1. Inleiding
Snelle stop van de automatiseringlijn voor stampen op het bedrijf in Dnepropetrovsk begon met een oncharacteristiek dof geluid en stoppen van de werkbuis in het middenpositie. De technische medewerkers registreerden een noodstop van het apparaat door het uitlopen van de positie-sensor. De pneumatische distributie R900505256 van de serie Bosch liet het besturingkanaal niet omkeren binnen de nominale actie tijd (minder dan 35 ms). De diagnose in de werkplaats toonde een volledige verlies van beweging van het gliding stift binnen het klaplichaam. Dit geval initieerde een dieper technisch onderzoek naar de oorzaak van het blokkeren van de pneumatische apparatuur in de omstandigheden van intensieve industriële exploitatie.
2. Overzicht van de component
Pneumatische distributie Bosch R900505256 is een vijflijnige tweepositie (5/2) kluis met elektrische pneumatische besturing en veerterug, bedoeld voor werkdruk van 2 tot 10 bar. De kluis wordt geïnstalleerd in pneumatische leidingen direct voor de uitvoerende mechanismen van zware pressen en transportsystemen. Technische kenmerken van het component:
- Werkmilieu: verduurzamde lucht volgens ISO 8573-1:2010 [klasse 7:4:4 of beter].
- Werkingstemperatuur bereik: van -15 °C tot +50 °C.
- Nominaal luchtvolume: 1200 l/min (bij $\Delta p$ = 1 bar).
- Tijd van werking: inschakelen — 22 ms, uitschakelen — 38 ms.
- Gemiddelde tijd tot fout (MTBF): niet minder dan 40 000 000 cycli onder de voorwaarde dat de voorbereiding van lucht wordt gevolgd.
3. Bewijs van falen
Tijdens het ontwikkelen van het onderdeel in de workshop met een microscoop met tienvoudig vergroten zijn de volgende defecten vastgesteld:
- Op de cilindrische oppervlakte van de stuwklep en in de boorplek van het lichaam zijn abrasieve slijtage en micrograten parallel aan de as van beweging gevonden.
- Gummeteilen (butylkautschuk/NBR) hebben hun elasticiteit verloren, zijn opgezwollen en tonen tekenen van chemische vernietiging (opzwelling).
- In de binnenkant van de klep en demper is een dichte donkere zilverkleurige substantie aangetroffen, bestaande uit ijzer-oxiden (roest), microdeeltjes kwartsstof en verzegelde synthetische olie.
- Metingen van de wikkeling weerstand van de elektromagnetische spoel gaven normale waarden (24 V gelijkspanning), wat een elektrische doorbraak uitsluit. De stang van de spoel verplaatste vrij, maar de pilootkracht was onvoldoende om het verhinderde stuwvaltje te overwinnen.
4. Oorzaakonderzoek
Voor het bepalen van de keten van gebeurtenissen die leidden tot de storing is de methode van de Ishikawa-diagram (Ishikawa diagram) en de 5 Whys-analyse gebruikt. Het onderzoek heeft vier belangrijke factoren omvat: personeel, methoden, omgeving en apparatuur.
- Waarom is de cilinder gestopt? — De stuwvalf van de distributie Bosch R900505256 zit vast in het tussenliggende positie.
- Waarom zit de stuwkogel vast? — De spleten tussen de stuwkogel en het lichaam (minder dan 0,005 mm) zijn volgestroomd met abrasieve mengsel van corrosieproducten en vervuilingen.
- Waarom is er corrosie en verontreiniging ontstaan? — Vochtige lucht met druppels condensaat en verbruikte deeltjes van het compressorvet stroomde in de pneumatische netwerk.
- Waarom was de lucht vochtig? — De koelende droger in de compressorinstallatie werkte met een beschadigde thermostaat, en de dauwpunttemperatuur is gestegen tot +12 °C (bij normen onder +3 °C bij ISO 7183).
- Waarom werkte het controle systeem niet? — Op de lucht voorbereidinglijn waren er geen drukgevoelige sensoren voor vochtigheid en olie mist met signaal naar het PLC systeem.
