Zanieczyszczenia olejowe to cichy sabotażysta czający się w układzie sprężonego powietrza, powoli niszczący sprzęt i zanieczyszczający procesy. Możesz tego nie zauważać, ale każdego dnia kosztuje Cię to pieniądze poprzez zmniejszenie wydajności, przedwczesne awarie komponentów i problemy z jakością produktu.
Przenoszenie oleju ma miejsce, gdy olej smarowy ze sprężarek powietrza dostaje się do strumienia sprężonego powietrza i przemieszcza się dalej, zanieczyszczając elementy pneumatyczne, narzędzia pneumatyczne i zastosowania końcowe. Zanieczyszczenia te mogą obejmować zarówno mikroskopijne opary oleju, jak i widoczne kropelki oleju, w zależności od warunków panujących w układzie i jakości filtracji.
W zeszłym tygodniu otrzymałem gorączkowy telefon od Marcusa, kierownika zakładu przetwórstwa spożywczego w Manchesterze. Ich “bezolejowy” system sprężonego powietrza pozostawiał resztki oleju na urządzeniach pakujących, zagrażając zgodności z przepisami FDA. To, co wydawało się niemożliwe, okazało się klasycznym przypadkiem przenoszenia oleju ze starzejącej się sprężarki śrubowej, która miała być bezolejowa, ale miała awarie uszczelnień.
Spis treści
- Co powoduje przenoszenie oleju w układach sprężonego powietrza?
- Jak wykryć zanieczyszczenie powietrza olejem?
- Jakie są ukryte koszty przenoszenia oleju?
- Jak skutecznie zapobiegać przenoszeniu oleju?
- FAQ
Co powoduje przenoszenie oleju w układach sprężonego powietrza?
Zrozumienie pierwotnych przyczyn pomaga rozwiązać problem u jego źródła, a nie tylko leczyć objawy.
Przenoszenie oleju wynika głównie z ograniczeń konstrukcyjnych sprężarki, zużytych uszczelek, niewłaściwej konserwacji i nieodpowiednich systemów uzdatniania powietrza. Nawet “bezolejowe” sprężarki mogą w pewnych warunkach ulec zanieczyszczeniu olejem, co stanowi powszechny problem dla użytkowników sprężonego powietrza.
Główne źródła zanieczyszczenia ropą naftową
Zagadnienia związane ze sprężarkami śrubowymi: Sprężarki śrubowe z wtryskiem oleju są zaprojektowane tak, aby oddzielać olej od sprężonego powietrza, ale separacja ta nigdy nie jest 100% idealna. Zużyty separatory powietrza/oleju1, Uszkodzone uszczelki lub praca wykraczająca poza parametry projektowe mogą znacznie zwiększyć ilość przenoszonego oleju. Zmierzyłem zawartość oleju skaczącą z 3 ppm2 do ponad 25 ppm, gdy elementy separatora przekroczą swój okres użytkowania.
Problemy ze sprężarkami tłokowymi: Sprężarki tłokowe polegają na pierścieniach i uszczelkach, które zapobiegają migracji oleju do komór sprężania. W miarę ich zużywania się, ilość przenoszonego oleju rośnie wykładniczo. Wysokie temperatury robocze przyspieszają to zużycie, tworząc błędne koło rosnącego zanieczyszczenia.
“Błędne przekonania na temat sprężarek ”bezolejowych": Wielu operatorów uważa, że sprężarki bezolejowe całkowicie eliminują ryzyko przenoszenia zanieczyszczeń. Jednak maszyny te nadal wykorzystują olej w przekładniach i łożyskach. Awarie uszczelek mogą spowodować przedostanie się oleju do strumienia powietrza, a zanieczyszczenia atmosferyczne mogą spowodować przedostanie się oleju z zewnątrz do układu przez wlot.
Zanieczyszczenie w dolnym biegu rzeki: Olej może przedostać się do układu za sprężarką poprzez zanieczyszczone zbiorniki magazynowe, rurociągi z resztkami olejów produkcyjnych lub chłodnice końcowe z nieszczelnymi rurami. Kiedyś wytropiłem tajemnicze zanieczyszczenie olejem w wymienniku ciepła, w którym woda chłodząca zawierająca olej do cięcia wyciekała do strumienia sprężonego powietrza.
