View
4
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Efterår 2013
Ren hydraulik Et projekt om kran produktion på Højbjerg Maskinfabrik
Poul Erik Bramsen Aarhus Maskinmesterskole
Side 2 af 64
Poul Erik Bramsen Studie nummer: A10550
Ren hydraulik Et projekt om kran produktion på Højbjerg Maskinfabrik
Bachelorprojekt efterår 2013
Uddannelsesinstitution: Aarhus Maskinmesterskole
Virksomhed: Højbjerg Maskinfabrik
Afleverings dato: 16. december 2013
Vejleder: Henrik Kerstens
Antal normalsider: 27,7
Forside illustration: Figur 1. HMF kran (hmf.dk. u,d)
Poul Erik Bramsen
Side 3 af 64
Abstract
This project is a bachelor project by a student from Arhus school of marine and technical
engineering. The project is about Højbjerg Machine factory who manufacture hydraulic
cranes in the size range 0.5 to 85 metric tons. The factory wish to manufacture their
product range with a high hydraulic cleaning standard in accordance with ISO 4406.1999.
The purpose of the project is to examine the delivery system for hydraulic oil and the pump
stations for filling and testing of the cranes. A filtrations solution for the hydraulic oil and
pump stations for the factory is provided and explained.
Production areas, production methods and single hydraulic components are reviewed and
analyzed. A solution is designed for the factory which suggests a way that they can
improve their crane production and components and obtain a cleaner hydraulic product.
It is determined that a finished crane can be exposed during the operation and a proposal
for a test process on crane in operation is described.
Højbjerg Machine factory is a modern production facility that is in need of a quality boost
when it comes to the processes surrounding hydraulic purity and a general attitude change
to this aspect in the entire company.
Side 4 af 64
Forord
Baggrunden for denne rapport er et praktikforløb hos Højbjerg Maskinfabrik, som er en del
af HMF Group A/S. Jeg har et personligt kendskab til virksomhedens udviklingschef, samt
en interesse for analyse og optimering af igangværende processer. Virksomheden ønsker
at højne deres kvalitetsimage på flere områder, et af områderne er den hydrauliske renhed
på deres produkter. Samtidig har de fået stillet krav til hydraulikrenheden af deres produkt
af en vindmølle producent, som ønsker en kran til en havvindmølle.
Hermed siges der tak for hjælpen til de personer, som har stået til rådighed undervejs i
projektet.
Gudmund Brændgaard. Udviklingschef. HMF
Jørn Møller Nielsen. Projektleder udviklingsafdeling. HMF
Torben Wittendorf Andersen. Udviklingsingeniør. HMF
Jørgen Pedersen. Repræsentant. HYDAC A/S
Ask W. Gajhede. Repræsentant. CC JENSEN A/S
Jannik Brix Poulsen. Repræsentant og Ingeniør. CC JENSEN A/S
Tomas Skjærris. Repræsentant. GREENOIL ApS
Medarbejdere på HMF
Højbjerg Maskinfabrik vil i rapporten blive omtalt som HMF.
Side 5 af 64
Indholdsfortegnelse
1 Indledning .................................................................................................................................... 6
2 Virksomheden .............................................................................................................................. 8
3 Produkter ..................................................................................................................................... 8
4 Hydraulikolie ................................................................................................................................ 9
4.1 Årsagen til ønsket om ren hydraulik .................................................................................... 11
4.2 Renhedsklasse.................................................................................................................... 12
5 Kortlægning af hydraulikoliesystemet på HMF ........................................................................... 15
5.1 Olieforsyning ....................................................................................................................... 15
5.2 Samlelinjer .......................................................................................................................... 17
5.3 Prøvestande ........................................................................................................................ 20
6 Målinger ..................................................................................................................................... 23
6.1 HMF partikeltæller ............................................................................................................... 24
6.2 Resultater ............................................................................................................................ 25
7 Løsningsforslag til renere hydraulikolie på HMF ......................................................................... 29
8 Beskrivelse af produktionsområder ............................................................................................ 43
8.1 Samlelinjer .......................................................................................................................... 43
8.2 Prøvestande ........................................................................................................................ 44
9 Hydraulik komponenter .............................................................................................................. 45
10 Løsningsforslag til HMF produkter med høj hydrauliskrenhed .................................................. 47
10.1 Produktionsområde ........................................................................................................... 47
10.2 Komponenter..................................................................................................................... 50
10.3 Slutkontrol ......................................................................................................................... 50
11 HMF kraner i drift ..................................................................................................................... 51
12 Konklusion ............................................................................................................................... 56
13 Kilder ....................................................................................................................................... 58
14 Bilag ......................................................................................................................................... 61
Side 6 af 64
1 Indledning
HMF er en moderne virksomhed, som designer og producerer hydrauliske kraner til
montering på lastbiler og i vindmøller. De leverer i dag kraner til hele verden.
Der er dog en meget væsentlig faktor, når der produceres hydrauliske maskiner, som HMF
ikke har kontrol over eller nogen form for styring af, nemlig renheden tre forskellige steder i
produktionen: hydraulikolien, som anvendes til produkterne, produktionsområderne og de
hydraulikkomponenter, der anvendes.
Produktionen af de vindmøllekraner, som i dag produceres af HMF er outsourcet til en
fabrik i Tjekkiet, hvor HMF har opstillet et flushinganlæg til slutkontrol af de producerede
kraner.
Årsagen til kravene om renhed fra vindmølleproducenterne er, at en vindmøllekran
indkobles på vindmøllens hydrauliske system, hvor der ønskes et højt renhedsniveau for
at undgå nedbrud på møllens pitch regulering og andre hydraulikkomponenter.
Problemformulering
1. Hvordan kan HMF opnå renhed af den hydraulikolie, der anvendes på
virksomheden?
2. Hvordan kan HMF opnå en høj hydraulikrenhed på deres kraner?
3. Hvad sker der med en HMF krans hydraulikrenhed, når den forlader virksomheden
og kan der foretages forbedringer?
Afgrænsning
Der foretages ingen beregninger på de økonomiske omkostninger for implementering af
høj hydraulikrenhed på HMF, dog vil der løbende komme økonomiske betragtninger.
Spørgsmål et og to behandles udelukkende ud fra partikelforurening.
Tredje og sidste spørgsmål betragtes kun fra skrivebordet og ud fra samtaler med
sparringspartnere på HMF og repræsentanter fra filter virksomheder, da der ikke har været
tid og mulighed for at følge en kran, efter den har forladt HMF.
Side 7 af 64
Metode
Hydrauliksystemet på HMF kortlægges og analyseres gennem iagttagelser. Renheden af
hydraulikolie i produktionen måles via elektronisk partikelmålingsudstyr.
Hydraulik produktionsområder analyseres via iagttagelser. Hydraulikkomponenter til
kranerne analyseres via olie- og væskeprøver, som undersøges på et laboratorium.
