22.07.2013 Views

Hydraulikolie - Statoil

Hydraulikolie - Statoil

Hydraulikolie - Statoil

SHOW MORE
SHOW LESS

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!