Czynniki środowiskowe i operacyjne
Wpływ temperatury: Wysokie temperatury pracy zmniejszają lepkość oleju3, ułatwiając przepływ oleju przez separatory i uszczelki. Sprężarki pracujące w temperaturze tłoczenia powyżej 93°C (200°F) wykazują znacznie wyższe wskaźniki przenoszenia oleju.
Zmiany ciśnienia: Gwałtowne zmiany ciśnienia mogą przeciążać systemy separacji, pozwalając na wydostawanie się kropelek oleju do strumienia powietrza. Jest to szczególnie problematyczne w systemach z częstymi cyklami uruchamiania/zatrzymywania lub zmiennym zapotrzebowaniem.
Jak wykryć zanieczyszczenie powietrza olejem?
Wczesne wykrywanie zapobiega kosztownemu zanieczyszczeniu dalszych procesów i sprzętu.
Skuteczne wykrywanie oleju wymaga zarówno inspekcji wizualnej, jak i metod testowania ilościowego, w tym monitorowania oparów oleju, analizy kondensatu i inspekcji urządzeń końcowych. Kluczem jest ustanowienie pomiarów bazowych i monitorowanie trendów w czasie.
Metody i normy testowania
Klasyfikacja ISO 85734: Ta międzynarodowa norma definiuje klasy jakości powietrza w oparciu o zawartość cząstek stałych, wody i oleju. W przypadku oleju, klasa 1 dopuszcza maksymalnie 0,01 mg/m³, podczas gdy klasa 5 dopuszcza do 25 mg/m³. Zrozumienie tych klasyfikacji pomaga określić odpowiednią jakość powietrza dla danych zastosowań.
Testowanie kondensatu: Zbierz kondensat z osuszaczy powietrza i chłodnic końcowych w celu analizy zawartości oleju. Czyste układy powinny wytwarzać kondensat przezroczysty dla wody, podczas gdy układy zanieczyszczone olejem wykazują mleczny lub zabarwiony odpływ. Ta prosta kontrola wizualna może ujawnić problemy przed przeprowadzeniem kosztownych testów.
Kontrola urządzeń niższego szczebla: Sprawdź siłowniki pneumatyczne, narzędzia pneumatyczne i sprzęt natryskowy pod kątem pozostałości oleju. Hassan, który zarządza zakładem pakowania farmaceutyków w Dubaju, odkrył pozostałości oleju, zauważając niewielkie przebarwienia na rzekomo sterylnych materiałach opakowaniowych. Doprowadziło to do całkowitego przeglądu systemu, który zapobiegł kwestiom regulacyjnym.
Elektroniczne monitory oleju: Nowoczesne monitory oparów oleju zapewniają ciągły pomiar zawartości oleju w sprężonym powietrzu. Urządzenia te mogą wykrywać poziomy oleju już od 0,003 mg/m³ i zapewniają wczesne ostrzeganie o awariach separatorów lub innych źródłach zanieczyszczeń.
Jakie są ukryte koszty przenoszenia oleju?
Prawdziwy koszt przenoszenia oleju wykracza daleko poza oczywiste uszkodzenia sprzętu.
Zanieczyszczenie olejem powoduje kaskadowe koszty, w tym przedwczesną awarię podzespołów, problemy z jakością produktu, zwiększone wymagania w zakresie konserwacji i potencjalne problemy ze zgodnością z przepisami. Te ukryte koszty często przekraczają oczywiste wydatki na naprawę o 5-10 razy.
Bezpośrednie uszkodzenie sprzętu
Awaria podzespołu pneumatycznego: Zanieczyszczenie olejem powoduje zacinanie się zaworów, pęcznienie uszczelek cylindrów i zatykanie filtrów. Siłowniki pneumatyczne narażone na przenoszenie oleju zazwyczaj wymagają wymiany uszczelek 3-4 razy częściej niż siłowniki zasilane czystym powietrzem.
