med en stor renhed.<br />
<strong>Hydraulikolie</strong>r baseret på hvidolie giver et bedre arbejdsmiljø<br />
og benyttes først og fremmest inden for industrihydraulik.<br />
Specielt benyttes denne type olier inden for levnedsmiddelindustrien<br />
som, har meget strenge renhedskrav til olien.<br />
Renhedskravene er reguleret af (DS) Dansk Standard og NSF.<br />
(Tidligere USDA og FDA.)<br />
Biologisk nedbrydelighed ifølge OECD 301<br />
Rapsolie Tynd PA Mineralolie<br />
Syntetisk ester<br />
7
Typer af hydrauliske olier<br />
Brandhæmmende hydrauliske væsker<br />
8<br />
Brandhæmmende hydrauliske væsker<br />
Brandhæmmende hydrauliske væsker er udviklet til brug<br />
inden for minedrift, stålværk, trykstøbning og luftfartsapplikationer.<br />
Disse væsker har en signifikant højere<br />
antændelsestemperatur end mineralolier og er derfor<br />
mere brandresistente.<br />
Dette øger sikkerheden for operatører, minimerer risikoen<br />
for brand og skade på udstyr samt minimerer risikoen for<br />
afbrydelse og produktionsstop.<br />
De brandhæmmende hydraulikvæsker klassificeres efter<br />
DIN 51502 og ISO 67434<br />
Tabel 3<br />
Beskrivelse ISO DIN<br />
Olie-i-vand emulsioner, mineralolie<br />
eller syntetisk ester<br />
Vandbaserede opløsninger af kemikalier.<br />
Fri for mineralolie. Vandindhold > 80%<br />
Vand-i-olie-emulsioner.<br />
Mineralindhold ca 60%<br />
Vand-polymer-opløsninger.<br />
Vandindhold > 35%<br />
Vandfrie syntetiske væsker bestående<br />
af fosfatestere. Ikke opløselige i vand.<br />
Vandfrie syntetiske væsker af anden<br />
oprindelse, for eksempel estere fra karbosylsyrer<br />
HFA E HS-A<br />
HFA S –<br />
HM HLP<br />
HFC HS-C<br />
HFD R HS-D<br />
HFD U HS-D<br />
HFA E væsker<br />
Olie-i-vand-emulsioner som indeholder maksimalt 20% olie.
Viskositeten er omtrent som for vand (0,8 mm2/s). Væskerne<br />
har dårlige anti-slitageegenskaber, og hydrauliksystemer må<br />
normalt bygges om for at kunne benytte denne type væsker.<br />
Tandhjulspumper og aksialstempelpumper er bedre egnet<br />
end vingepumper i sådanne anlæg.<br />
Vandkvaliteten er også vigtig, idet hårdt vand kan resultere i<br />
aflejringer af kalciumforbindelser, mens blødt vand kan frembringe<br />
skumning. Væskerne er desuden ofte tilsat biocider<br />
for at modvirke biologisk vækst. Biologisk vækst er altid en<br />
potentiel fare i forbindelse med vandholdige medier ved<br />
moderate driftstemperaturer.<br />
HFA E væsker bliver i dag ikke anvendt i særlig stor udstrækning.<br />
HS-A ifølge DIN 51502.<br />
HFA E ifølge ISO 6743/4.<br />
HFB væsker<br />
Vand-i-olie emulsioner med et indhold af mineralolie (brandbar)<br />
på ca. 60%. Disse væsker bliver i dag hovedsagelig anvendt<br />
i mineindustrien i UK og andre UK-influerede lande.<br />
På grund af det høje mineralolieindhold bliver disse ikke<br />
godkendt i en spray-antændelsestest, som kræves i Tyskland<br />
og en række andre lande.<br />
HS-B ifølge DIN 51502.<br />
HFB ifølge ISO 6743/4.<br />
HFC væsker<br />
HFC væsker er normalt baseret på en blanding af demineraliseret<br />
vand med polyglykoler som fortykker og med tilsætning<br />
af slitagehæmmende, skumdæmpende additiver<br />
samt korrosionsinhibitorer.<br />
Vandindholdet skal være mindst 35% for at sikre tilfredsstillende<br />
brandhæmmende egenskaber. Dette niveau bør<br />
opretholdes for at undgå viskositetsændring.<br />
Systemer for HFC væsker må ikke indeholde komponenter<br />
af magnesium, kadmium eller zink.<br />
HS-C ifølge DIN 51502.<br />
HFC ifølge ISO 6743/4.<br />
HFD væsker<br />
De fleste HFD væsker, som benyttes i industrien i dag, er<br />
fosforsyre-estere og organiske kompleks-estere.<br />
Denne type væsker giver flere begrænsninger med henblik<br />
på systemets konstruktion og materialevalg. Ved konvertering<br />
til en sådan væske må altid både komponent- og systemleverandør<br />
kontaktes for at forvisse sig om at væsken<br />
er forenelig med aktuelle metaller, tætningsmaterialer og<br />
eventuelle malingtyper eller tankbelægninger.<br />
HS-D ifølge DIN 51502.<br />
HFD ifølge ISO 6743/4.<br />
9
Typer af hydrauliske olier<br />
Motorolie i hydrauliksystem<br />
10<br />
Motorolie i hydrauliksystem<br />
I mobile anlæg, specielt inden for landbrugs- og entreprenørmaskiner,<br />
er det muligt, og også praktisk, at benytte samme<br />
olie både til motor og hydrauliksystem. Det er vigtigt at vide<br />
at opbygningen af hydraulik- og motorolier er forskellig.<br />
Blandt andet indeholder motorolier detergerende (rensende)<br />
og dispergerende (holder partikler svævende) additiver, også<br />
kaldet ”selvrensende” additiver.<br />
Motorolier er opbygget sådan at de skal binde en forholdsvis<br />
stor mængde vand, mens hydraulikolier er sammensat således<br />
at de fraseparerer vand.<br />
Vandet kan danne en emulsion med de detergerende og<br />
dispergerende additiver “selvrensende”, og dette kan føre til<br />
filtreringsproblemer. Det er derfor vigtigt at arbejdstemperaturen<br />
i det mobile anlæg af og til er højere end 65°C således<br />
at mest mulig af vandet fordamper.<br />
<strong>Hydraulikolie</strong>r har også en bedre evne til udskille luft end<br />
motorolier.