På baggrund af egen og indhentet viden fra HMFs samarbejdspartner HYDAC, relevante
virksomheder og internet baserede artikler, vil et løsningsforslag blive udarbejdet,
omhandlende metoder HMF kan anvende for at opnå renhed af såvel hydraulikolien og
deres produkter. Gennem viden indhentet i løbet af behandlingen af spørgsmål et og to,
udarbejdes forslag til videre bearbejdelse og forbedringer på en HMF kran i drift.
Side 8 af 64
2 Virksomheden
HMF er en virksomhed, som for over 65 år siden var et lille cykelværksted. I dag i 2013 er
det en international virksomhed, som udvikler og producerer kraner til mere end 50 lande i
hele verden. Hovedsædet for HMF er i Højbjerg, hvor administration og udvikling foregår,
samt en del af produktionen. Den verdensomspændende krise har medført, at HMF har
valgt at outsource en del af produktionen til underleverandør i Danmark og udlandet.
Virksomhed har andre afdelinger rundt omkring i landet, hvor der foretages salg,
opbygninger og monteringer af kraner og lastvogne. Salg og levering af kraner foregår hos
HMF afdelinger, eller igennem samarbejdsparterne i Danmark og rundt omkring i verden.
3 Produkter
Kranernes størrelse varierer fra små kraner, med løftekapacitet på et halv ton meter. Til
store lastbil monterede kraner, med en løftekapacitet på 85 ton meter. Igennem hele
udviklingen og produktion er kranerne opdelt i følgende kategorier:
- Små kraner
- Mellem kraner
- Store kraner
I de forskellige hovedgrupper er der også forskel i størrelse og løftekapacitet. Kranens
hydrauliske funktioner kan generelt deles op i følgende:
- Svingfunktion
- Vipfunktion
- Knækfunktion
- Udlægger system
Der findes forskellige typer af kraner afhængig af anvendelsesområde og udstyrstilvalg i
form af længere arm system, kaldet fly-jip, wirespil, mandskabskurv og evt.
tilslutningsmuligheder for hydrauliske redskaber. Samtidig er der mulighed for yderligere
kundetilpasning, hvis det ønskes.
Side 9 af 64
4 Hydraulikolie
Generelt er oliens smøreegenskaber vigtige, dog er det ikke hovedformålet. Den vigtigste
egenskab for olien er at den er letflydende, så energitabet i pumpe, cylindre, rør og
slanger, holdes på et minimum.
Hydraulikolien, der anvendes på HMF, og som anbefales til deres produkter, er af typen
Q8 Handel med en viskositetsgrad på 32 ifølge ISO 3448. Olien kan ifølge Q8 anvendes
til et bredt udsnit af hydraulisk udstyr, da det er en mineralolie, der har klassificeringen HV.
Dette indebærer, at olien har et højt viskositetsindeks, og oliens egenskaber ved
temperatur svingninger er forbedret. Samtidig indeholder olien additiver mod iltning,
skumdannelse, korrosion og rust. Olien leveres filtreret med en renhedsklasse ifølge ISO
4406 på 16/13. (Q8.dk. u,d) Renhedsklasser og ISO 4406 beskrives senere i afsnit 4.2
’Renhedsklasse’
Oliens viskositet i et hydrauliksystem er af afgørende betydning for filtrering i en
driftssituation, da viskositeten stiger ved temperaturfald, hvilket kan afstedkomme
problemer med filterudstyret, når hydraulik anvendes udenfor de temperaturområder, som
den er konstrueret til.
Figur 2. Temperaturens ændring af oliens viskositet. (Q8.dk. u,d)
Grafen illustrer hydraulikoliens viskositetsændring under temperatur skift.
Side 10 af 64
Bio olie
Biologisk hydraulikolie er en mulighed hos HMF, hvis en kunde ønsker dette. I tilfælde af
olieudslip eller havari vil olien ikke medføre forurening af området, men oliens
nedbrydelighed afhænger dog af de tilsatte additiver. Begrundelsen for at anvende en
biologisk nedbrydelig olie kan også være, at virksomheden har en høj grøn profil.
Bio olien, som HMF anvender, er også fra Q8, Holbein NWG som ifølge Q8 dækker over
viskositetsgraderne ISO VG 32,46 og 68. Olien er 91 % biologisk nedbrydelig. (Q8.dk. u,d)
Bio olietank og -udstyr omtales ikke i dette projekt, da der sideløbende med dette, kører et
projekt om udstyret til bio olie på HMF.
Figur 3. Biologisk hydraulikolie. (finkedanmark.dk. u,d)
Side 11 af 64
4.1 Årsagen til ønsket om ren hydraulik
Ren hydraulikolie er i dag en nødvendighed. Repræsentanter fra HYDAC, CC JENSEN og
GREENOIL udtaler, at 70-90 % af de fejl, der forekommer på hydrauliske systemer,
stammer fra forurenet hydraulikolie. Dette stemmer også overens med Håndbogen for
maskinmester. (Jørgensen P og Aage West S. 2013)
Årsagerne til at renheden af hydraulik stiger, er på grund af både ønsket om bedre drift og
længere levetid af de hydrauliske komponenter. Moderne hydrauliksystemer arbejder med
højt tryk i komponenterne, dette skyldes optimering af disse i form af størrelse og vægt. En
optimering af en hydraulikcylinder kan indebære en reduktion af stempeldiameter for at
gøre cylinderen vægtmæssig lettere. Dette indebærer, at trykket i hydraulikcylinderen skal
være større for at opnå samme kraft i cylinderen. Samtidig reduceres oliemængden på
grund af den mindre cylindervolumen, og alt dette medfører større krav til tolerancer og
pakninger i hydraulikcylinderen. Disse faktorer ender til sidst med større krav til
hydraulikolie i forhold til renheden.
Arbejdstryk på HMF kran er op til 350-380 bar.
Fejl i et moderne hydrauliksystem
Urenheder i hydraulikolie kan forårsage direkte tilstopning af porte og dyser i ventilblokke,
som anvendes til styring af det hydrauliske system.
Længere levetid
Levetiden på et hydraulisk system stiger i takt med renheden af hydraulikolien, da de små
partikler, som findes i hydraulikolien, og som beskrives senere i denne rapport, forårsager
en indre sandblæsning af komponenter, som i sidste ende medfører større tolerancer og
interne lækager, som i værste tilfælde kan ende med et nedbrud på det hydrauliske
system.
Betydning af nedbrudte hydrauliske systemer
Nedbrud på hydrauliksystemer kan have store økonomiske konsekvenser i form af
nedbrudte maskiner og udstyr på en produktionsvirksomhed. Nedbrud kan afstedkomme
produktionsstop i adskillige timer og måske dyre nødreparationer.
