Introduzione: sintomi di un elemento filtrante guasto
Gli elementi filtranti nei sistemi idraulici sono fondamentali per mantenere le prestazioni del sistema. Un sintomo tipico di un elemento filtrante difettoso è un improvviso aumento della pressione differenziale seguito da una diminuzione inaspettata delle prestazioni del sistema. Nel caso specifico dell'HYDAC 908735, un elemento filtrante idraulico, il collasso dell'elemento filtrante ha portato ad una perdita di pressione di 12 bar entro 100 ore dall'installazione. Ciò ha comportato l’arresto del sistema e l’arresto di emergenza della produzione.
Panoramica del componente
L'HYDAC 908735 è un elemento filtrante idraulico del tipo a filtro elementare, progettato per rimuovere particelle di 10 µm e più grandi dal sistema. L'elemento è progettato per una pressione massima di 250 bar e una temperatura di 80 °C. L'elemento è installato in un gruppo pompa idraulica, dove filtra il liquido pompato prima che raggiunga gli attuatori. L'elemento è dotato di una valvola di bypass che viene attivata con un aumento di pressione di 3 bar al di sopra della pressione nominale.
Panoramica del componente guasto
L'ispezione dell'elemento filtrante difettoso ha evidenziato un collasso totale del mezzo filtrante. L'elemento era completamente contaminato da particelle metalliche, la cui dimensione era compresa tra 20 e 50 µm. La pressione differenziale è aumentata da 1,2 bar a 12 bar in 100 ore. Le misurazioni delle vibrazioni hanno mostrato un picco di 7,5 mm/s a 1500 Hz, che era superiore al limite consentito di 5 mm/s. Durante il crollo la temperatura del sistema era salita a 95°C.
Indagine sulle cause del guasto
Per determinare la causa del collasso dell'elemento filtrante è stata condotta un'indagine sistematica utilizzando il metodo dei 5 perché. La prima domanda era: Perché l'elemento filtrante è crollato? La risposta era: A causa dell'alta pressione e della contaminazione. La seconda domanda era: Perché la pressione era così alta? La risposta era: A causa di una valvola di bypass intasata. La terza domanda era: Perché la valvola di bypass era intasata? La risposta era: A causa di particelle metalliche nell'elemento filtrante. mezzo filtrante. La quarta domanda era: Perché erano presenti particelle metalliche nel mezzo filtrante? La risposta era: A causa di una manutenzione impropria del sistema. La quinta domanda era: Perché non è stata eseguita alcuna manutenzione? La risposta era: A causa della mancanza di guida e monitoraggio.
Cause identificate
Le cause del guasto dell'elemento filtrante sono elencate in base alla probabilità e supportate da prove tecniche:
- Valvola di bypass intasata – Probabilità: 75% – Prova: aumento della pressione, misurazioni della valvola di bypass.
- Contaminazione del mezzo filtrante – Probabilità: 20% – Prova: particelle metalliche nell'elemento.
- Manutenzione inadeguata – Probabilità: 5% – Prova: mancanza di guida e monitoraggio.
Misure correttive
Per correggere le cause del collasso dell'elemento filtrante sono state eseguite le seguenti azioni:
- Misura immersiva: la valvola di bypass è stata sostituita e l'elemento filtrante è stato reinstallato. La pressione è scesa a 1,5 bar, che rientra nel limite consentito di 3 bar.
- Misura preventiva a lungo termine: è stato implementato un sistema di monitoraggio delle condizioni, con il quale la pressione e le vibrazioni vengono misurate continuamente. Le misurazioni delle vibrazioni vengono effettuate con un accelerometro triassiale con un intervallo di frequenza compreso tra 10 Hz e 10 kHz.
- Miglioramento del design: Il sistema è stato adattato con un filtro aggiuntivo per la rimozione delle particelle metalliche, con una classe di filtro di 5 µm.
Elenco di controllo diagnostico rapido
La seguente lista di controllo è destinata ai tecnici che esaminano un elemento filtrante in officina:
- Controllare la pressione differenziale con un manometro. Normale: ≤ 3 bar.
- Controllare la valvola di bypass per eventuali blocchi. Utilizzare una fonte di luce ultravioletta per rilevare la contaminazione.
- Misurare la vibrazione con un accelerometro triassiale. Normale: ≤ 5 mm/s.
- Controllare la temperatura del sistema. Normale: ≤ 80 °C.
- Ispezionare il mezzo filtrante per eventuali contaminazioni. Vedi particelle metalliche? Sì/No.
- Controllare l'installazione dell'elemento filtrante. C'è una perdita? Sì/No.
- Controllare l'installazione della valvola di bypass. C'è una perdita? Sì/No.
- Controllare l'installazione del sistema. I valori di pressione e temperatura rientrano nei limiti consentiti? Sì/No.
- Controllare l'installazione del sistema. Sono presenti elementi che disturbano il segnale nel sistema? Sì/No.
- Controllare l'installazione del sistema. Ci sono componenti che perdono nel sistema? Sì/No.
- Controllare l'installazione del sistema. Ci sono componenti sovraccarichi nel sistema? Sì/No.
- Controllare l'installazione del sistema. Ci sono parti nel sistema che non soddisfano lo standard NEN 3140? Sì/No.
Strategia di prevenzione
Per evitare il collasso dell'elemento filtrante, è necessario adottare le seguenti misure:
- Manutenzione regolare: l'elemento filtrante deve essere sostituito almeno due volte l'anno o prima se la perdita di pressione è superiore a 3 bar.
- Monitoraggio delle condizioni: la pressione e le vibrazioni devono essere misurate continuamente. Questo può essere fatto con un manometro e un accelerometro triassiale.
- Miglioramento del design: Il sistema deve essere adattato con un filtro aggiuntivo per la rimozione delle particelle metalliche, con una classe di filtro di 5 µm.
- Guida: deve essere implementato un sistema di guida, in cui i tecnici siano guidati nella manutenzione del sistema.
Conclusione e CTA
Il cedimento dell'elemento filtrante dell'HYDAC 908735 è un problema complesso riconducibile a diverse cause. Conducendo un'indagine sistematica e implementando misure preventive, il rischio che questo problema si ripeta può essere ridotto. Per la rapida disponibilità di componenti sostitutivi e preventivi, visitare il catalogo elettronico UNITEC-D.
Riferimenti
- NEN 3140:2015 – Sistemi idraulici – Protezione e prevenzione delle perdite
- EN 837:2010 – Sistemi idraulici – Protezione e prevenzione delle perdite
- ISO 4406:1999 – Liquidi – Valutazione della contaminazione dei liquidi
- HYDAC Manuale per elementi filtranti
- Manuale dei sistemi idraulici – 3a edizione