ATF olier i hydrauliksystem<br />
ATF olier (Automatic Transmission Fluids), som benyttes på<br />
automatiske gear, er primært sammensat med hensyn til at<br />
have den rette friktionskarakteristik. Imidlertid har disse produkter<br />
et højt viskositetsindeks og gode egenskaber med hensyn<br />
til antislitage, skærestabilitet, iltningsstabilitet, skumning<br />
og luftseparation. Dette gør at denne type olier også anvendes<br />
som hydraulikolier for eksempel i skibe samt entreprenørog<br />
landbrugsudstyr.<br />
De fleste fabrikanter af hydraulisk udstyr stiller visse krav til<br />
de hydrauliske medier som skal bruges. Nogle gange er det<br />
begrænset til viskositetsanbefalinger.<br />
Den stadige udvikling af ny teknologi inden for hydraulik<br />
stiller imidlertid stadig strengere krav til hydraulikolien. Disse<br />
krav er udtrykt i specifikationer og kan blandt andet være<br />
krav til iltningsstabilitet, filtrerbarhed og slitagehæmmende<br />
egenskaber.<br />
Blandt de vigtigste specifikationer kan nævnes:<br />
Krav til hydraulikolien<br />
Specifikationer<br />
DIN 51524, del 2<br />
Stiller blandt andet krav til de slitagehæmmende egenskaber.<br />
(Kravene, som er nævnt under specifikationerne, er kun de<br />
mest kritiske, hver specifikation indeholder i tillæg en række<br />
andre krav.)<br />
Vickers M-2952-S og Vickers I-286-S<br />
Beskriver hydraulikolier i mobilt udstyr. Viskositetsgrænser<br />
og godkendt præstation i pumpetesterne Vickers V 104C<br />
og den krævende Vickers 35VQ25.<br />
Denison HF-0<br />
Foreskriver høj termisk stabilitet ved Cincinnati Milacrontest<br />
(168 timer ved 135°C) og hydrolytisk stabilitet i henhold til<br />
ASTM D 2619. Også strenge krav til iltningsstabilitet, antislitage<br />
og filtreringsevne.<br />
Svensk Standard SS 15 54 34<br />
Stiller blandt andet krav til flydeegenskaber ved lave temperaturer<br />
under nordiske klimatiske forhold.<br />
11
Krav til hydraulikolien<br />
Vigtige egenskaber<br />
12<br />
Viskositet<br />
Viskositeten er et mål på en væskes indre friktion eller flydemodstand.<br />
Populært siger vi at viskositeten angiver en væskes<br />
tykkelse. Jo højere værdi desto tykkere eller mere trægtflydende<br />
er væsken.<br />
Viskositeten angives som kinematisk eller dynamisk. Den kinematiske<br />
viskositet svarer til oliens dynamiske viskositet divideret<br />
med vægtfylden.<br />
For hydrauliske væsker (og øvrige industriolier) er det mest<br />
almindelige at angive den kinematiske viskositet i centistokes<br />
eller mm2/s, ved 40°C.<br />
Olierne klassificeres med hensyn til viskositet ifølge ISO 3448<br />
standarden. Denne standard indeholder 18 hovedgrupper som<br />
betegnes ISO VG (viskositetsgrad).<br />
Viskositetsklasse ifølge<br />
ISO 3448<br />
ISO VG 2<br />
ISO VG 3<br />
ISO VG 6<br />
ISO VG 7<br />
ISO VG 10<br />
ISO VG 15<br />
ISO VG 22<br />
ISO VG 32<br />
ISO VG 46<br />
ISO VG 68<br />
ISO VG 100<br />
ISO VG 150<br />
ISO VG 220<br />
ISO VG 320<br />
ISO VG 460<br />
ISO VG 680<br />
ISO VG 1000<br />
ISO VG 1500<br />
Tabel 4<br />
Min.<br />
1,98<br />
2,88<br />
4,14<br />
6,12<br />
9,0<br />
13,5<br />
19,8<br />
28,8<br />
41,4<br />
61,2<br />
90<br />
135<br />
198<br />
288<br />
414<br />
612<br />
900<br />
1350<br />
Kinematisk viskositet<br />
mm 2/s ved 40°C<br />
Maks.<br />
2,42<br />
3,52<br />
6,06<br />
7,48<br />
11,0<br />
16,5<br />
24,2<br />
35,2<br />
50,6<br />
74,8<br />
110<br />
165<br />
242<br />
352<br />
506<br />
748<br />
1100<br />
1650<br />
Viskositeten påvirkes i høj grad af temperaturen, idet viskositeten<br />
øges når temperaturen bliver lavere og mindskes når<br />
temperaturen øges.<br />
Oliernes viskositetsændring i forhold til temperaturen angives<br />
med oliens viskositetsindeks, V.I.<br />
V.I er et indeksmål som relaterer den kinematiske viskositet<br />
ved 100°C til viskositeten ved 40°C.<br />
Jo højere V.I en olie har, jo mindre ændrer viskositeten sig<br />
når temperaturen ændres.<br />
Viskositetens temperaturafhængighed bliver bestemt af oliens<br />
kemiske opbygning og eventuelt indhold af viskositetsindeksforbedrende<br />
additiv.<br />
Mineraloliebaserede hydraulikolier har normalt en V.I på<br />
ca. 100. Nogle syntetiske og vegetabilske hydraulikolier har<br />
en V.I på over 200.<br />
Mineraloliebaserede hydraulikolier, som primært skal benyttes<br />
i mobile anlæg eller inden for et stort temperaturområde, er<br />
tilsat et V.I-forbedrende additiv. V.I for disse olier ligger da<br />
normalt på 150 – 180. <strong>Hydraulikolie</strong>r med et sådant højt V.I<br />
dækker et stort viskositetsområde. Dette giver i praksis<br />
muligheden for at erstatte flere olieviskositeter med et V.I.<br />
på ca. 100 og med en hydraulikolie med et V.I. på ca. 160.<br />
Ved at tilsætte yderligere V.I-forbedrende additiv kan der<br />
fremstilles olier med en V.I på 350 – 400.<br />
Det er vigtigt at polymeren som benyttes er skærestabil så<br />
den ikke nedbrydes efter kort tids brug. For herved sænkes<br />
viskositeten.<br />
Viskositeten påvirkes også af trykket, selv om det er i langt<br />
mindre grad end af temperaturen. For eksempel skal trykket<br />
i olien stige fra atmosfærisk tryk til omtrent 350 bar før vis-
kositeten af en almindelig hydraulikolie fordobles.<br />
(Ved valg af hydraulikolie med hensyn til viskositeteten, se<br />