Side 12 af 64
4.2 Renhedsklasse
En hydraulikolies renhedsklasser kan fastslås efter forskellige normer, hvor der ifølge
koder kan aflæses indhold af partikler i forskellige størrelser.
Der findes fire forskellige normer at beskrive en olie renhed på, alle er baseret på
partikeltælling af 100 ml olie og beskrives herunder.
NAS 1638-01/1964
Denne angivelses norm anvendes mest i USA. Der klassificeres ud fra seks grupper af
partikelstørrelser, den første gruppe 2-5 µm og op til den sidste gruppe, som er partikler
>100 µm. Det maksimale antal af partikler inden for hver gruppe, kan henvises til en NAS
klasse, i alt 16 klasser, løbende fra 00 op til 14.
SAE AS4059
Denne angivelses norm bygger på NAS normen, ligeledes med seks grupper af
partikelstørrelser, som inddeles i klasser ud fra antallet af partikler i hver størrelse. Der
findes i alt 14 SAE klasser til klassificeringen af hydraulikolie.
ISO 4406
I den først udgave af denne norm klassificeres der ud fra partikler størrelserne >5 µm og
>l5 µm. Sener kommer partikler >2 µm med ind i koden, så der klassificeres >2 µm >5 µm
>15 µm. Antallet af partikler i de forskellig størrelse opgives i koder, i stedet for at skrive
antallet af partikler i hver størrelse. En kode dækker over et antal partikler, eksempelvis
kode nr. 10 som dækker over partikelantallet fra 500 til 1000 af den givende størrelse. Der
er i alt 28 ISO klasser, som dækker over antallet af partikler fra 0 til 250.000.000, hvor
antallet af partikler fordobles ved ændring af en kode. Eksempel på klassificering af
renheden på en hydraulikolie. ISO 21/19/13
Side 13 af 64
ISO 4406:1999
Revideringen af ISO normen i 1999 indebærer en ændring af størrelsen på de
klassificerede partikler til >4 µm >6 µm >14 µm.
Det er ifølge denne norm, HMF har fået stillet krav til deres produkter fra en vindmølle
producent. Samtidig ønsker virksomheden på sigt at kunne producere kraner med dette
renhedsniveau. Derfor er det denne norm som anvendes under målinger og i det videre
forløb af rapporten.
Kravet og virksomhedens ønske til renheden af produkter. ISO 17/14/11
Partikel indhold ifølge ISO koden.
- Partikler >4 µm. 64.000-130.000
- Partikler >6 µm. 8.000-16.000
- Partikler >14 µm. 1.000-2.000
F
Figur 4. ISO 4406. (oilsolutions.com. u,d)
Herover illustreres ISO koder og partikel antal i de tre størrelser der klassificeres efter.
Side 14 af 64
Renhedsklassen stemmer overens med anbefalinger, dog med en lille afvigelse på 4 µm
partikler.
Anbefalet renhedsklasse af hydraulikolie i systemer med proportionalventiler og tryk over
200 bar. ISO 16/14/11. (HYDAC håndbogen) og (Terkelsen. 2001, s.15.9 Tabel 3).
Samtidig forholder HMF sig under det renhedsniveau, der bliver stillet fra deres leverandør
af komponenter.
- Hydraulikventiler fra SAUER DANFOSS. ISO 23/19/16
- Hydraulikpumper fra BOSCH Rexroth. ISO 20/18/15
Figur 6. Ventil krav. (Sauer Danfoss.com. u,d)
Figur 5. Pumper krav. (Bosch Rexroth.com. u,d)
Side 15 af 64
5 Kortlægning af hydraulikoliesystemet på HMF
Formålet med kortlægning af hydraulikoliesystemet er at få et indblik i den interne
olieforsyning og det filterudstyr, som findes i de forskellige montage- og testområder, samt
tilstanden af materiellet.
5.1 Olieforsyning
Olieforsyningen på HMF består af en olietank i gården, hvor der sidder en pumpe, som
aktiveres ved aftapningsstederne, og forsyner direkte ud til de forskellige områder på
virksomheden. Tankens udluftning består af et fem tre kvart tommer rør i hver ende, den
ene har et udluftningslåg, hvor luft kan strømme frit ind og ud af tanken, den anden ende
står åben, så vand og snavs har fri passage. Der findes ingen bundaftapning i bunden for
evt. vandaftapning, og med tankens placering kan temperatursvingninger, som medfører
kondensdannelser, ikke undgås.
Figur 7. HMF hydraulikolie tank. (Eget billede)
Side 16 af 64
Hovedforsyningslinjen har forgreninger ud til de forskellige områder på virksomheden, og
kan opdeles i følgende:
- Området med prøvestand 1-4 og vippeborde.
- Området med prøvestand til store kraner.
- Området med hæve/sænkeborde.
- Aftapningssteder for mobile pumpestande.
- Området for prototype, dette område behandles ikke yderligere i denne rapport.
TankGården
Aftapningsstedet tilmobile pumpestationer
Vippe borde
Hæve/sænke borde
Prototypen
Forsyningspumpe
Aftapningssted tilmobile pumpestationer
Prøvestand stor kran
Tank
TankPumper
PumpestationerPrøvestand 1-4
PrøveStand1-4
Aftapningsstedet tilmobile pumpestationer
HMF olieforsyning
x4x4
x4
Figur 8. Skitse over HMF hydraulikolieforsyning. (Egen skitse)
Herover ses en skitse over den interne hydraulikolieforsyning på HMF.
Side 17 af 64
5.2 Samlelinjer
Produktionen af en kran foregår i mange delprocesser, og de processer, som er
interessante for denne rapport, er i forbindelse med påfyldning af olie i de hydrauliske
komponenter. Ved disse samlelinjer vil der opstå en forurening af den hydraulikolie, som
anvendes, når cylinderfunktioner afprøves, og returolien kommer tilbage til tanken.
Forurening består af snavs og partikler, der tilføres under montage eller findes i
hydraulikcylinder, -slanger og -rør.
Hvor andet ikke nævnes, er de filterindsatser, som nævnes i kortlægningen, absolut filtre
med en betaværdi klassificeret ud fra multipass test ISO 4572.
Dette beskrives senere i afsnit 7 ’Løsningsforslag til renere hydraulikolie på HMF’
Vippeborde
Denne samlelinje omhandler fire arbejdsborde, hvor kranens knækfunktion opbygges, der
påfyldes olie i cylinderen, og knækfunktionen afprøves. Den hydraulikolie, som anvendes
ved disse borde, anvendes både til at vippe arbejdsbordet og til påfyldning af krandelene.
