Introduzione
I cilindri idraulici svolgono un ruolo fondamentale nei sistemi di produzione automatizzati. Contaminazione, disallineamento o picchi di pressione possono causare l'esplosione di una guarnizione, con conseguenti tempi di inattività non programmati delle apparecchiature, riduzione della produttività e aumento dei costi di riparazione. Questo articolo esamina il caso di esplosione della tenuta SKF 21315 E, esegue un'analisi delle cause dell'esplosione e suggerisce una strategia pratica di ripristino e prevenzione.
Panoramica del componente
La guarnizione SKF 21315 E è un elemento critico di un cilindro idraulico che garantisce la tenuta dell'ambiente di lavoro. Questo componente funziona in condizioni di alta pressione, tipicamente fino a 250 bar, a una temperatura ambiente compresa tra 0 e 80 °C. La velocità operativa massima è fino a 1,5 m/s. La guarnizione è installata nel corpo del cilindro e svolge la funzione di prevenire perdite di liquido e contaminazione.
Prove dell'esplosione
Durante l'esame sono stati rilevati i seguenti sintomi:
- distacco e usura della parte in gomma della guarnizione;
- La presenza di particelle metalliche nell'ambiente di lavoro;
- Aumento della portata del fluido idraulico;
- Vibrazione del cilindro durante il funzionamento;
- Aumento della temperatura da 50 a 75 °C.
Le misurazioni delle vibrazioni hanno mostrato un valore fino a 7,5 mm/sec, che supera il limite consentito di 4,5 mm/sec secondo lo standard ISO 10816-3:2009.
Indagine sulle cause dell'esplosione
Per analizzare le cause dell'esplosione è stato utilizzato il metodo dei 5 Perché e il diagramma causa-effetto. Ecco i passaggi fondamentali:
- Cause dell'esplosione: Il sigillo esplode.
- Perché? La guarnizione non può resistere alla pressione.
- Perché? Ci sono picchi di pressione.
- Perché? Inquinamento nell'ambiente di lavoro.
- Perché? Pulizia del sistema non corretta prima dell'avvio.
È stata inoltre eseguita un'analisi delle vibrazioni, indicando una possibile deviazione dal centro.
Cause dell'esplosione
1. Contaminazione dell'ambiente di lavoro
La contaminazione è stata causata da una pulizia inadeguata del sistema prima dell'avvio. La contaminazione porta alla rapida usura della guarnizione, riducendone la durata. Secondo i dati del ISO 4406:1999, il livello di pulizia dell'ambiente di lavoro dovrebbe essere almeno il 13/16/10.
2. Deviazione dal centro
La deviazione dal centro si è verificata a causa di un'errata installazione del cilindro o dell'usura delle cerniere. Una vibrazione fino a 7,5 mm/sec indica una deviazione dal centro, che aumenta il carico sulla guarnizione.
3. Picchi di pressione
Si sono verificati picchi di pressione fino a 300 bar a causa di una regolazione errata dei regolatori di pressione. Ciò porta ad un carico eccessivo sulla guarnizione, che ne riduce la resistenza.
Misure mediche
1. Decisione immediata
- Sostituire la guarnizione SKF 21315 E;
- Pulire l'ambiente di lavoro filtrando;
- Controllare e correggere le deviazioni dal centro;
- Installare regolatori di pressione adeguati.
2. Prevenzione a lungo termine
- Installare un sistema di monitoraggio della pressione;
- Applicare filtri liquidi in conformità con ISO 4406:1999;
- Effettuare un controllo periodico dello scostamento dal centro;
- Mantenere il sistema utilizzando la manutenzione programmata.
Lista di controllo diagnostica rapida
- Misurare la pressione nel sistema;
- Controllare lo stato della guarnizione;
- Effettuare misurazioni delle vibrazioni;
- Controllare la pulizia dell'ambiente di lavoro;
- Determinare la deviazione dal centro;
- Controllare i regolatori di pressione;
- Pulisci i filtri;
- Applicare un sistema di monitoraggio.
Strategia di prevenzione
Per evitare che la guarnizione esploda è necessario adottare le seguenti misure:
- Stabilire una manutenzione regolare con un intervallo di 1000 ore;
- Utilizzare il sistema di monitoraggio della pressione e delle vibrazioni;
- Applicare filtri liquidi in conformità con ISO 4406:1999;
- Assicurare una corretta pulizia del sistema prima della messa in funzione;
- Utilizzare cerniere ad alta resistenza.
Conclusione
L'esplosione della tenuta SKF 21315 E può essere causata da contaminazione, disallineamento o picchi di pressione. Per un ripristino e una prevenzione efficaci, vale la pena utilizzare componenti specializzati che soddisfano gli standard DSTU, EN e ISO. Tutti i componenti necessari possono essere trovati nel catalogo elettronico UNITEC-D.
Elenco dei riferimenti
- ISO 10816-3:2009 — Misurazione delle vibrazioni sulla macchina;
- ISO 4406:1999 — Pulizia dell'ambiente di lavoro;
- DSTU 3045-95 — Requisiti per sistemi idraulici;
- EN 13151-2:2013 — Requisiti per i sistemi idraulici;
- Manuale Tecnico SKF - Raccomandazioni aggiuntive.