kapitel 5: Valg af hydraulikvæske.)<br />
Kuldeegenskaber<br />
Når temperaturen sænkes, bliver en olie mere trægtflydende.<br />
Derfor er det vigtigt at bestemme oliens kuldeegenskaber.<br />
Det er almindeligt at opgive den laveste flydetemperatur for<br />
olien, det vil sige den temperatur olien under nogle givne<br />
prøvebetingelser ikke kan flyde mere.<br />
Ved at vælge en hydraulikolie som har et flydepunkt mindst<br />
10°C under den laveste forventede starttemperatur, er det<br />
sandsynligt at anlægget vil fungere godt.<br />
Når en mineralolie køles ned til for eksempel –30°C, tager det<br />
ca. et døgn før viskositeten er stabil, mens det for en vegetabilsk<br />
olie kan tage op til 5 – 6 døgn. I den svenske standard<br />
SS 155434 angives et krav på maks. viskositet efter 3 døgns<br />
lagring ved henholdsvis –20°C og –30°C.<br />
Kompressibilitet (<strong>Hydraulikolie</strong>n under tryk)<br />
Kompressibilitet (hvor olien mindsker sit volumen) er afhængig<br />
af tryk og temperatur.<br />
Ved tryk op til 400 bar og temperatur op til 70°C er kompressibiliteten<br />
af mindre betydning for systemet. Ved tryk<br />
fra 1000 bar og opefter kan ændring af kompressibiliteten<br />
registreres. Kompressibiliteten har oftest en lille betydning,<br />
men ved for eksempel dimensionering af filter kan den have<br />
stor betydning.<br />
Såfremt hydraulikolien anvendes under meget høje tryk, må<br />
det tages i betragtning at olien får en højere viskositet.<br />
Eksempelvis øges oliens viskositet til det dobbelte når trykket<br />
øges fra 1 bar til 400 bar.<br />
Trykket og temperaturens indflydelse på viskositeten af ISO-VG 68 olie<br />
20.000<br />
10.000<br />
5.000<br />
Tryk i bar<br />
3.000<br />
2.000<br />
Temperatur (C°)<br />
1.000<br />
500<br />
400<br />
300<br />
Slitagehæmmende egenskaber<br />
For at forbedre oliens evne til at modvirke rivningsslitage mellem<br />
hårdt belastede kontaktflader, er hydraulikolien tilsat et<br />
slitagereducerende additiv.<br />
Selv om hydraulik-fabrikanterne anstrenger sig til det yderste<br />
for at få de bedst mulige driftsforhold i hydrauliksystemet,<br />
forekommer der ofte en række mindre heldige kontaktforhold<br />
som vanskeliggør hydrodynamisk smøring.<br />
De almindeligste slitagereducerende additiver der benyttes i<br />
hydraulikolier er zinkdialkylditiofosfat (ZDDP).<br />
1.500<br />
1.000<br />
20 30 40 50 60 80 90 100<br />
500<br />
1<br />
200<br />
100<br />
75<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
15<br />
10<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
13
14<br />
Krav til hydraulikolien<br />
Vigtige egenskaber<br />
Zinkfrie slitagereducerende additiver har været tilgængelige<br />
og har været benyttet i markedet i flere år. En vigtig faktor,<br />
der stadig bliver mere og mere fokus på, er at de zinkfrie slitagereducerende<br />
additiver er mindre miljøbelastende end de<br />
zinkholdige. Zink er akut giftig for vandlevende organismer.<br />
Myndighederne i de forskellige lande skærper til stadighed<br />
kravene omkring brugen af miljøbelastende kemikalier, og<br />
det forventes at brugen af zinkholdige hydraulikolier i fremtiden<br />
vil blive reguleret.<br />
Flere industrivirksomheder, og desuden off-shore installationer,<br />
ønsker i dag ikke at benytte zinkholdige hydraulikolier.<br />
Zinkfrie hydraulikolier giver ingen aske ved afbrænding og<br />
kaldes derfor askefrie.<br />
Zinkfrie hydraulikolier kan desuden bruges i virksomhedernes<br />
”grønne regnskaber”.<br />
En hydraulikolies smøreevne, antislitageegenskaber og højtryksegenskaber<br />
kan testes på forskellige måder.<br />
De almindeligste testmetoder er Vickers pumpetester V 104C,<br />
Vickers 35VQ25, FZG tandhjulsrig, 4-Ball test, AFNOR E48-603,<br />
DIN 51350 og DIN 51354.<br />
Iltningsstabilitet<br />
Iltningsstabiliteten er et udtryk for oliens ældningsmodstand.<br />
Når olien kommer i kontakt med ilten som er i luften, starter<br />
en kemisk proces. Hydrokarbonmolekylerne i mineralolien<br />
reagerer med ilt og danner forbindelser som organiske syrer,<br />
hydroperoxider og<br />
Oxidation<br />
alkoholer.<br />
Iltningsprodukterne kan<br />
Udskiftning<br />
være seje, klæbrige<br />
aflejringer eller lakagtige<br />
som blandt andet<br />
kan føre til at ventiler<br />
Temperatur<br />
sætter sig.<br />
Iltningsprocessen påvirkes<br />
i første række af temperaturen, tilgangen på ilt (luft)<br />
og katalyserende metaller som kobber og jern.<br />
Den ideelle arbejdstemperatur for et hydraulikanlæg ligger<br />
mellem 60 – 70°C, og ved denne temperatur kan en hydraulikolie<br />
som indeholder antiiltningsadditiv have en levetid på<br />
flere tusinde timer. Men iltningshastigheden viser et accelererende<br />
forløb i forhold til temperaturen, og det kan siges at<br />
den fordobles for hver 8 – 10°C . Ud fra dette kan det igen<br />
siges at oliens levetid halveres for hver 10 grader som olien<br />
overstiger ca. 65°C.<br />
Der findes flere laboratorietester der kan analysere iltningsstabiliteten.<br />
TOST-testen (DIN 51587) er en af de almindeligste. Iltningsstabiliteten<br />
bliver karakteriseret af øgningen af neutralisationstallet<br />
når olien bliver udsat for ilt, vand, stål og kobber i<br />
1000 timer ved en temperatur på 95°C. Maksimumsgrænsen<br />
for neutralisationstallet er 2 mg KOH/g efter 1000 timer.