Olieforsyningen til vippebordene foregår via en fælles olietank med 2000 liter og
pumpestation. Tankens udluftning består af et udluftningslåg, hvor luft kan strømme frit ind
og ud af tanken. Pumpestationen indeholder seks pumper, hvoraf de fire forsyner
vippebordene, og de to sidste udelukkende anvendes til låsemekanismer ved prøvestand
et og fire, som beskrives senere. Pumperne er indbygget i et lydisoleret skab, hvor filtrene
er placeret let tilgængeligt ved siden af. Filtreringen består af et returfilter HYDAC NF 2610
med 3 µm filterindsats og offlinefiltrering via HYDAC OLF-60 m 2 µm filterindsats. Offline
enheden startes ved aktivering af et af de fire vippeborde, og er i drift i to timer herefter.
Påfyldning og efterfyldning af tanken sker direkte fra olieforsyningen.
Figur 9. Retur- , offlinefilter og et vippebord. (Egne billeder)
Side 18 af 64
Hæve/sænkeborde
Denne samlelinje omhandler også fire arbejdsborde, hvor kranens udlæggerfunktion
opbygges, og der påfyldes olie i cylinderen og udlæggerfunktionen afprøves. Arbejdsborde
er opbygget ligesom vippebordene, hvor hydraulikolie anvendes både til hæve/sænke
funktion af bordet og til påfyldning og aktivering af kran delen.
Disse borde har egen olieforsyning via en 200 liters tank i gulvet under bordet. Tankens
udluftning består af en ældre type tankudluftning, hvor filtermaterialet minder om en
stålsvamp. De tre af bordene er af ældre type og har filtre, som består af højtryks- og
returfilter med 10 µm nominel indsatser, siddende under gulvet sammen med tanken.
Det sidste bord er som udgangspunkt magen til de tre andre, dog er filterudstyret placeret
over gulvet, og noget lettere at servicere. Filterudstyret består af et HYDAC returfilter med
3 µm indsats og et højtryksfilter med 10 µm indsats, begge filterhuse er monteret med
differenstryk indikator.
Påfyldning og efterfyldning af tankene sker direkte fra olieforsyningen.
Figur 10. Nyeste hæve/sænke bord og filterudstyr. (Egne billeder)
Side 19 af 64
Mobile pumpestationer
Disse pumpestationer anvendes udelukkende til påfyldning og aktivering af kran dele. Der
findes fire stk., hvoraf to af dem er store med 200 liters tank, som har permanente
tilslutninger til olieforsyningen og til anvendelsesområdet. De to sidste er mindre,
anvendes som mobile og har en 65 liters tank. Udluftning af tankene består af en
filterpatron med filtermateriale. Pumpestationerne anvendes til påfyldning og aktivering af
store udlæggersystemer og til alle svingsystemer.
Pumpestationernes filterudstyr består af et returfilter med 10 µm nominel indsats.
Påfyldning og efterfyldning af tankene sker direkte fra olieforsyningen.
Figur 11. Mobile pumpestationer, store og lille. (Egne billeder)
Side 20 af 64
5.3 Prøvestande
Sidste skridt i produktionen af kraner er i prøvestanden, hvor alle funktioner afprøves og
slutjusteringer foretages. Hydraulikolie forurenes ligesom beskrevet ved samlelinjerne.
Prøvestande 1-4
Prøvestandene anvendes til slutafprøvning af små og mellem kraner. I stand 1 og 4 kan de
største mellem kraner afprøves, mens stand 2 og 3 er til de mindre krantyper. Kranerne
sidder i produktionen fastspændt på en rullekonsol, der bliver kørt rundt i produktionen ved
hjælp af trucks. Stand 1 og 4 har et hydrauliklåsesystem af rullekonsollen, som aktiveres
af de sidste to pumper, der tidligere er omtalt i gennemgangen af ’vippeborder’. Ved stand
2 og 3 låses rullebordet fast manuelt.
Prøvestandene 1-4 får hydraulikolie leveret fra hver sin pumpestation med en 500 liters
tank, pumpe og filtrering. Udluftning af tankene foregår via udluftningsfiltre. Pumperne kan
levere op til 90 liter/min ved 380 bar.
Påfyldning og efterfyldning af tankene sker direkte fra olieforsyningen.
Pumpestationerne 1-4 er som udgangspunkt bygget ens op, men der er fortaget
konstruktive ændringer i løbet af årene, og derfor beskrives pumpestationerne således: 1
og 3 sammen, 2 og 4 hver for sig.
Pumpestation 1 og 3 er i deres oprindelige udførsel. De er opbygget med tank, og pumpen
nedenunder, og de leverer direkte ud til prøvestanden. Via en PVG ventil kan der vælges
mellem 40 og 60 liter/min, og derudover findes der en variabel linje, som er styret af LS
signal 2 liter/min, og som kan levere op til 90 liter/min.
Retur til tanken fra prøvestanden foregår i et returfilter med 10 µm indsats, som er
indbygget i tanken. På pumpestationen er der bygget et oliekølesystem, som består af en
lille pumpe, der cirkulerer hydraulikolie gennem en blæserkølet oliekøler, og fra køleren
løber olien igennem et lille højtryksfilter og retur til tanken. Pumpe og blæser i dette
system bliver aktiveret af en temperatur transmitter, der sidder øverst i tanken.
Pumpestation 2 er opbygget som 1 og 3, men der er foretaget en lille ændring af styringen
af olienedkølingssystemet. Pumpe og blæser er tilsluttet således, at de starter op, samtidig
med at hovedpumpen til prøvestanden aktiveres.
Side 21 af 64
Pumpestation 4 er også opbygget som 1 og 3, men her er der foretaget yderligere
filtrerings ombygninger. Returfiltret i tanken anvendes ikke, i stedet er der påmonteret et
HYDAC NF 2610 filter med 3 µm indsats. Filtret har monteret et differenstryks manometer,
så det er muligt at aflæse trykforskellen over filtret og udskifte filtret, når trykforskellen
bliver for stor. Ydermere er der monteret en offlinefiltreringssystem fra HYDAC af typen
OLF-5 med 2 µm indsats, med en differenstrykindikator, som popper ud ved for stort
differenstryk, dog er offline systemet ikke i drift.
På pumpestanden er der ydermere monteret en elektronisk partikeltæller på returlinjen,
dog mangler den hardware, som indeholder strømforsyningen til tælleren. Denne
partikeltæller omtales ikke yderligere i dette projekt.
Figur 12. Pumpestation for prøvestand 4.
(Eget billede)
Figur 13. Prøvestand 3. (Eget billede)
Side 22 af 64
Prøvestand stor kran
Prøvestanden er en lastbil, som er opbygget til formålet. Kranerne tilsluttes lastbilens
hydrauliksystem, og under afprøvninger køres lastbilen ud i gården på grund af kranernes
store rækkevidde.
Lastbilen har en 400 liters tank og to pumper, der kan levere op til 90 liter/min ved 380 bar.
Udluftning af tanken består af to tankdæksler med filterindsatser.
