لا تعتمد جودة النظام الهيدروليكي على عقلانية تصميمه وأداء مكوناته فحسب، بل تعتمد أيضًا على التدابير المتخذة للحماية من التلوث ومكافحته. يؤثر تلوث النظام بشكل مباشر على الموثوقية التشغيلية للنظام الهيدروليكي وعمر خدمة مكوناته. تشير الإحصائيات إلى أن ما يقرب من 70% من حالات فشل النظام الهيدروليكي-على المستويين المحلي والدولي-تحدث بسبب التلوث.
تلوث السوائل
المخاطر الرئيسية لتلوث السوائل للنظام هي كما يلي:
1. التلوث-التآكل الناتج عن المكونات
تتسبب الملوثات المختلفة داخل السائل الهيدروليكي في حدوث أشكال مختلفة من تآكل المكونات. عندما تدخل الجزيئات الصلبة إلى الفجوات بين الأجزاء المتحركة، فإنها تسبب تآكل القطع أو تآكل السطوح المكونة. يمكن أن تؤثر الجسيمات الصلبة المنقولة بواسطة تدفقات السوائل عالية السرعة- على أسطح المكونات، مما يؤدي إلى تآكلها. علاوة على ذلك، فإن الماء الموجود في السائل، إلى جانب المنتجات الثانوية الناتجة عن أكسدة السائل وتحلله، يمارس تأثيرات تآكل على المكونات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للهواء المحبوس داخل سائل النظام أن يؤدي إلى التجويف، مما يؤدي إلى تأليب وتدمير أسطح المكونات.
2. انسداد المكونات والاستيلاء على الفشل
يمكن أن تسد الجزيئات الصلبة الفجوات والفتحات داخل الصمامات الهيدروليكية، مما يتسبب في انحشار بكرات الصمام أو احتجازها. وهذا يضعف الأداء التشغيلي ويمكن أن يؤدي إلى حوادث خطيرة.
3. التدهور المتسارع لخصائص السوائل
يشكل وجود الماء والهواء في السائل-مع الطاقة الحرارية-الظروف الأساسية لأكسدة السائل. علاوة على ذلك، تعمل الجزيئات المعدنية المجهرية الموجودة داخل السائل كمحفزات مهمة لعملية الأكسدة هذه. بالإضافة إلى ذلك، فإن فقاعات الماء والهواء المعلقة في السائل تقلل بشكل كبير من قوة طبقة التشحيم بين الأجزاء المتحركة، مما يقلل من أداء التشحيم.
أنواع الملوثات
الملوثات هي مواد موجودة في السائل الهيدروليكي ولها تأثيرات ضارة على النظام. وهي موجودة في السائل بأشكال مختلفة؛ بناءً على حالتها الفيزيائية، يمكن تصنيفها إلى ملوثات صلبة، وملوثات سائلة، وملوثات غازية.
يمكن تصنيف الملوثات الصلبة أيضًا إلى *ملوثات صلبة*-مثل جزيئات الماس ورقائق التصنيع ورمل السيليكا والغبار ومعادن التآكل وأكاسيد المعادن-و *الملوثات الناعمة*-مثل المواد المضافة وقطرات الماء المكثف ومنتجات تحلل السوائل والبوليمرات وألياف القطن أو الوبر الذي يتم إدخاله أثناء الصيانة.
تتكون الملوثات السائلة عادة من سوائل لا تفي بمواصفات النظام (مثل الزيوت غير المتوافقة)، والماء، وبقايا الطلاء، والكلور، والهاليدات المختلفة. غالبًا ما يكون من الصعب إزالة هذه المواد بمجرد إدخالها؛ لذلك، عند اختيار السائل الهيدروليكي، من الضروري اختيار منتج يلتزم بشكل صارم بمعايير النظام لمنع الأعطال غير الضرورية. تتكون الملوثات الغازية في المقام الأول من الهواء المحبوس داخل النظام.
غالبًا ما تكون هذه الجسيمات دقيقة للغاية لدرجة أنها تفشل في الاستقرار، وتبقى معلقة داخل السائل الهيدروليكي؛ في نهاية المطاف، تصبح موجودة داخل خلوصات الصمامات المختلفة. للحصول على نظام هيدروليكي موثوق به، تعتبر هذه الخلوصات ذات أهمية قصوى-حرجة لتحقيق التحكم الدقيق والفعال.
مصادر الملوثات:
يمكن تصنيف المسارات الأساسية التي تدخل من خلالها الملوثات إلى سائل النظام إلى الجوانب التالية:
1. الدخول خارجيًا: تتكون الملوثات الخارجية في المقام الأول من حبيبات أو غبار الغلاف الجوي، والتي تدخل عادةً إلى النظام من خلال فتحات الهواء في الخزان، وأختام قضبان الأسطوانة، وأعمدة المضخات والمحركات. هذا النوع من التلوث هو في الغالب نتيجة لبيئة التشغيل.