Luftudskillelse<br />
Mineraloliebaseret hydraulikolier indeholder normalt 7-9<br />
vol.% opløst luft ved atmosfærisk tryk. Så længe luften er<br />
opløst i hydraulikolien, er den af underordnet betydning.<br />
Trykændringer i systemet kan imidlertid føre til at der<br />
danner sig frie luftbobler, og konsekvensen bliver mærkbar<br />
i form af støj, upålidelig drift og eventuelle skader på<br />
pumper og andre komponenter. Ved stigende tryk øges<br />
muligheden for opløst luft i olien. For eksempel vil en trykstigning<br />
fra 1 til 2 bar forøge muligheden for luftopløsning<br />
med ca.100%. Foruden opløst luft kan olien under driften<br />
optage finfordelt luft. Dette fænomen betegnes som en<br />
emulsion eller kugleskum. Dette fænomen er altid uønsket.<br />
Uopløst luft er en almindelig årsag til kavitation på sugesiden<br />
af hydraulikpumper.<br />
Årsagen til optagelse af uopløst luft kan være utætheder ved<br />
sugeledningen, koblinger eller forurening med anden oliekvalitet<br />
med additiver der mindsker hydraulikoliens evne til<br />
at udskille luft, for eksempel motorolie.<br />
På overfladen dannes der skum, og det er en effekt af luftudskillelsen<br />
i olien. Olien er imidlertid tilsat et skumdæmpende<br />
additiv som skal forhindre opbygningen af overfladeskum.<br />
Tilsætning af ekstra skumdæmpende additiv til et hydrauliksystem<br />
med skumproblemer kan reducere skummet på overfladen<br />
i tanken, men kan ikke forhindre at fri luft bindes i<br />
olien. Ved en overdosering af skumdæmpningsadditivet vil<br />
oliens luftudskillelseevne forringes og driftsproblemer opstå,<br />
til trods for at skumniveauet i tanken er lavt. Man skal derfor<br />
finde årsagen til skumproblemerne og foretage nødvendige<br />
tiltag, i stedet for den kortsigtige løsning med at tilsætte<br />
mere skumdæmpende additiv.<br />
Vandseparation<br />
En vigtig egenskab er hydraulikoliens evne til at udskille vand.<br />
Vandforurening kan for eksempel komme fra lækage fra køleren,<br />
kondens eller gennem utætte pakninger.<br />
Vand i hydrauliksystemet kan forårsage korrosion, kavitation<br />
i pumper, filterproblemer, øgning af friktion og slitage og kan<br />
desuden indvirke negativt på pakningernes holdbarhed.<br />
Det er vigtigt at frit vand kan drænes fra systemet, og det er et<br />
krav at emulgeret vand i hydraulikolien hurtigt kan skilles ud.<br />
Oliens demulgeringsevne er forskellig mellem ny og brugt<br />
olie. Brugt olie har en dårligere demulgeringsevne end ny<br />
olie. Forurening af anden type olie, for eksempel motorolie,<br />
kan reducere hydraulikoliens evne til at udskille vand kraftigt.<br />
En forurening af motorolie kan desuden føre til at slamdannelse<br />
og aflejringer dannes i ventiler og filtre.<br />
15
Krav til hydraulikolien<br />
Vigtige egenskaber<br />
16<br />
Rust og korrosionshindrende egenskaber<br />
Korrosion kan opstå i hydrauliksystemet når vand er til stede.<br />
Selv små mængder korrosionsprodukter kan få katastrofale<br />
følger for et hydrauliksystem.<br />
<strong>Hydraulikolie</strong>r er derfor tilsat antikorrosionsadditiver som<br />
skal modvirke korrosion. Risikoen for korrosionsangreb mindskes<br />
desuden hvis man forsøger at forhindre vandindtrængning<br />
og sørger for at systemet drænes regelmæssigt.<br />
Hydrolytisk stabilitet<br />
Enkelte typer baseolier, for eksempel naturlige eller syntetiske<br />
estere, og også visse typer additiver, viser en tendens til<br />
at reagere med vand. Ved en kemisk reaktion mellem en<br />
fedtsyre og en alkohol dannes ester og vand. Denne reaktion<br />
er reversibel, og det vil sige at hvis vand kommer i kontakt<br />
med esteren, så kan den gå tilbage til oprindelsen, det vil sige<br />
fedtsyre og vand. Olien vil få lavere flammepunkt og sure<br />
bestanddele dannes (syretallet øger). Filtrerbarheden bliver<br />
dårligere, og risikoen for gennemtrængning af filtere øges.<br />
De sure produkter, som dannes ved hydrolyse, kan angribe<br />
følsomme metaller i hydrauliksystemet.<br />
Ester, som benyttes i højkvalitets miljøtilpassede hydraulikolier,<br />
er valgt ud fra krav om bedst mulig hydrolytisk stabilitet,<br />
men det er alligevel vigtigt at sikre sig at man vælger<br />
en olie med dokumenteret, god hydrolytisk stabilitet.<br />
Elastomerkompatibilitet (Tætningsmaterialer)<br />
Et vigtigt krav til hydrauliske olier er at de skal være forenelige<br />
med tætningsmaterialer og hydraulikslanger. Det optimale<br />
for at hydrauliksystemet skal holdes tæt er en moderat svelling<br />
(2%). Slange- og pakningsproducenterne bør altid kontaktes<br />
hvis man er i tvivl om hydraulikolien er egnet i hydrauliksystemet.<br />
Et af de almindeligste materialer i slanger (indvendigt) og<br />
pakninger er nitrilgummi (NBR). Svensk standard angiver krav<br />
til oliens påvirkning af denne type materiale.<br />
Der findes mange andre materialer som benyttes i hydraulikanlæg,<br />
bl.a. fluorgummi ( FPM med handelsnavn Viton),<br />
Uegnede (-) og egnede (+) pakningsmaterialer til<br />
mineralske hydraulikolier<br />
Naturgummi Polykloropren (Neopren)<br />
Isobutylen-isopropen<br />
Akrylnitrilgummi (Nitrilgummi)<br />