Filtreringen består af to højtryksfiltre med 10 µm nominel indsatser og to tankmonteret
returfilter med 10 µm indsatser.
Ydermere er der monteret en offline filtrerings enhed lignende den, som er beskrevet på
prøvestand 4, men dette er heller ikke i drift.
Tanken på denne prøvestand efterfyldes efter afprøvning af ca. tre kraner afhængigt af
hvilken krantype, der foretages afprøvninger af. Påfyldning og efterfyldning af tanken sker
direkte fra olieforsyningen.
Figur 14. Offline lastbil. (Eget
billede)
Figur 15. Prøvestand stor kran. (Eget billede)
Side 23 af 64
6 Målinger
Til at fastslå en hydraulikolies renhedsklasse anvendes to metoder. Analyse af en udtaget
olieprøve på et laboratorium, eller partikeltælling via elektronisk udstyr.
Laboratorium
Analyse på laboratoriet foregår ved at 100 ml af olieprøven ledes igennem prøve
papir/filter, og herefter gennemskylles prøve papiret med en let flygtig væske for at
synliggøre partikler. Herefter undersøges prøven under mikroskop, og her kan en ISO
klasse fastslås skønsmæssigt ud fra sammenlignings billeder. Typen af partiklerne
klarlægges i denne proces, eksempler på partikler en olieprøve kan indeholde er
forskellige metaller, gummi, rust og sand.
Olieprøven, som udtages på et hydrauliksystem, bør udtages med stor omhyggelighed for
at undgå yderligere forurening af prøven, hvilket ville give et forkert resultat af analysen.
Den bedste olieprøve udtages mellem pumpen og filterhuset på et offlinefilter, hvilket er
den mest forurenede olie i systemet. Hvis der ikke er installeret et offlinefilter, er en prøve
af tankindholdet nødvendig, og dette kan udføres ved at suge olie op fra midten af tanken
eller mindst 10 cm over bundniveau.
Elektronisk
Målingen af partikler forgår ved at lede en oliestrøm igennem et glasrør som gennemlyses,
mens skyggerne, som partiklerne skaber på den modsatte side af lyset, tælles. Da
partikler ikke er kuglerunde, kan en partikel som er 5 µm på den ene led men 16 µm lang,
enten blive talt som > 4 eller >14 µm. Samtidig er det vigtigt, at der ingen luftbobler er i
olien, da de vil blive talt med som partikler.
For at få valide tællinger er det nødvendig, at flow og tryk gennem glasrøret er konstant
efter de forskrifter, fabrikanten oplyser, og som udstyret er kalibreret efter.
Side 24 af 64
6.1 HMF partikeltæller
Elektroniske partikelmålinger foregår ved hjælp af virksomhedens eget udstyr, som er
opbygget til prototype projektet af vindmøllekranen.
Målestanden tilsluttes i serie med hydraulikkredsen på retursiden, så hele systemets
oliestrøm løber over standen.
Målestanden, som er opbygget, indeholder en pumpeenhed, der pumper olien igennem
partikeltælleren, som i dette tilfælde har indbygget et display, hvor ISO koden kan aflæses.
Ydermere sørger pumpeenheden for at knuse eventuelle luftbobler og det korrekte flow
over måleuret. Trykket er justerbart, og blev indstillet ved første anvendelse.
Partikeltælleren har mulighed for tilslutning til en PC via et USB kabel, softwaren
medfølger, og via pc er det muligt at lagre målinger over et filtreringsforløb. Senere i
rapporten udføres en partikeltælling under funktionstest af en kran.
Målestanden indeholder også et stort returfilter fra HYDAC NF 2610 med 3 µm indsats
tilsluttet således, at oliestrømmen filtreres efter partikeltællingen.
Årsagen til anvendelsen af filtret er, at målestanden kan anvendes til at køre en kran ren
ved at arbejde med kranens forskellige funktioner indtil de urenheder, der måtte være i
kranens komponenter er bortfiltreret, og den ønskede renhedsklasse er opnået.
Der er foretaget en omkonstruktion af målestanden for at få mere valide målinger med
udstyret. Der indbygges en trevejsventil på standen for at have muligheden for at lede
olien udenom filtret, og derved ikke filtrere på den olie, der foretages målinger af.
Figur 16 HMF standen, partikeltæller m display og diagram over målestanden. (Egne billeder og skitse)
Side 25 af 64
6.2 Resultater
Her præsenteres og omtales målinger af olierenheden på forsyningstanken i gården, samt
de montage- og prøvestande, der anvendes på HMF uden tilkoblede kraner eller
delkomponenter. Se evt. bilag 1. Partikelmålinger
Til sidst foretages en måling under funktionskontrol af en kran ved prøvestand 4.
Tanken i gården
Måling på olien i tanken er foretaget ved laboratorieundersøgelse og ligger på det niveau,
der kan forventes af hydraulikolie, som leveres fra olieselskaberne. En sammenligning
med den lovede renhed fra olieselskabet på ISO 16/13 (Q8. u,d) er ikke korrekt, da der
findes forskellige ISO normer, og den som olieselskabet angiver efter, er en tidligere
udgave af ISO 4406, se evt. afsnittet. 4.2 ’Renhedsklasse’
Resultat: ISO 20/18/14. Dette resultat er oplyst af HMF.
Vippeborde linje 12-23
Renhedsklassen er på et højt niveau, dette kan skyldes den gode filtreringsløsning, samt
at afprøvningen af knækcylinder ikke afstedkommer de store mængder snavs.
Resultat: ISO 17/13/8
Hæve/sænkeborde
Her ses en forskel på olierenhedsklassen ved de to typer borde, den bedste renhed ses
ved det nyeste bord. De har dog alle en tilfredsstillende filtrering af 14 µm partiklerne, men
problemer når det gælder 4- og 6 µm partikler. Årsagen til dette kan være de filtertyper,
der anvendes. Ved det nyeste af bordene, hvor retur er 3 µm- og højtryks 10 µm indsats,
har højtryksfiltret ikke den store filtreringseffekt. Hvis en løsning med forskellige indsatser
skulle have haft effekt, skulle løsningen have været omvendt, 10 µm retur og 3 µm
højtryks.
Resultat: ISO 21/18/10 og 19/15/7
Side 26 af 64
Mobile pumpestationer
Renhedsklassen er af middel niveau på 4 µm partiklerne og dårlig på 6- og 14 µm
partikler. Årsagerne til dette kan være, at der kun filtreres i returfiltret på standene, nominel
filter indsats, samt at der er meget snavs i de komponenter, som tilsluttes
pumpestationerne. Det antages at de mobilepumpestationer, der forefindes på HMF, har
en renhedsklasse på samme niveau.
