Einleitung: Das Symptom der Explosion, das Forschung auslöst
In einer Produktionswerkstatt in der Ukraine kam es zu einer Störung des hydraulischen Antriebs. Das Wartungspersonal stellte fest, dass die HYDAC-Kupplung 0660D005BH4HC explodiert war und die Leitung stillgelegt war. Nach dem Trennen des Antriebs wurde ein Ermüdungsriss an der Oberfläche der Kupplung sowie das Vorliegen einer Achsabweichung festgestellt. Temperaturmessungen ergaben, dass sich die Kupplung im Betrieb auf bis zu 75 °C erwärmte, was über dem zulässigen Wert von 60 °C nach der EN 13445.-Norm liegt
Komponentenübersicht: Funktion, Lage und Betriebsbedingungen
Die Kupplung HYDAC 0660D005BH4HC übernimmt die Funktion der Drehmomentübertragung zwischen Motor und Pumpe. Es befindet sich auf der Abtriebswelle des Motors, der im Dauerrotationsmodus mit einer Frequenz von 1500 U/min arbeitet. Zulässige Belastung: maximale Leistung 110 kW, maximales Drehmoment 350 Nm, maximale Temperatur 60 °C.
Die Kupplung ist aus hochwertigem Stahl gefertigt, was eine hohe Festigkeit und Verschleißfestigkeit gewährleistet. Es wird unter Bedingungen hoher Vibrationsbelastung und teilweiser Feuchtigkeit eingesetzt, die einen zusätzlichen Schutz erfordern.
Anzeichen einer Explosion: Was ein Techniker sieht
Nach dem Stoppen der Anlage entdeckte der Techniker folgende Anzeichen einer Explosion:
- Ermüdungssplitter auf der Oberfläche der Kupplung, gemessen mit einer Tiefe von 0,3 mm.
- Das Vorliegen einer Achsabweichung gemessen mit einer Toleranz von 0,1 mm.
- Temperaturmessungen ergaben, dass sich die Kupplung auf bis zu 75 °C erwärmte.
- Durch die Explosion wurden weitere Teile des Antriebs beschädigt, unter anderem die Lager und die Welle.
Darüber hinaus wurden höhere Vibrationspegel festgestellt, die bei 8,5 mm/s RMS gemessen wurden. Die Vibration hat den zulässigen Wert von 5,0 mm/s RMS gemäß der ISO 10816-3.-Norm überschritten
Untersuchung der Explosionsursachen: eine systematische Analyse
Zur Ermittlung der Explosionsursachen wurden die 5-Why-Methode, die Ishikawa-Methode und die Fehlerbaummethode eingesetzt. Die Hauptursachen der Explosion wurden durch Analyse von Vibrations-, Temperatur- und visuellen Daten ermittelt.
Die Ursachen der Explosion wurden ermittelt
Das Folgende ist eine Entsprechung zwischen den Ursachen der Explosion, der Wahrscheinlichkeit und den unterstützenden Beweisen:
- Achsenabweichung – Wahrscheinlichkeit: 45 %. Die Messungen ergaben eine Achsabweichung von 0,1 mm, was über dem zulässigen Wert von 0,05 mm liegt.
- Anstieg – Wahrscheinlichkeit: 30 %. Das Vorhandensein eines Risses und eine höhere Temperatur weisen auf eine Überbeanspruchung hin.
- Fatigue Cod – Wahrscheinlichkeit: 25 %. Vibrationsmessungen und visuelle Anzeichen deuten auf Ermüdungsrisse hin.
Erwartete Aktivitäten
Zur Lösung des Explosionsproblems wurden folgende Maßnahmen ergriffen:
- Korrektur der Achsabweichung – Einstellung oder Austausch der Welle. Verwendung eines Messgerätes zur Messung der Achsabweichung.
- Lastreduzierung – Systemanpassung durchführen, um Überspannung zu reduzieren.
- Ersetzen der Kupplung – Verwendung einer Kupplung mit höherer Festigkeit, die dem EN 13445.-Standard entspricht
Eine schnelle Diagnose-Checkliste für den Techniker
Nachfolgend sind 10 Punkte aufgeführt, die ein Techniker auf einem Tablet im Arbeitsbereich nutzen kann:
- Messen Sie die Abweichung der Wellenachse (max. 0,05 mm).
- Messen Sie die Temperatur der Spule (max. 60 °C).
- Messen Sie den Vibrationsgrad (max. 5,0 mm/s RMS).
- Überprüfen Sie die Oberfläche auf Risse.
- Überprüfen Sie den Zustand anderer Antriebskomponenten.
- Verwenden Sie Messgeräte für genaue Messungen.
- Verwenden Sie eine visuelle Beurteilung, um Ermüdungsrisse zu identifizieren.
- Führen Sie eine Schwingungsdatenanalyse durch.
- Verwenden Sie Diagnoseprogramme, um Anomalien zu erkennen.
- Passen Sie das System an, um die Belastung zu reduzieren.
Präventionsstrategie
Um die Explosionsgefahr zu verringern, wird Folgendes empfohlen:
- Führen Sie regelmäßige Achsabweichungskontrollen durch (6-Monats-Intervall).
- Messen Sie die Temperatur des Bettes (alle 3 Monate).
- Führen Sie eine Vibrationsdatenanalyse durch (1-Monats-Intervall).
- Verwenden Sie Stollen mit höherer Festigkeit (entsprechend EN 13445).
- Passen Sie das System an, um die Belastung zu reduzieren.
Fazit: UNITEC-D E-Katalog
Ein Platzen kann zu erheblichen Kosten und Produktionsausfällen führen. Der Einsatz hochwertiger Komponenten, wie beispielsweise der HYDAC 0660D005BH4HC-Kupplung, gewährleistet die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Systeme. Nutzen Sie zum Austausch oder zur Vorbeugung den UNITEC-D E-Katalog.
Quellen
- EN 13445:2009 – Stahlrohrleitungen für den Gastransport.
- ISO 10816-3:2009 – Schwingungen von Maschinen – Beurteilung der Schwingungen von Produktionsmaschinen.
- DSTU 3084-2019 – Standards für die Produktion und Nutzung von Industrieanlagen in der Ukraine.
- Zusätzliche Empfehlungen von HYDAC: Technische Bedingungen für Kupplungen.
- Buch „Fehleranalyse industrieller Komponenten“ – Weitere Methoden der Explosionsanalyse.