Polysulfuriseret ethylen<br />
Fluor-elastomer (Viton)
Rigtigt valg af hydraulikolie<br />
Optimal viskositetsgrad<br />
Polyesteruretran (AU) og Polyeteruretan (EU). Materialer som<br />
ikke er egnede er blandt andet Naturgummi, Polykloropren<br />
(Neopren) og Isobutylen-isopren.<br />
For at træffe et rigtigt valg af hydraulikolie bør der fremskaffes<br />
så udførlige oplysninger om systemet som muligt.<br />
Faktorer som skal vurderes er:<br />
I hvilket temperaturområde skal systemet arbejde?<br />
Hvad er øvre og nedre viskositetsbegrænsninger?<br />
Fabrikanternes anbefalinger med hensyn til de mest<br />
kritiske komponenter (særlig de hydrauliske pumper).<br />
Eventuelle specielle krav med hensyn til smøreegenskaberne<br />
i forbindelse med nogle af komponenterne.<br />
Eventuelle begrænsninger for nogle af systemets<br />
konstruktionsmaterialer, for eksempel tætninger.<br />
Er det et krav at olien skal være bio-nedbrydelig?<br />
En hydraulikolie skal kunne klare alle sine specielle arbejdsopgaver<br />
og helst med en god sikkerhedsmargin. Selv om<br />
økonomien er vigtig, vil det ofte ikke være lønsomt at vælge<br />
den olie der kun opfylder pumpeproducenternes minimumskrav.<br />
Valget er hver gang afhængig af hvad det koster at<br />
købe en lidt bedre olie og hvilke fordele der opnås i form<br />
af mindre slitage og større driftssikkerhed.<br />
Optimal viskositetsgrad<br />
Den optimale viskositet for et hydraulisk system er et kompromis<br />
mellem kravene til smøreevne og mekanisk og volumetrisk<br />
udbytte, se tabel 5.<br />
Denne balance<br />
kan bedst afgøres<br />
ved<br />
praktiske forsøg<br />
og vil ofte ligge nærmest den laveste viskositet der er<br />
nødvendig for at undgå slitage i pumperne.<br />
Forskellige pumpetyper stiller forskellige krav til hydraulikoliens<br />
viskositet (tabel 5), og de klimatiske forhold her i<br />
Norden kan være en stor udfordring i forbindelse med udendørs<br />
hydraulik.<br />
Som en generel regel bør viskositeten til olien som anvendes<br />
ligge inden for viskositetsområdet 10 – 1500 mm2/s ved<br />
opstart af anlægget, hvis man vil undgå kavitationsproblemer<br />
og slitage.<br />
For optimal virkningsgrad bør viskositeten ved driftstemperaturen<br />
ligge mellem 20 og 50 mm2/s. Tabel 5<br />
Pumpetype<br />
Tandhjul - glidelejer<br />
- rullelejer<br />
Stempel - servoventiler<br />
- port-/sædeventiler<br />
Skrue<br />
Vinge<br />
Viskositet<br />
mm 2/s<br />
Min. Anbefalet Maks.<br />
25 25 1000<br />
16 20 1000<br />
8 20 200<br />
16 25 500<br />
25 75 500<br />
13 25 850<br />
Sugeevne<br />
mm Hg, (bar)<br />
430 (0,57)<br />
430 (0,57)<br />
25 (0,03)<br />
125 (0,17)<br />
480 (0,64)<br />
250 (0,33)<br />
17
Vedligeholdelse af hydraulikolien og -systemet<br />
Forureninger<br />
18<br />
Forureninger<br />
Driftsproblemer skyldes i de allerfleste tilfælde forurening,<br />
enten i form af faste partikler eller i form af vand eller fremmede<br />
oliekvaliteter, som for eksempel motorolie. Forurening<br />
med andre oliekvaliteter vil kunne forårsage en forringet<br />
vand- og luftudskillelsesevne, skumning og emulsionsdannelse,<br />
og desuden fare for udfældinger.<br />
Ca. 80 % af alle fejl i hydrauliske anlæg skyldes faste<br />
forureninger og utilstrækkelig filtrering af olien.<br />
De faste forureninger kan forårsage:<br />
Øget friktion mellem bevægelige dele, der medfører at<br />
komponenternes bevægelse udebliver eller bliver vanskelig<br />
at kontrollere<br />
Blokering af åbninger som forhindrer ønsket funktion<br />
Øget slitage medfører øget lækage og reduceret levetid<br />
på maskinkomponenter<br />
Finfordelte forurensningspartikler reducerer også oliens<br />
evne til at udskille vand og virker katalyserende på<br />
oliens iltning<br />
Alle hydrauliske systemer indeholder uundgåeligt større eller<br />
mindre mængder af forureninger. For eksempel vil en liter<br />
hydraulikolie i et 40 liters system typisk indeholde mellem 1<br />
og 3 milliarder faste partikler større end 1 µm. ( 1 µm = 1<br />
tusindedels millimeter). Med det blotte øje kan man se en<br />
partikel som er 40 µm, til sammenligning har et hår en<br />
diameter på ca. 70 µm.<br />
Størrelsen på de partikler der ”er de farligste” for hydrauliksystemet<br />
er mindre end 15 µm.<br />
Generelt vil det være de særlig hårde partikler med en<br />
størrelse i overkanten af åbningen mellem bevægelige kontaktflader<br />
der forårsager det meste af slitagen i anlægget.<br />
Hvor kommer partiklerne fra?<br />
Ny olie indeholder ofte flere partikler end følsomt<br />
udstyr kan tolerere, for eksempel et højtryks hydrauliksystem.<br />
Selv om olieleverandøren filtrerer olien før<br />
leverance, vil emballage eller leveringsmåde føre til at<br />
den nye olie vil have en renhedsgrad på ca. 17/15/11<br />
ifølge ISO 4406.<br />
Indbyggede partikler, for eksempel støbesand, glødeskaller,<br />
støv og eventuelle andre forureninger fra monteringsarbejdet.<br />
Partikler som genereres i systemet stammer normalt fra<br />
slitagen af anlæggets komponenter (al slitage giver<br />
slitagepartikler), men kan også være dannet under<br />
montering af anlægget.