Wydajność narzędzia pneumatycznego: Pistolety natryskowe, szlifierki i inne narzędzia pneumatyczne tracą wydajność, gdy olej zanieczyszcza ich wewnętrzne kanały. Uszkodzenia farby spowodowane zanieczyszczeniem olejem mogą wymagać całkowitego odnowienia, co kosztuje setki razy więcej niż początkowe zapobieganie zanieczyszczeniu.
Wpływ na proces i produkt
Kwestie kontroli jakości: W przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i elektronicznym zanieczyszczenie olejem może sprawić, że całe partie produktów staną się bezużyteczne. Pojedynczy przypadek zanieczyszczenia może kosztować więcej niż instalacja kompleksowych systemów oczyszczania powietrza.
Zgodność z przepisami: FDA, OSHA i inne organy regulacyjne mają surowe wymagania dotyczące jakości sprężonego powietrza w niektórych zastosowaniach. Naruszenia dotyczące przenoszenia oleju mogą skutkować przestojami w produkcji, grzywnami i utratą certyfikatów.
Jak skutecznie zapobiegać przenoszeniu oleju?
Zapobieganie wymaga systematycznego podejścia obejmującego zarówno czynniki sprzętowe, jak i operacyjne.
Skuteczne zapobieganie przenoszeniu oleju łączy w sobie właściwy dobór sprężarki, kompleksowe uzdatnianie powietrza, regularną konserwację i ciągłe monitorowanie. Obiekty odnoszące największe sukcesy traktują jakość sprężonego powietrza tak samo poważnie, jak jakość energii elektrycznej.
Rozwiązania na poziomie sprężarki
Właściwy dobór sprężarki: Wybierz technologię sprężarki odpowiednią do wymagań dotyczących jakości powietrza. Prawdziwie bezolejowe sprężarki (odśrodkowe lub bezolejowe śrubowe) eliminują główne źródło zanieczyszczeń, ale wymagają wyższych inwestycji początkowych i specjalistycznej konserwacji.
Konserwacja separatora: Separatory powietrza/oleju należy wymieniać zgodnie z harmonogramami producenta, a nie wtedy, gdy ulegną całkowitej awarii. Element separatora kosztujący $200 może zapobiec tysiącom uszkodzeń spowodowanych zanieczyszczeniami. Monitoruj różnicę ciśnień na separatorach, aby przewidzieć czas wymiany.
Zarządzanie temperaturą: Należy utrzymywać prawidłową temperaturę roboczą poprzez odpowiednią wentylację, regularne czyszczenie chłodnicy i prawidłowe schematy ładowania. Sprężarki pracujące w zbyt wysokiej temperaturze wytwarzają znacznie więcej pozostałości oleju.
Systemy uzdatniania powietrza
Filtracja wielostopniowa: Instalacja filtry koalescencyjne5 zaprojektowane specjalnie do usuwania oleju. Typowy system wykorzystuje filtrację ogólnego przeznaczenia, a następnie filtry koalescencyjne i węgiel aktywny do usuwania oparów oleju. Filtry te należy dobierać pod kątem rzeczywistego natężenia przepływu, a nie wydajności sprężarki podanej na tabliczce znamionowej.
Właściwy drenaż: Należy upewnić się, że wszystkie filtry, chłodnice końcowe i separatory mają działające automatyczne spusty. Nagromadzony kondensat stanowi drogę dla oleju do ponownego przedostania się do strumienia powietrza. Widziałem systemy, w których niesprawne spusty powodowały wzrost poziomu oleju, aż zanieczyszczenie stało się nieuniknione.
Strategiczne rozmieszczenie filtrów: Filtry usuwające olej należy instalować jak najbliżej sprężarki, zanim powietrze trafi do przewodów rozprowadzających. Zapobiega to pokrywaniu ścian rur olejem i powstawaniu ciągłych źródeł zanieczyszczeń.
Ochrona systemu elektrycznego
W Bepto rozumiemy, że przenoszenie oleju nie tylko uszkadza elementy pneumatyczne, ale może również wpływać na układy elektryczne. Zanieczyszczone olejem powietrze może przenosić cząstki przewodzące, które stwarzają problemy dla wrażliwych elektronicznych elementów sterujących.