2. الملوثات الداخلية: هي الملوثات المتبقية من المراحل المختلفة لمعالجة المكونات وتجميعها واختبارها وتعبئتها وتخزينها ونقلها وتركيبها. في حين أن حدوث مثل هذه المخلفات أثناء هذه العمليات أمر لا مفر منه، فإنه يمكن التقليل منه؛ في الواقع، تتطلب بعض المكونات المتخصصة إجراء التجميع والاختبار داخل غرفة الأبحاث أو في بيئة مقاعد نظيفة.
3. الملوثات المتولدة في النظام-: تتضمن الجزيئات المتولدة أثناء تشغيل النظام بسبب تآكل المكونات؛ حبيبات الرمل المنزوعة من المسبوكات؛ وتتساقط الجزيئات المعدنية من المضخات والصمامات والتجهيزات؛ رقائق الصدأ المتقشرة من أسطح الأنابيب الداخلية؛ والجسيمات أو البقايا الصمغية الناتجة عن أكسدة وتحلل السائل الهيدروليكي نفسه. تنشأ مشكلة خطيرة بشكل خاص عندما لا تخضع أنابيب النظام-قبل تشغيلها رسميًا للتشغيل-للغسل، مما يؤدي إلى الاحتفاظ بكميات كبيرة من الشوائب.
صيانة النظام
قبل التشغيل الرسمي، يخضع النظام الهيدروليكي عادةً لإجراءات التنظيف. الهدف من هذا التنظيف هو تطهير أي ملوثات، ونشارة معدنية، ومركبات ليفية، ومخلفات أساسية، وغيرها من الحطام المتبقي داخل النظام. يمكن أن يؤدي الفشل في إزالة هذه الشوائب-حتى لو لم يؤدي ذلك إلى فشل فوري وكارثي في النظام-إلى حدوث سلسلة من الأعطال خلال أول ساعتين من التشغيل. ولذلك يجب تنظيف دائرة الزيت في النظام باتباع الخطوات الموضحة أدناه:
1. قم بتنظيف الخزان الهيدروليكي باستخدام مذيب التنظيف سريع الجفاف، ثم استخدم الهواء المضغوط المصفى لإزالة أي مذيب متبقي.
2. قم بتنظيف جميع أنابيب النظام تمامًا؛ في بعض الحالات، قد يكون من الضروري غمر الأنابيب والتجهيزات في محلول التنظيف.
3. تركيب مرشحات الزيت داخل شبكة الأنابيب لحماية خطوط الإمداد والضغط المؤدية إلى الصمامات.
4. قم بتركيب لوحة التنظيف على كتلة المتشعبة لاستبدال الصمامات الدقيقة مؤقتًا-مثل صمامات المؤازرة الكهربائية-الهيدروليكية-أثناء عملية التنظيف. 5. تأكد من أن جميع أبعاد الأنابيب مناسبة وأن التوصيلات تم إجراؤها بشكل صحيح.
إذا كان النظام يستخدم صمامًا مؤازرًا كهروهيدروليكيًا-، فاسمح لي بتقديم ملاحظة إضافية مختصرة: يجب تهيئة لوحة الشطف الخاصة بصمام المؤازرة للسماح بتدفق السائل الهيدروليكي من خط الإمداد إلى المشعب والعودة مباشرة إلى الخزان. وهذا يسهل الدورة الدموية المستمرة للسوائل، وبالتالي تنظيف النظام وتمكين مرشح الزيت من التقاط الجسيمات الصلبة. أثناء عملية الشطف، افحص فلتر الزيت كل ساعة إلى ساعتين لمنع انسداده بالملوثات؛ خلال هذا الوقت، يجب أن يظل الصمام الجانبي للمرشح مغلقًا. إذا ظهرت على فلتر الزيت علامات الانسداد، استبدله على الفور.
يجب تحديد مدة دورة الشطف بناءً على تكوين النظام ومستوى التلوث الخاص به. بمجرد أن تكشف عينة من وسط الترشيح عن عدد قليل من الملوثات الأجنبية أو لا تظهر أي ملوثات غريبة، قم بتركيب مرشح زيت جديد، وإزالة لوحة التنظيف، وتثبيت صمام المؤازرة لاستئناف التشغيل العادي.
الصيانة المخططة: وضع جدول الصيانة الروتينية للنظام. تُقترح التوصيات التالية للصيانة والصيانة الفعالة للنظام الهيدروليكي:
1. فحص واستبدال السائل الهيدروليكي على فترات لا تزيد عن 500 ساعة تشغيل أو ثلاثة أشهر.
2. اغسل مرشح مدخل المضخة الهيدروليكية بشكل دوري.
3. فحص السائل الهيدروليكي بحثًا عن علامات التحمض أو التلوث بمواد غريبة أخرى؛ يمكن أن تكون رائحة السائل بمثابة مؤشر تقريبي لما إذا كان قد تدهور أم لا.
4. إصلاح أي تسربات موجودة داخل النظام.
5. تأكد من عدم دخول أي جزيئات غريبة إلى الخزان من خلال غطاء التنفس، أو سدادات مبيت المرشح، أو حشوات خط الإرجاع، أو أي فتحات أخرى في الخزان.
