איכותה של מערכת הידראולית תלויה לא רק ברציונליות התכנון שלה ובביצועי מרכיביה, אלא גם באמצעים הננקטים להגנה על זיהום ובקרה. זיהום המערכת משפיע ישירות על האמינות התפעולית של המערכת ההידראולית ועל חיי השירות של מרכיביה. נתונים סטטיסטיים מצביעים על כך שכ-70% מהכשלים במערכת ההידראולית-בפנים ובעולם-נגרמות מזיהום.
זיהום נוזלים
הסכנות העיקריות של זיהום נוזלים למערכת הן כדלקמן:
1. זיהום-בלאי רכיבים
מזהמים שונים בתוך הנוזל ההידראולי מעוררים צורות שונות של בלאי על רכיבים. כאשר חלקיקים מוצקים נכנסים למרווחים בין חלקים נעים, הם גורמים לבלאי חיתוך או לבלאי עייפות על משטחי הרכיבים. חלקיקים מוצקים הנישאים על ידי זרימות נוזלים-במהירות עלולות לפגוע במשטחי הרכיבים, וכתוצאה מכך לבלאי שחיקה. יתר על כן, מים הנמצאים בנוזל, יחד עם תוצרי לוואי הנובעים מחמצון נוזלים ופירוק, מפעילים השפעות קורוזיביות על רכיבים. בנוסף, אוויר הנאגר בנוזל המערכת יכול לעורר קוויטציה, מה שמוביל להתפרצות ולהרס של משטחי הרכיבים.
2. כשלים בסתימה ותפיסה של רכיבים
חלקיקים מוצקים עלולים לסתום את המרווחים והפתחים בתוך השסתומים הידראוליים, ולגרום לסלילי השסתומים להיתקע או להיתפס. הדבר פוגע בביצועים התפעוליים ואף עלול להוביל לתאונות קשות.
3. פירוק מואץ של תכונות הנוזל
הנוכחות של מים ואוויר בנוזל-יחד עם אנרגיה תרמית-מהווים את התנאים העיקריים לחמצון הנוזל. יתר על כן, חלקיקי מתכת מיקרוסקופיים בתוך הנוזל פועלים כזרזים משמעותיים לתהליך החמצון הזה. בנוסף, מים ובועות אוויר מרחפות בנוזל מפחיתים באופן משמעותי את חוזק סרט הסיכה בין חלקים נעים, ובכך מפחיתים את ביצועי הסיכה.
סוגי מזהמים
מזהמים הם חומרים הנמצאים בנוזל הידראולי המשפיעים על השפעות מזיקות על המערכת. הם קיימים בנוזל בצורות שונות; בהתבסס על מצבם הפיזי, ניתן לסווג אותם למזהמים מוצקים, מזהמים נוזליים ומזהמים גזים.
מזהמים מוצקים יכולים להיות מסווגים יותר ל-*מזהמים קשים*-כגון חלקיקי יהלום, שבבי עיבוד, חול סיליקה, אבק, מתכות בלאי ותחמוצות מתכות-ו*מזהמים רכים*-כגון תוספים, טיפות מים מעובות, נוזלים או מוצרי פירוק קוטטון, חומרי תחזוקה של נוזלים או פולימרים.
מזהמים נוזליים מורכבים בדרך כלל מנוזלים שאינם עומדים במפרטי המערכת (למשל, שמנים לא תואמים), מים, שאריות צבע, כלור והלידים שונים. חומרים אלה קשים לרוב להסרה לאחר הכנסתם; לכן, בבחירת נוזל הידראולי, חיוני לבחור מוצר שעומד בקפדנות בסטנדרטים של המערכת כדי למנוע תקלות מיותרות. מזהמים גזים מורכבים בעיקר מאוויר הנאגר בתוך המערכת.
חלקיקים אלה הם לעתים כה זעירים עד שהם אינם מצליחים להתמקם, נשארים תלויים בתוך הנוזל ההידראולי; בסופו של דבר, הם נעשים בתוך המרווחים של שסתומים שונים. עבור מערכת הידראולית אמינה, מרווחים אלה הם בעלי חשיבות עליונה-קריטית להשגת שליטה מדויקת ויעילה.
מקורות מזהמים:
ניתן לסווג את המסלולים העיקריים שדרכם מזהמים חודרים לנוזל המערכת להיבטים הבאים:
1. חדירת חוץ: מזהמים חיצוניים מורכבים בעיקר מחצץ או אבק אטמוספרי, אשר בדרך כלל חודרים למערכת דרך פתחי האוורור של המאגר, אטמי מוט הצילינדרים והפירים של משאבות ומנועים. סוג זה של זיהום הוא בעיקר תוצאה של סביבת ההפעלה.