Resultat: ISO 21/20/14
Prøvestande 1-4
Her ses en forskel på olierenhedsklassen mellem standene, dog ligger 1 og 2 på samme
niveau, ligeledes forholder det sig med 3 og 4. De ligger alle på et middel niveau, og
forskellen i niveauer skyldes, at stand 3 havde et returfilter med for stort differenstryk på
måletidspunkt, som kan skabe en lidt bedre filtrering over filtret, og stand 4 har et returfilter
m 3 µm indsats.
Offline filtreringen på stand 4 sættes i drift for at få et indblik i effekten af denne filtrering.
Resultat stand 1 og 2: ISO 21/18/11
Resultat stand 3 og 4: ISO 20/17/10
Resultat stand 4 med offline i drift et døgn: ISO 17/14/8
Prøvestand stor kran
Målinger ved lastbilen, der anvendes til stor kran test er på det dårligste niveau fundet på
virksomheden.
Offline filtrering på lastbilen sættes i drift, igen for at få et indblik i effekten af denne. Efter
det første døgn er det markant bedre med 14 µm partikler, men de små partikler filtreres
tilsyneladende ikke. Det viser sig, at filterindsatsen er forkert, og udskiftes derfor til den
korrekte.
Resultat: ISO 25/23/16
Resultat offline i drift et døgn med 10 µm filterindsat: ISO 24/20/8
Resultat offline i drift et døgn med 2 µm filterindsats: ISO 20/16/7
Side 27 af 64
Funktionskontrol af kran ved prøvestand 4
Under disse målinger har partikeltælleren været indkoblet på retursiden fra kranen.
Målingerne er foretaget under montørens afprøvning af de forskellige funktioner på
kranen.
Figur 17. Graf over ISO kode under funktionstest. (Egen billede)
Der ses på graferne tydeligt udsving i ISO koden, rød 4 µm-, blå 6 µm- og grøn 14 µm
partikler under de 45 minutters test, når de forskellige funktioner aktiveres. Ydermere kan
kranens forurening af prøvestandens olie følges indtegnet som de rette linjer på graferne.
Oliens udgangspunkt, er på tidspunktet for målingen af høj renhedsklasse, og årsagen er,
at før funktionstesten sættes i gang, er prøvestandens pumpestationen aktiveret med
konstant flow, og olien løber retur fra kranen over HMF partikeltællerstanden og
pumpestandens returfilter. Senere ombygges HMF standen som beskrevet i afsnit 6.1
’HMF partikeltæller’ I løbet af funktionskontrollen falder tankens renhedsklasse fra ISO
14/10/7 til ISO 19/16/12.
Side 28 af 64
Kommentarer til alle målinger
Der er store forskelle på renhedsklassen i produktionen på HMF, og for at visualisere de
målinger, der er foretaget, er de indtegnet i grafer sammen med den renhedsklasse, der
ønskes at levere kraner med. For at kunne producere kraner med den ønskede
renhedsklasse vil det kræve hydraulikolie af minimum samme renhedsklasse.
Se bilag 2. Målinger på montagesteder
Se bilag 3. Målinger teststande, før offline drift prøvestand fire og storkrantest
Se bilag 4. Målinger teststande, efter offline drift prøvestand fire og storkrantest
Side 29 af 64
7 Løsningsforslag til renere hydraulikolie på HMF
Implementering af ren hydraulikolie på HMF foretages ved at installere en ny
forsyningstank, tanken ved prøvestanden til stor kran udskiftes, der monteres
offlinefiltreringer, og det eksisterende filterudstyr på montage- og prøvestande
udskiftes/opdateres.
Generelt om det udstyr der ønskes anvendt
I løsningsforslaget anvendes allerede eksisterende typer af filterhuse, for at undgå
unødige omkostninger til flere filterelementer.
Generelt skal der være differenstryk indikatorer på alt filterudstyr for at opretholde
udstyrets funktionalitet.
Udluftninger/påfyldninger monteres med luft påfyldningsfiltre, som bortfiltrerer de partikler,
der måtte være i den luft, som strømmer ind i tanken.
For at få vished om de ønskede filtres tilbageholdelses evne anvendes udelukkende
absolut filtre med en oplyst betaværdi, bestemt ud fra ISO 16889 multipass-test. Under
kortlægningen af hydraulikoliesystemet angives enkelte steder med nominel filter indsats,
og derfor beskrives de to forskellige metoder til bestemmelse af filtrets tilbageholdelses
evne.
Nominel filtre
Filterfabrikanten vælger selv en procentsats, som angiver hvor mange partikler, der
tilbageholdes i filtret ud fra en vægtmæssig bedømmelse af partiklerne før og efter et
testforløb.
Eks.
Filtermærkning kan være 10 µm nominel, og sådan et filter tillader op til 50 % af partiklerne
større end 10 µm at passere filtret.
Denne angivelsesform er den dårligste. (Terkelsen, 2001, s.15.11)
Side 30 af 64
Absolut filtre med opgivet betaværdi
Tidligere var det absolut udskilningsgrad, der blev anvendt til bestemmelse af filtrets evner
ved hjælp af en test med runde test kugler af for eksempel 10 µm størrelse. I dag er der
udviklet en standardiseret testmetode, ISO 16889 multipass-test, der anvender normeret
test støv af forskellige størrelse og varierende udformninger til at angive filtrets
tilbageholdelses evne. Filter fabrikanter er blevet enige om en overensstemmelse mellem
absolut udskilningsgrad og betaværdi.
Betaværdien og filtereffektiviteten bestemmes ud fra følgende:
Ud fra partiklerne før og efter filtret kan filtereffektiviteten bestemmes.
Denne angivelsesform er den bedste. (Terkelsen 2001, s.15.11)
Figur 18. Diagram multipass test. (hydraulicspneumatics.com. u,d)
Herover ses diagram over testopstillingen, som anvendes til bestemmelse af filtrets
udskilningsgrad.
Side 31 af 64
Eksempel på Betaværdi og filtereffektivitet:
600 ISO normerede partikler større eller lig 10 µm ledes til filtret, og fire af dem ryger
igennem filtermaterialet.
Hvis et filter med β 200 havde været i dette eksempel, var der sluppet én partikel mindre
igennem, og effektiviteten var steget til 99,5 % altså ikke stor ændring af effektiviteten.
Figur 19. Filterindsatser. (hydac.com. u,d)
Side 32 af 64
De to forskellige oliefiltreringsmetoder, som anvendes i løsningsforslaget er:
- Inlinefiltrering
- Offlinefiltrering
Herunder beskrives de forskellige omstændigheder og forhold, der skal tages hensyn til,
samt et beregningseksempel på bortfiltreret snavs kontra prisen mellem de to
filtreringsformer.
Inline
Returfilteret optager partiklerne i returolien, før tankindholdet forurenes.