Wybór dławika kablowego: Nasze dławiki kablowe o stopniu ochrony IP68 chronią połączenia elektryczne przed środowiskiem zanieczyszczonym olejem. W obiektach, w których występują problemy z przenoszeniem oleju, standardowe dławiki kablowe mogą umożliwiać wnikanie oleju, prowadząc do uszkodzenia izolacji i awarii systemu sterowania.
Ochrona EMC: Zanieczyszczenie olejem może wpływać na kompatybilność elektromagnetyczną w systemach sterowania. Nasze dławiki kablowe EMC zapewniają 360-stopniowe ekranowanie przy jednoczesnym zachowaniu szczelności środowiskowej, zapewniając niezawodne działanie nawet w zanieczyszczonym środowisku.
Wnioski
Przenoszenie oleju w układach sprężonego powietrza jest poważnym, ale możliwym do uniknięcia problemem, który wymaga proaktywnego zarządzania. Rozumiejąc przyczyny, wdrażając odpowiednie metody wykrywania i inwestując w kompleksowe strategie zapobiegania, można chronić sprzęt, utrzymać jakość produktu i uniknąć kosztownych incydentów zanieczyszczenia. Pamiętaj, że koszt zapobiegania jest zawsze niższy niż koszt usuwania zanieczyszczeń i wymiany sprzętu. 😉
FAQ
P: Jaki poziom pozostałości oleju jest normalny w systemach sprężonego powietrza?
A: Sprężarki śrubowe z wtryskiem oleju zazwyczaj wytwarzają 2-5 ppm pozostałości oleju przy prawidłowej konserwacji. Poziomy powyżej 10 ppm wskazują na problemy wymagające natychmiastowej uwagi, podczas gdy zastosowania spożywcze mogą wymagać mniej niż 0,01 ppm.
P: Czy sprężarki bezolejowe nadal mogą mieć problemy z zanieczyszczeniem olejem?
A: Tak, sprężarki bezolejowe mogą być zanieczyszczone w wyniku awarii uszczelnienia, zanieczyszczenia wlotu atmosferycznego lub innych źródeł. Eliminują one główne źródło oleju, ale nie gwarantują zerowej zawartości oleju bez odpowiedniego uzdatniania powietrza.
P: Jaka jest różnica między mgłą olejową a oparami oleju w sprężonym powietrzu?
A: Mgła olejowa składa się z kropelek cieczy, które można usunąć za pomocą filtrów koalescencyjnych, podczas gdy opary oleju są gazowe i wymagają adsorpcji na węglu aktywnym. Obie formy powodują zanieczyszczenie, ale opary są trudniejsze do usunięcia i wykrycia.
P: Jak często należy testować sprężone powietrze pod kątem zawartości oleju?
A: Testuj co miesiąc w krytycznych zastosowaniach, takich jak przetwórstwo żywności lub farmaceutyki, co kwartał w ogólnej produkcji. Zainstaluj monitory ciągłe w zastosowaniach wysokiego ryzyka, w których zanieczyszczenie może spowodować znaczne szkody lub kwestie regulacyjne.
P: Jakiej klasy oleju ISO 8573 potrzebuję do mojego zastosowania?
A: Klasa 1 (≤0,01 mg/m³) dla przemysłu spożywczego, farmaceutycznego i elektronicznego; Klasa 2 (≤0,1 mg/m³) dla produkcji precyzyjnej; Klasa 3 (≤1 mg/m³) dla ogólnych zastosowań przemysłowych. Wyższe klasy mogą być dopuszczalne dla zastosowań niekrytycznych, takich jak czyszczenie i ogólna pneumatyka.
-
Poznaj funkcję i zasadę działania separatorów powietrza/oleju. ↩
-
Uzyskaj jasną definicję “części na milion” (ppm) jako miary zanieczyszczeń. ↩
-
Zrozumienie definicji lepkości oleju i jej wpływu na temperaturę. ↩
-
Zapoznaj się z oficjalną normą ISO 8573 i jej klasyfikacjami czystości sprężonego powietrza. ↩
-
Poznaj zasadę działania filtrów koalescencyjnych i sposób, w jaki wychwytują one aerozole olejowe. ↩