2. מזהמים פנימיים: אלו הם מזהמים שנותרו משלבים שונים של עיבוד רכיבים, הרכבה, בדיקה, אריזה, אחסון, שינוע והתקנה. בעוד שההתרחשות של שאריות כאלה במהלך תהליכים אלה היא בלתי נמנעת, ניתן למזער אותה; אכן, רכיבים מיוחדים מסוימים דורשים הרכבה ובדיקה שיבוצעו בתוך חדר נקי או בסביבת ספסל נקייה.
3. מזהמים שנוצרו על-מערכת: אלה כוללים חלקיקים שנוצרו במהלך פעולת המערכת עקב בלאי של רכיבים; גרגרי חול נעקרו מיציקות; חלקיקי מתכת מתקלפים ממשאבות, שסתומים ואביזרים; פתיתי חלודה מתקלפים ממשטחי צנרת פנימיים; וחלקיקים או שאריות גומי הנובעות מהחמצון והפירוק של הנוזל ההידראולי עצמו. בעיה חמורה במיוחד מתעוררת כאשר צנרת המערכת-לפני שהוזמנה רשמית לפעולה-לא עברה שטיפה, וכתוצאה מכך לשמור כמויות ניכרות של זיהומים.
תחזוקת מערכת
לפני ההפעלה הרשמית, מערכת הידראולית עוברת בדרך כלל הליך שטיפה. המטרה של שטיפה זו היא לנקות את כל המזהמים, שבבי מתכת, תרכובות סיביות, שאריות ליבה ופסולת אחרת שנותרה בתוך המערכת. אי הסרת זיהומים כאלה עלולה-גם אם היא לא תגרום לכשל מערכת קטסטרופלי מיידי-לעורר סדרה של תקלות במהלך השעתיים הראשונות של הפעולה. לכן, יש לנקות את מעגל השמן של המערכת על ידי ביצוע השלבים המפורטים להלן:
1. נקה את המאגר ההידראולי באמצעות ממס לניקוי-מהיר, ולאחר מכן השתמש באוויר דחוס מסונן כדי להסיר שאריות ממס.
2. נקה היטב את כל צנרת המערכת; במקרים מסוימים, ייתכן שיהיה צורך לטבול את הצינורות והאביזרים בתמיסת ניקוי.
3. התקן מסנני שמן בתוך רשת הצנרת כדי להגן על קווי האספקה והלחץ המובילים אל השסתומים.
4. התקן לוחית שטיפה על בלוק הסעפת כדי להחליף זמנית שסתומים מדויקים-כגון שסתומי סרוו אלקטרו-במהלך תהליך הניקוי. 5. ודא שכל מימדי הצנרת מתאימות ושהחיבורים נעשים כהלכה.
אם המערכת משתמשת בשסתום סרוו אלקטרו-הידראולי, הרשה לי להציע הערה נוספת קצרה: יש להגדיר את לוח השטיפה של שסתום הסרוו כך שיאפשר לנוזל הידראולי לזרום מקו האספקה לסעפת ולחזור ישירות למאגר. זה מקל על זרימת נוזלים מתמשכת, ובכך שוטף את המערכת ומאפשר למסנן השמן ללכוד חלקיקים מוצקים. במהלך תהליך השטיפה, בדוק את מסנן השמן כל 1 עד 2 שעות כדי למנוע ממנו להיסתם עם מזהמים; במהלך תקופה זו, שסתום מעקף המסנן חייב להישאר סגור. אם מסנן השמן מראה סימני סתימה, החלף אותו מיד.
יש לקבוע את משך מחזור השטיפה בהתבסס על תצורת המערכת ורמת הזיהום שלה. לאחר שדגימה של מדיום הסינון מגלה מעט מזהמים זרים, או ללא מזהמים זרים, התקן מסנן שמן חדש, הסר את לוחית השטיפה והתקן את שסתום הסרוו כדי לחזור לפעולה רגילה.
תחזוקה מתוכננת: קבע לוח תחזוקה שוטף למערכת. ההמלצות הבאות מוצעות לתחזוקה ותחזוקה יעילה של המערכת ההידראולית:
1. בדוק והחלף את הנוזל ההידראולי במרווחים של לא יותר מ-500 שעות עבודה או שלושה חודשים.
2. שטיפה מעת לעת את מסנן הכניסה של המשאבה ההידראולית.
3. בדוק את הנוזל ההידראולי עבור סימני החמצה או זיהום על ידי חומרים זרים אחרים; ריח הנוזל יכול לשמש אינדיקטור גס לשאלה אם הוא התקלקל.
4. תקן את כל הדליפות הקיימות בתוך המערכת.
5. ודא שלא ייכנסו חלקיקים זרים למאגר דרך מכסה הנשימה, פקקי בית המסנן, אטמי קו ההחזרה או כל פתח אחר במאגר.