5. Geïdentificeerde worteloorzaken (gesorteerde lijst)
| Reden | Kans (%) | Bevestigende bewijsstukken |
|---|---|---|
| 1. Vocht in de leiding (verstoring desiccator) | 55% | Aanwezigheid van vloeibare condensaat in de tanks, corrosie van de veer en interne wanden van de kluis. |
| 2. Harde microdeeltjes (slechte filtratie) | 30% | Aanwezigheid van kwartsstof en splinters met een grootte van meer dan 40 micrometer in de wrijvingsluchtgaten. |
| 3. Onverenigbaarheid van smeringsmaterialen | 15% | Opzwelling van NBR-seals door overmatig agressief synthetisch olie van een derde partij in de olieinjector. |
6. Correctieacties
Om de gevolgen van een incident te beheersen en het voorkomen van vergelijkbare gebeurtenissen te waarborgen, is een complex van onmiddellijke en langdurige maatregelen ontwikkeld.
Let op: Elke werkzaamheden met het demonteren van pneumatische apparatuur uitvoeren alleen na volledig ontladen van de druk in de leiding tot 0 bar en blokkering van de stroomuitknop volgens de eisen van EN ISO 14118.
- Direct onderhoud: Demontageer het defecte distributiepaneel Bosch R900505256. Voer een ultrasone reiniging uit op de pneumatische leidingen. Vervang de kluis met een nieuwe originele component. Controleer de toegelate pneumatische cilinders op vochtigheid.
- Langdurige preventie: Herstel van de werking van de luchtverdrukker. Installeer een extra driestapsvoorbereidingsblok met filtratie tot 0,01 micron en een aktieve koolcartridge direct voor de verantwoordelijke apparatuur.
7. Snel diagnose checklist
Deze check-list is ontwikkeld voor technische specialisten om de toestand van een pneumosysteem direct in de zaal te controleren met behulp van een tablet of mobiele terminal:
- [ ] Controleer de wijzer van de drukmeter aan de ingang van de pneumostation (nominaal: 6,0 ± 0,5 bar).
- [ ] De kolom van de condensaatverzamelaar inspecteren op aanwezigheid van water en emulsie.
- [ ] De condensaatafvoer van de handmatige afvoer van de filter-regulator uitvoeren.
- [ ] Controleer de werking van de automatische condensaatafvoer van de compressor.
- [ ] Een visueel onderzoek van de uitlaatdempers op het voorkomen van olievlekken of ijzerroestsporen.
- [ ] De elektrische M12-verbindingen controleren op betrouwbaarheid van vastzetting en afwezigheid van vocht.
- [ ] De actie tijd van de stuwklep meten met behulp van acoustisch of sensorisch control.
- [ ] Controleer de instellingen van de olieinjector (indien technologisch mogelijk) — niet meer dan 1 druppel per 300–500 normale luchtverbruik.
- [ ] De indicatoren van de vochtigheidsdetector op de hoofdcollecteur analyseren.
- [ ] Controleer de artikelen van de geïnstalleerde onderdelen met de technische specificatie van de machine.
8. Preventie-strategie
Voorkomen van vergelijkbare falen vereist een overgang van reactief onderhoud naar voorzienigheidsmaatregelen en toestandsschakeling (Condition Monitoring). De aanbevolen serviceinterval voor de filterelementen van de luchtverzamelingsunit bedraagt 2000 uren of 6 maanden exploitatie, afhankelijk van wat het eerst optreedt. Het is noodzakelijk om maandelijkse laboratoriumkwaliteitscontrole van het verluchten gas uit te voeren op het niveau van de schoonheid volgens de standaard ISO 8573-1.. De vervanging van de sealing elementen en het herstel van de pneumatische distributieunits moet plaatsvinden elke 15 000 000 acties of elke twee jaar.
9. Conclusie
De betrouwbaarheid van pneumatische systemen van industriële apparatuur hangt direct af van de kwaliteit van het werkingsmedium. Een geïntegreerd aanpak van filtratie, vochtbeheer en het kiezen van originele onderdelen minimaliseert de stilstand van apparatuur. Voor het kiezen van gekeurde vervangende onderdelen, distributoren en elementen voor luchtvoorbereiding gebruikt u UNITEC-D E-Catalog.
10. Referentie
- ISO 8573-1:2010. Drukgevoelige lucht. Deel 1: Verontreinigingen en schoonheidscategorieën.
- ISO 7183:2008. Ontdrogers van verduveld lucht. Eisen en toetsingen.
- EN ISO 14118:2018. Veiligheid van machines. Bescherming tegen onverwacht starten.
- Bosch Rexroth Technische Documentatie: Pneumatische Richtingschakelaar Serie R900505256.
- Handleiding van Pneumatische Ingenieurspraktijk, 4e editie, MRO Publishing, 2021.