Komponent Klaring (µm)<br />
Tandhjulspumper<br />
Tandhjul til sideplade 0,5-5<br />
Tandtop til yderbane 0,5-5<br />
Vingepumper<br />
Vingetop til centrum 0,5-1<br />
Vingesiderne 5-13<br />
Stempelpumper<br />
Stempel til cylinder 5-40<br />
Cylinderblok til ventilplade 0,5-5<br />
Servoventiler<br />
Dyser 130-450<br />
Sæde til hus/boring 1-4<br />
Styreventiler<br />
Dyser 130-10 000<br />
Sæde til hus/boring 1-23<br />
Sædeventiler 13-40<br />
Startmekanisme<br />
Cylinder 5-40<br />
Hydrostatisk leje 0,5-25<br />
Fig: Typiske dynamiske klaringer for hydrauliske komponenter<br />
Indtrængende forureninger er forureninger som kan<br />
komme ind i hydraulikolien via luften, smøreolien på<br />
stempelstænger, tætninger, påfylding af uren olie og<br />
under vedligeholdelsesarbejdet.<br />
Hvad er 1 my?<br />
Papirclips 0,8 mm<br />
Cigaretpapir 0,03 mm<br />
1 my=0,001 mm<br />
Spindelvæv 0,0006 mm<br />
Svinebørstehår 0,1 mm<br />
Knapnål 0,6 mm<br />
Menneskehår 0,05 mm<br />
Avisside 0,08 mm<br />
19
Vedligeholdelse af hydraulikolien og -systemet<br />
Filtrering af hydraulikolie<br />
20<br />
Angivelse af renhedsgrad<br />
<strong>Hydraulikolie</strong>ns renhed og filtreringsevne er med til at sikre<br />
en problemfri drift. Oliens renhedsniveau specificeres sædvanligvis<br />
i form af en partikelstørrelsesfordeling og vurderes<br />
ofte mod en af disse standarder:<br />
ISO 4406<br />
Angiver antal partikler pr. 100 ml olie som er større end<br />
5 µm og 15 µm. Udtrykker renhedsniveauet i en kode for<br />
eksempel 15/12. Tallet 15 angiver maksimalt 32000 partikler<br />
5µm, og tallet 12 maksimalt 4000 partikler > 15µm.<br />
ISO 4406 er i den senere tid blivet ændret så den nu indeholder<br />
3 tal. De angiver det første tal partikler > 2µm, det<br />
andet tal > 5µm og det tredje tal > 15µm.<br />
I 1999 blev ISO 4406 normen yderligere revideret, og de tre<br />
partikelstørrelser ændret til >4µm, >6µm og >14µm. I det<br />
sidste nye system skal analyseresultatet angives med (c) ISO<br />
4406 1999 for at tydeliggøre at det er det nyeste system der<br />
benyttes.<br />
ISO 4406 1999<br />
19/15/11<br />
Partikler > 4µm Partikler > 14µm<br />
Partikler > 6µm<br />
NAS 1638<br />
Angiver antal partikler pr. 100 ml olie i 5 forskellige<br />
størrelsesområder, nemlig 5-15µm, 15-25µm, 25-50µm,<br />
50-100µm og > 100µm.<br />
Ekstremt følsomme<br />
dsystemer<br />
med meget<br />
høje driftsikkerhedskrav,<br />
som inden for flyog<br />
rumfartsindustrien<br />
Tabel 6<br />
Systemtype<br />
Krævende industrihydrauliksystemer<br />
med<br />
høje krav til pålidelighed<br />
og lang levetid<br />
Almen industri- og<br />
mobilhydraulik med<br />
ikke ekstremt høje tryk<br />
og med begrænsede<br />
krav til pålidelighed<br />
Systemer med korte<br />
driftstider eller lavt<br />
maksimalt trykniveau.<br />
Landbrugs- og entreprenørmaskiner<br />
Lavtryksystemer med<br />
store tolerancer og<br />
direkte manuelt<br />
betjente ventiler<br />
Tryk,<br />
Bar,<br />
maks.<br />
Ønsket<br />
renhedsniveau<br />
i henhold<br />
til ISO 4406<br />
Ønsket<br />
renhedsniveau<br />
i henhold<br />
til NAS 1638<br />
Anbefalet<br />
filtreringsgrad<br />
µm. (βx > 100)<br />
600 14/12/9 3 1-2<br />
400 16/14/11 5 3-5<br />
250 18/16/13 7 5-15<br />
150 20/18/15 9 15-30<br />
40 22/12/18 12 25-40
Filtrering af hydraulikolie<br />
Partikler i hydraulikolien må så hurtigt som muligt bortfiltreres,<br />
og helst før olien passerer en følsom komponent. For at<br />
filtreringen skal fungere effektivt, kræves det at filter placeres<br />
på strategiske steder i systemet og at en så stor mængde<br />
som muligt af olien passerer gennem filteret/filtrene pr.<br />
tidsenhed.<br />
Generelle funktionskrav til et oliefilter<br />
Filteret skal opfange flest mulige af de faste partikler der<br />
er i den olie der strømmer igennem filteret, ned til en vis<br />
partikelstørrelse.<br />
En vis mængde partikler skal kunne opsamles i filteret<br />
før systemet begynder at gå trægt.<br />
Partikler der er opfanget af filteret må ikke kunne løsrives.<br />
Når trykfaldet over filteret overstiger en vis grænse, på<br />
grund af høj olieviskositet (koldstart) eller tilstoppet filter,<br />
skal olien kunne løbe ufiltreret gennem en omløbsventil.<br />
Fordi denne ufiltrerede olie kan give problemer,<br />
har mange filtre en indikator som viser at filteret begynder<br />
at være tilstoppet. Andre filtre er beregnet til højt<br />
trykfald uden at sprænges og leveres uden omløbsventil.<br />
I nogle filtre skal en ventil hindre at olien løber ud af filterhuset<br />
efter at oliestrømmen er standset.<br />
Filteret skal kunne tåle et vist statisk tryk og skal holde<br />
tæt m.h.t. ekstern lækage.<br />
Funktionskravene ovenfor skal tilfredsstilles på trods af de<br />