Et eksempel på et returfilter, som anvendes på HMF, og i løsningsforslaget er et HYDAC
NF 2610, som kan monteres med 3-5-10-20 µm filter og kan klare et flow op til 2000
liter/min. (Hydac.com. n,d)
Højtryksfilteret fjerner partikler, der har passeret returfilteret og forefindes i tanken, samt
det snavs, som hydraulikpumpen generer.
Der sker en frigørelse af partikler i filtermaterialet på grund af trykstød i filtret, forsaget af
montage- eller prøvestande.
Anbefaling til inline filtrering af hydrauliksystemer, hvor det ønskes at opnå og holde en
stabil renhedsklasse på ISO 16/14/11: (HYDAC håndbogen)
- Minimum to stk. 3 µm filtre
HYDAC angiver deres filtre som absolut filtre med en betaværdi på 200.
Side 33 af 64
Offline
Filterindsatsen i en offlinefiltrering betegnes som et dybdefilter på grund af den teknik, som
anvendes, hvor oliens vej gennem filtermaterialet er længere end i et inline filter.
Filtermaterialet kan være af spundne kunststoffer, cellulose eller andre materialer
afhængig af producent. Filtrene har store filtreringsevner eller betaværdier op til 1000, som
angiver en filtreringseffektivitet på 99,9 %
Flow og tryk gennem filtermaterialet er konstant, derved opnås gode filtreringsforhold og
risikoen for, at bortfiltrerede partikler frigøres af filtret igen er lille. Den lange vej gennem
filtermaterialet forårsager et trykfald over filtret, dette er dog uden betydning, da trykket
kun har til formål, at olien strømmer gennem filtermaterialet.
Tilslutninger: Sugesiden tilsluttes tankens bundniveau, og olien returneres til tanken via
skumrør, skråt afskåret rør under olieniveau, som kan skabe cirkulation i tanken.
Der er elektricitetsomkostninger i forbindelse med drift af pumpen i offlinekredsen.
I forbindelse med indføring af ren hydraulikolie på HMF har jeg haft rådgivende samtaler
med ingeniør Jannik Brix Poulsen fra firmaet CC JENSEN (oktober 2013), som er rådgiver
omkring hydraulikolie filtrering, og producerer offline filtreringsløsninger. Han citeres for
følgende udtalelser:
- Dimensionering af offlinefiltrering, så olie i tanken passerer filtret 5-7 gange. Herved
opnås høj renhedsklasse.
- Blanding af partikler i offlinefiltret, så der opbygges snavskager i filtermaterialet,
max filtrering af olie til tanke der offlinefiltreres. 10 – 20 µm returfilter.
- Konstant drift af offlinefiltrering for at undgå partikelfrigørelse fra filtermaterialet ved
genstart.
Figur 20. Offlinefiltering. (stateofgreen/CC-Jensen. U,d)
Side 34 af 64
Offline systemer
De to typer af offline filtreringer, der anvendes på HMF, er følgende:
OLF 5: Flow 15 liter/min. Et lille og kompakt offline system med et filter, der ikke har
opgivet en betaværdi, men angivet med en smuds kapacitet efter ISO 16889.
OLF 15, 30, 45 og 60: Flow 15 til 60 liter/min. Et større offline system, der kan fås i fire
udgaver afhængigt af ønsket flow og filterkapacitet. Det opbygges fra én filterindsats til fire
med en betaværdi op til 1000.
Ved en sammenligning af de to offline systemers filterindsatser, opserveres det ud fra
filterevne og visuelt, at det store systems filter er et dybdefilter, hvor filterindsatsen i det
lille system minder om et inline filter.
Beregningseksempel på bortfiltreret snavs
Priserne, der anvendes i beregningerne, er HMF indkøbspriser.
Snavskapaciteten er opgivet i filterspecifikationer fra HYDAC. (hydac.com. u,d)
Der er ikke indregnet udgifter til elektricitet af offline driften.
Filter typer Snav kapacitet Pris Pris pr gram
Returfilter 2610 370 gram kr. 3601 Kr. 9,73
Offline OLF 5/15 240 gram Kr. 762 Kr. 3,18
Offline OLF 15 til 60 (Beregning på en indsats)
500 gram Kr. 1917 Kr. 3,83
Figur 21. Beregninger på bortfiltreret snavs. (Egen tabel)
Overstående beregninger viser, at det er en faktor tre dyrere at bortfiltrere snavs via inline
returfilter kontra offlinefiltrering.
Figur 22. HYDAC. OLF 15-30-45 og 60. (hydac.com. u,d) Figur 23. HYDAC. OLF 5. (hydac.com. u,d)
Side 35 af 64
Løsning til olieforsyning
Implementering af ren hydraulikolie til alle forbrugere på HMF kan udføres ved hjælp af en
ny forsyningstank. Denne tank skal have en størrelse, så den kan indeholde det størst
tænkelige dagsforbrug på HMF. Tanken skal placeres i omgivelser, hvor den ikke bliver
udsat for store temperaturændringer for at undgå kondensdannelser i tanken, og for at
undgå kold olie ved påfyldning af en montage- eller prøvestand. Placeringen kunne være
umiddelbart efter forsyningsrøret er kommet ind i produktionsbygningen.
Tanken, som installeres, bør konstrueres med renseluger, som gør det muligt at foretage
manuel inspektion og rengøring af tanken. Tanken forsynes fra den nuværende tank i
gården. Forsyning eller opfyldning foretages hver dag efter produktionsarbejdets ophør.
Ved tanken installeres en pumpe af tilsvarende størrelse som den, der i dag er placeret
ved tanken i gården, som nu bliver forsyningspumpe til produktions og prototype områder.
Denne antagelse af pumpestørrelse kan gøres, da der ikke er tale om ændringer i
løftehøjde eller flow. Tanken placeres i samme niveau, og der ændres ikke på højden af
rørstrenge til olieforsyningen.
Umiddelbart i forbindelse med tanken installeres et offline filtreringssystem, som cirkulerer
olien i tanken. Filterindsatsen skal kunne filtrere ned til 2 µm partikler.
Figur 24. Skitse over ny forsyningstank. (Egen skitse)
Herover ses skitse hvor den ønskede tank er indsat, resten af systemet fortsætter
uændret, som tidligere skitseret.
Side 36 af 64
Dimensioner af ny forbrugstank og offlinefiltrering:
HMF oplyser et forventet olieforbrug i 2014 på 100.000 liter og 220 arbejdsdage.
Tank størrelse ud fra forbrug:
Tank størrelse ud fra et værste scenarie med fire helt tomme prøvestande.
Tank størrelse:
Der vælges at arbejde videre med de 2000 liter og dimensionere offlinefiltrering ud fra
dem.
