1. Inleiding
Op een van de bedrijven van zwaar bouwbedrijf in Oekraine is er een stilstand ontstaan bij een drukpers door het falen van de uitvoerende mechaniek - de pneumatische cilinder Festo DNG-200-100PPV-A. Het toestel werkte in een drietijdig regime met een bedrijfstijd van ongeveer 14 000 uren na het laatste voorzieningsonderhoud. De door de fabrikant aangegeven MTBF (gemiddelde bedrijfstijd tot falen) voor deze serie bedraagt 20 000 uren onder de voorwaarden van naleving van de kwaliteitsnormen voor verduurzamde lucht. De noodstilstand leidde tot een productiviteitsverlies van 4 uren en aanzienlijke kosten voor ongepland onderhoud. De hoofdingenieur van UNITEC-D GmbH voert een gedetailleerd onderzoek uit naar de oorzaak van het falen om dergelijke incidenten te voorkomen.
2. Overzicht van de component
Pneumatische dubbelwerkingscilinder Festo DNG-200-100PPV-A (buisdiameter 200 mm, beweging 100 mm) voldoet aan de normen ISO 15552. Hij is bedoeld voor gebruik in zware industriële omgevingen.
- Werkingdruk: van 0,6 tot 10 bar (nominaal — 6 bar).
- Werkingstemperatuur bereik: van -20°C tot +80°C.
- Скорост на поршън: до 1 м/с.
- Type demping: regelbaar pneumatic demping in eindposities (PPV).
Deze unit is geplaatst in directe nabijheid van het vocht- en stofbron, wat een verhoogde aandacht vereist aan de luchtafzuigingssysteem volgens de eisen van ISO 8573-1.
3. Bewijs van falen
Tijdens de eerste inspectie op de locatie is de volgende symptomen vastgesteld:
- Volledig vastzitten van de stang in het midden van de beweging.
- Toename van de reactietijd van de cilinder met 350% voorafgaand aan het stoppen (volgens gegevens van de PLC-controller).
- Aanwezigheid van een olieachtige emulsie met metaalstofvermenging in de uitlaatleiding van de distributieunit.
- Verhoogde temperatuur van de cilinderbekerschijf (tot +55°C volgens norm +30...°C), wat wijst op interne wrijving.
Staats- en internationale normen die gebruikt zijn bij de analyse: ISO 8573-1 (kwaliteit van verduurzamde lucht), ISO 19973 (betrouwbaarheidsbeoordeling van pneumatische componenten), DSTU EN ISO 4414 (veiligheid van hydraulische en pneumatische systemen).
4. Oorzaakonderzoek
Voor het bepalen van de keten gebeurtenissen die leidden tot de storing is de methode van de Ishikawa-diagram (Ishikawa diagram) en de 5 Whys-analyse gebruikt.
- Waarom stopt de stang? — Er is een stukkenstopping van het piston in de cilinder door het verlies van de seals en het opbouwen van slijtageproducten.
- Waarom zijn de seals beschadigd? — Het materiaal heeft zijn elasticiteit verloren door chemische invloed en het ontbreken van het juiste smering.
- Waarom was er geen smering? — Het smering werd weggespoeld door condensaat dat ontstond door een hoge dauwpunt temperatuur van het verduveld lucht.
- Waarom ontstond condensaat? — De koudeseparaator op de leiding werkte met afwijkingen van de norm (de dauwpunttemperatuur was +12°C in plaats van de normale +3°C).
- Waarom is de droogmelder niet geactiveerd? — De vochtgehalte-sensor was belemmerd door een laag stof en olie vanwege het ontbreken van kalibratie gedurende 2 jaar.