påvirkninger filteret udsættes for:<br />
Højt trykfald over filteret<br />
Høj temperatur<br />
Trykøgning, blandt andet på grund af koldstart<br />
Højt vibrationsniveau<br />
Vand og kemiske forureninger i olien<br />
Filtreringsgrad<br />
Filtreringsgraden angives enten som en absolut værdi, en<br />
nominel værdi eller en βeta-værdi.<br />
βeta-værdien findes ved en såkaldt ”Multipass-test” (ISO<br />
4572) og er den almindeligste standardiserede testmetode<br />
for filter.<br />
βeta (x) =<br />
Antal partikler pr. ml > x µm. før filteret<br />
Antal partikler pr. ml > x µm. efter filteret<br />
Den partikelstørrelse (x) som giver βeta (x) = 75 skal angives<br />
som filterets absolutte værdi.<br />
21
Vedligeholdelse af hydraulikolien og -systemet<br />
Tilstandskontrol og olieanalyser<br />
22<br />
Tilstandskontrol<br />
Det er næppe økonomisk forsvarligt<br />
at foretage regelmæssige laboratorieanalyser<br />
for mindre systemer (
En reduktion af viskositeten kan antyde en eventuel<br />
iblanding af tyndere olie, en nedskæring af VI-forbedrende<br />
(polymeren i olien) eller en termisk nedbrydning<br />
af olien. En øgning af viskositeten kan antyde en eventuel<br />
iblanding af en tykkere olie eller at olien er iltet.<br />
Neutralisationstal / Syretal/ TAN (Total Acid Number),<br />
mg KOH/g olie. Ny zinkfri hydraulikolie har almindeligvis<br />
et neutralisationstal på 0,15 – 0,2 mg KOH/g olie, og en<br />
øgning indikerer iltning af olien.<br />
Vandindhold, ppm (parts per million) eller vol %.<br />
Angiver oliens vandindhold.<br />
Elementanalyse, ppm<br />
Angiver oliens indhold af additivelementer og slitagemetaller.<br />
Indholdet af additivelementer sammenlignes med<br />
værdierne for ny olie og kan vise en eventuel iblanding<br />
af en anden olie, og også hvordan additiverne forbruges<br />
over tid. Ved hjælp af at følge trenden på indhold af<br />
slitagemetaller kan der siges noget om slitagen i systemet<br />
og eventuelt hvor i maskineriet slitagen finder sted.<br />
Partikelanalyse, antal partikler i 100 ml olie udtrykt i<br />
ISO 4405 eller NAS 1638 klasse.<br />
Angiver renhedsgraden til olien.<br />
Konklusion på analysen<br />
Når en olieprøve sendes til laboratoriet, vil konklusionen fra<br />
analysen være afhængig af at der er sendt tilstrækkelig<br />
information med. <strong>Statoil</strong> har derfor udarbejdet egne etiketter/<br />
skema som skal udfyldes sådan at rigtig information<br />
fremkommer. Dette gør det muligt at lægge analyserne ind<br />
i et eget dataprogram således at trenden kan følges på de<br />
forskellige systemer der udtages analyser på.<br />
Analyserapporten vil give en samlet vurdering af analyseværdierne,<br />
og der fremkommer en mulig årsag til eventuelle<br />
problemer og forslag til tiltag.<br />
23
Vedligeholdelse af hydraulikolien og -systemet<br />
Problemer der kan opstå i hydrauliksystemet<br />
24<br />
Luft/skumproblemer<br />
Opløseligheden for luft er relativ stor i mineralolier sammenlignet<br />
med andre typiske hydrauliske medier. Til trods for den<br />
relativt høje opløselighed er luft af underordnet betydning<br />
så længe den forbliver opløst i hydraulikolien. Mængden af<br />
opløst luft øges når trykket øges. Ved undertryk frigøres luften<br />
i form af luftbobler, som siden komprimeres på tryksiden.<br />
Da kan temperaturen stige så højt som til 800 °C, og ved denne<br />
høje temperatur fordamper olien. Blandingen af olie og<br />
luft selvantænder og olien lugter brændt.<br />
Dette fænomen kaldes dieseleffekten eller Lorentzeffekten<br />
og tilsvarer hvad der sker når brændstoffet i en dieselmotor<br />
antændes af kompressionsvarmen. Dieseleffekten kan mærkes<br />
på støj der forårsages af stærke trykbølger. I alvorlige til-<br />
fælde kan det føre til kavitation, og der kan desuden opstå<br />
brandskader på pakninger.<br />
Hyppige årsager til skumdannelse og cirkulation af uopløst<br />
luft er:<br />
Utætheder ved sugeledningen, koblinger osv.<br />
Returolien (som oftest allerede indeholder uopløst luft)<br />
plasker ned i tanken<br />
Returolien tillades at strømme uhindret til pumpens<br />
sugeledning<br />
Lavt olieniveau, for kort cirkulationstid<br />
Forureninger, finfordelte partikler og iblanding af anden<br />
olietype
Det er vigtigt at en rigtig diagnose og behandling af<br />
luft/skumproblemerne stilles. Og en rigtig vurdering af<br />
årsagerne er nødvendig hvis driftsproblemerne skal løses<br />
på en hurtig og økonomisk måde.<br />
Anlægget bør først kontrolleres for mulige mekaniske fejl,<br />
olieniveau osv. Hvis man ikke konstaterer uregelmæssigheder,<br />
bør man derefter undersøge olieprøver med hensyn til:<br />
Luftudskillelse, testmetode ifølge IP 313,<br />
ASTM D342<br />