5. Gedefinieerde worteloorzaken
| Reden | Kans (%) | Bewijs |
|---|---|---|
| 1. Vocht en condensaat (aanslag ISO 8573-1 klasse 4.4.4) | 55% | Sporen corrosie op de binnenkant van de buis, aanwezigheid van water in de leiding. |
| 2. Verwijderen van fabrieksolie | 30% | Schoonheid van richtingsringen, verhoogde wrijvingscoëfficiënt. |
| 3. Buitenzijde vuilnis door stof | 15% | Verslechtering van de stangverzamelaar door vuil, abrasive deeltjes in de cilinderholte. |
6. Correctieve en preventieve maatregelen
Directe reparatie (Immediate Fix):
- Demontage van de cilinder Festo DNG-200-100PPV-A, volledig ontbinden, defectenonderzoek van de buis en de zuiger.
- Vervanging van deelreparatie van deelringen (polymeerbanden volgens DIN ISO 5597).
- Reiniging van de binnenkant van de buis van slijtageproducten en het aanbrengen van een speciaal siliciumvet voor pneumatische toepassingen.
Langdurige preventie (Long-term Prevention):
- Reparatie en kalibratie van het centrale droger voor verduurzamde lucht (vochtigheidsgraad niet hoger dan +3°C).
- Instellen van een extra coalescerende fijnfilters (klasse 1 volgens ISO 8573-1) direct voorafgaand aan de gebruiker.
- Inbedden van automatisch ontkalking van condensaat op reservoirs.
7. Snel diagnose checklist voor technici
Gebruik deze check-list op een tablet tijdens het dagelijks inspectiebezoek aan het uitrusting:
- [ ] Controleer de wijzer van de drukmeter aan de ingang van de pneumogroep (werkdruk 6 ± 0,5 bar).
- [ ] De filterregelaarbekers inspecteren op vocht en olie.
- [ ] De werking van de condensaatafvoerklep testen.
- [ ] De geluidsniveau beoordelen bij verplaatsing van de stang (geen knallen of stoten).
- [ ] Controleer de toestand van de beschermende buis en de vuilafvoer van de stang op scheuren.
- [ ] Meet de temperatuur van de cilinderkappen met een pyrometer (grens tot +45°C).
- [ ] Controleer de dichtheid van de aansluitingen met behulp van een zeepoplossing of een ultrasone tester.
- [ ] De vochtigheidsgraad van de hoofdpomp (doelwaarde +3°C) controleren.
8. Strategie voor het voorkomen van falen
Voor het minimaliseren van risico's op stillstand op bedrijven in de ukrainse industrie is het nodig om een duidelijk protocol te volgen:
- Onderhoudsintervallen: Volledige technische inspectie van de pneumatische cilinders elke 8 000 uren of 1 keer per jaar.
- Toestandmonitoring: Gebruik van vibroacoustische sensoren voor vroegtijdige detectie van stofvorming op de cilinderkop.
- Luchtkwaliteit: Dagelijks controleren van de werking van de luchtafhankelijkheidssystemen volgens de regelgeving DSTU ISO 8573.
9. Conclusie
Verstopping van de pneumatische cilinder Festo DNG-200-100PPV-A is veroorzaakt door het complexe effect van vocht en olieverlies als gevolg van slijtage van de droger voor verluchting. Het op tijd ontdekken van symptomen en het moderniseren van de verluchtingsvoorziening zullen het voorkomen van noodstoppen mogelijk maken. Originele vervangingssetten, pneumatische cilinders en verluchtingscomponenten zijn beschikbaar voor bestelling via UNITEC-D E-Catalog.
10. Referentie
- ISO 8573-1:2010 «Luchtverduurzaming. Deel 1. Verontreinigingen en schoonheidscategorieën».
- DS TU EN ISO 4414:2015 «Hydraulica en pneumatica. Algemene regels en veiligheidssystemen en hun componenten»
- ISO 15552:2018 «Pneumocilinders met losbare lichaam, nominale druk tot 10 bar».
- Technische documentatie van de fabrikant Festo voor de serie DNG.
- Handleiding voor betrouwbaarheidsanalyse van industriële apparatuur (MRO Handbook, UNITEC-D GmbH, 2023).