Skumningsegenskaber, testmetode ifølge IP 146,<br />
ASTM D892<br />
En ny hydraulikolie indeholder skumdæmpende additiv: silikoner.<br />
Dette er for at hindre opbygningen af skum i oliereservoir.<br />
Disse tilsætninger er kun virksomme mod overfladeskum,<br />
og det er nytteløst at overdosere med dette additiv i<br />
et system som suger falsk luft i håb om at skummingen vil<br />
aftage. De overfladeaktive tilsætninger vil nemlig forværre<br />
forholdet ved at virke stabiliserende på de finfordelte luftbobler<br />
og forværre oliens evne til at udskille luft.<br />
Uønsket silikone kan for øvrigt stamme fra visse tætningspastaer<br />
og fra slipmidler benyttet under produktion af slanger.<br />
25
Vedligeholdelse af hydraulikolien og -systemet<br />
Problemer der kan opstå i hydrauliksystemet<br />
26<br />
Problemer som kan opstå ved olieskift/blandbarhed<br />
Selv om <strong>Statoil</strong>s hydraulikolier er blandbarhedstestet med<br />
godt resultat mod andre hydraulikolier, både egne og konkurrenternes,<br />
bør en blanding undgås så langt det lader sig<br />
gøre.<br />
Når man skal skifte olie i et hydraulikanlæg, er det vigtigt at<br />
få aftappet så meget som muligt af den brugte olie. Imidlertid<br />
får man aldrig al olie ud fra systemet hvis det ikke demonteres<br />
fuldstændigt og alle dele rengøres.<br />
Problemer som kan opstå ved blanding af forskellige hydraulikolier<br />
er at filtrerbarheden reduceres, man kan få udfælding<br />
af gelélignende substanser som et resultat af kemiske reaktioner<br />
mellem de forskellige additiver i olierne, og der kan<br />
opstå problemer med skumdannelse. Alle disse problemer forværres<br />
hvis der findes forurening af vand i olien.<br />
Ved skift af hydraulikolien i et forholdsvist stort system bør<br />
der derfor udføres en analyse af den brugte olie for at få<br />
konstateret vandindholdet og blandbarheden mellem brugt<br />
olie fra systemet og den nye olie som skal påfyldes.<br />
Helt specielle forholdsregler må tages ved en eventuel overgang<br />
fra mineralsk hydraulikolie til en bio-nedbrydelig olie,<br />
og også ved skift fra en type bio-nedbrydelig olie til en anden<br />
type. Disse fås ved at kontakte olieleverandøren.<br />
Hvis de korrekte forholdsregler ikke bliver taget i forbindelse<br />
med skiftet mellem to forskellige oliekvaliteter, og problemer<br />
som beskrevet ovenfor opstår, kan det være nødvendigt at<br />
udskifte al olie en gang til.<br />
Man skal være opmærksom på at problemer også kan opstå<br />
ved opfylding i et helt nyt system, da det kan indeholde rester<br />
af olie/bearbejdningsvæsker fra prøvning eller beskyttelse af<br />
komponenterne under produktion. Det er derfor nødvendigt<br />
at fremskaffe flest mulige oplysninger om det, for så at rådføre<br />
sig med olieleverandøren.
Fejlsøging på hydrauliksystemer<br />
Fejlsøgning på hydrauliksystemer<br />
Ingen bevægelse ved start<br />
For langsom bevægelse<br />
Ujævn bevægelse<br />
Bevægelsen stopper under drift<br />
Mulige årsager<br />
For lav oliestand<br />
Fejl i oliekvalitet<br />
For høj olieviskositet<br />
Luft i systemet<br />
Tilstoppet sugefilter<br />
Utæt trykbegrænsningsventil<br />
Mekanisk brud på systemet<br />
Slidt pumpe<br />
Slidt pumpe<br />
Luft i systemet<br />
Utæthed på sugeledning<br />
Utæt sugeledning<br />
Utæt trykbegrænsningsventil<br />
Slidt pumpepakning<br />
Luft i systemet<br />
Beskadiget olievibrationsdæmper<br />
For stram<br />
stempelpakning<br />
For lav oliestand<br />
Brud på hydraulikrør<br />
Fejlsøgning på hydrauliksystemer<br />
For lavt arbejdstryk<br />
Unormal støj i anlægget<br />
Olien bliver for varm<br />
Olien skummer<br />
Mulige årsager<br />
Utætte olierør/<br />
olieslanger<br />
Utæt ventil<br />
Snavs i ventil<br />
Slidt ventil<br />
Defekte ventilsæder<br />
Luft i systemet<br />
Snavs i oliefilter<br />
For lav oliestand eller olie<br />
med for høj viskositet<br />
Manglende olie i<br />
sugeledning til pumpen<br />
For svag eller defekt<br />
fjeder i overtryks- eller<br />
reduktionsventil<br />
Ukorrekt viskositet på olien<br />
Snavs i olien<br />
For lavtliggende niveau<br />
Snavs i overtryksventil<br />
Slidt pumpe<br />
Luft i systemet<br />
For lav oliestand<br />
Forkert oliekvalitet<br />
Forurenet olie<br />
Fejlplacerede dæmpeplader<br />
i tanken<br />
Tabel 8<br />
27
Det bør ikke være noget problem at opnå høj driftsikkerhed og god<br />
økonomi med moderne hydraulikanlæg og -olier.<br />
Er du imidlertid i tvivl – eller blot har brug for et godt råd, så ring til<br />
vores smøreolieingeniører på tlf. 33 42 40 32 – for en sikkerheds skyld.<br />
<strong>Statoil</strong> A/S<br />
Borgmester Christiansens Gade 50<br />
2450 København SV.<br />
www.statoil.dk<br />
STA05301.05.2004