Antal timer til filtrering regnet ud fra en tom tank, opfyldning kl. 16 og ønsket om ren olie
ved næste arbejdsdag kl. 7. Filtrerings tid =
Total flow offline:
Offline flow:
Den nye forbrugstank bør være 2000 liter, og offline systemet skal have et flow på min 14
liter/min. Et produkt, som kan anvendes, kunne være offline filtrering fra HYDAC OLF-15.
Side 37 af 64
Løsning til vippeborde linje 12-23
Offlinefiltreringen sættes i drift konstant, på grund af risikoen for frigørelse af allerede
bortfiltreret partikler i filtret.
Løsning til hæve/sænkeborde
Løsningen deles op i de nyere og de gamle montageborde, og er blot en opdatering af
inline filtrering
Nyere bord: Udskiftning af højtryksfiltret til en 3 µm filter indsats.
Gamle borde: Opdateres til den nye bordtype med filter over gulv, for lettere
vedligeholdelse, og højtryks- og returfilter med 3 µm filter indsatser.
Løsning til mobile pumpestationer
Løsningen deles op i de pumpestationer, der stadig er mobile, og de, som i dag er blevet
til stationære pumpestationer.
Stationære pumpestationer: Montering af offlinefiltrering med 2 µm filter indsats, og nyt
returfilter 10 µm. Offlinefiltrering kan være magen til det, der sidder på prøvestand 4 og
stor kran teststand. HYDAC OLF-5
Mobile pumpestationer: Montering af højtryksfilter med 3 µm filter indsats, og udskiftning af
returfilter til 3 µm filter. Der installeres ingen offlinefiltrering, på grund af den ønskede
mobilitet.
Løsninger til prøvestande 1-4
Der kan findes flere forskellige løsninger til prøvestandene, men hvis systemerne stadig
skal være 100 % adskilt fra hinanden, er der dog ikke de store ændringsforslag bortset fra
en opdatering af filtreringsudstyret på stand 1-3, så de kommer på samme niveau som
stand 4. Et muligt forbedringsforslag kunne være, at montere højtryksfiltre med 3 µm filter
indsatser. Dog er disse forbundet med ulemper beskrevet tidligere i dette afsnit, samt
monterings kompilationer, ved de tre flow muligheder. Herefter beskrives der to andre
løsningsforslag.
Side 38 af 64
Fælles offline prøvestand 1-4
Fælles offlinefiltrering kunne være en mulighed for at undgå vedligeholdelse af fire
separate offlinefiltre.
Offlinefiltrering installeres som ét system i stedet for fire særskilte, og offlinesystemet
kunne opbygges med et HYDAC OLF 60. Rørsystemet til offlinesystemet installeres
således, at der suges i bundniveau i hver tank, og olien ledes retur til de fire tanke under
minimumsgrænsen for olien for at undgå, at olien skaber bobler eller skum i tanken.
Samtidig er returolien med til skabe cirkulation i tanken. I returrørene indbygges
kontraventiler, som sikrer ens olieflow retur til hver tank. Tankene forbindes med
udligningsrør ved max olieniveau for at undgå eventuelt overløb forårsaget af evt. forskelle
i olie flowet i offlinesystemet.
Olie flowet i offlinesystemet er ens uafhængigt af, hvilken af de to ovennævnte løsninger
der vælges.
Olie flow OLF 5 [4 gange 15 = 60 ]
Olie flow OLF 60 [60 ]
Tank 1 Tank 2 Tank 3 Tank 4
Offlinefiltrering
Kontraventil
Udligningsforbindelse
Figur 25. diagram over fælles offlinefiltrering. (Egen skitse)
Side 39 af 64
Fælles olietanke og returfilter prøvestand 1-4
Løsningen går i sin helhed ud på, at bortfiltrere den mængde snavs, der måtte forekomme
under afprøvning af kraner via offlinefiltrering i stedet for inline filtrering, som har flere
fordele og er en faktor tre billigere iflg. beskrivelser og beregning tidligere i dette afsnit.
Filtreringsløsningen udføres ved en sammenbygning af tankene og inddeles i følgende:
- Returtank (forurenet olie)
- Mellemtank 1
- Mellemtank 2
- Sugetank (ren olie)
Returolien fra de fire prøvestande ledes til returtanken via et fælles returfilter med 10 µm
indsats, og herefter ledes olien videre til mellemtank 1 ved hjælp af en offlinefiltrering.
Herefter foretages samme procedure gennem de øvrige tanke indtil olien ender i
sugetanken, hvor alle fire prøvestandes pumper tilsluttes. Offlinefiltreringerne kan være
OLF-60 fra HYDAC, der cirkulerer 60 liter/min. Herefter beskrives olieforbrug til krantest.
Returtank
Mellemtank 1
MellemTank 2
Sugetank
OfflinefiltreringUdlignings
forbindelse
Retur prøvestand 1-4
Pumpeprøvestand 1-4
Retur filter
Figur 26. diagram over fælles returfilter og tanke. (Egen skitse)
Side 40 af 64
Olieforbrug til kran test
Ugentlig anvendelse af prøvestandene - opgivet af HMF- omfatter test af 40 kraner i
forskellige størrelser, dog ikke store kraner. Oliemængden, der anvendes til afprøvning af
kranerne, er forskellig, da der er mulighed for køre 40 liter/min, 60 liter/min eller en
variabel mængde. Dog er tendensen at flere og flere ønsker en kran til en variabelpumpe,
og derfor er det ikke muligt at klarlægge en minimums oliemængden. Samtidig kan der
opstå situationer, hvor der udføres krantest på to eller flere prøvestande samtidig.
Herunder beskrives de fire testscenarier og filtrering uden kran test i dag- og nattetimer.
Test med 40 liter/min
Olieflowet på den afprøvede kran er mindre end flowet ved offlinefiltrering, hvilket
medfører, at der vil løbe 20 liter/min tilbage i udligningsrørene.
Test med 60 liter/min
Olieflowet på den afprøvede kran er lig med flowet ved offlinefiltrering, så her opnår olien
tre filtreringer, inden den atter ender i sugetanken.
Test variabel
Ifølge HMF er flowet på LS signalet konstant 2 liter/min. Forbrugsflowet afhænger af
hvilken del af kranen der afprøves, og flowet kan max være 90 liter/min. Under denne test
vil der løbe olie i udligningsrørene i hver retning afhængigt af hvilket forbrug, der er på
prøvestanden.
Test af flere kraner
Den værste situation ville være test af fire kraner med konstant 60 eller variabel op til 90
liter/min, men dette er en nærmest utænkelig situation taget de 40 kraner pr. uge,
testforløb på 45 minutter, og stigningen af variabelpumpe i betragtning. Hvis der foretages
flere krantests på anlægget, opstår der overløb mellem tankene, og forureningsniveauet
stiger.
Filtrering uden test i dagtimerne
Når prøvestanden ikke anvendes, er offline filtrering i drift for at opnå en høj
renhedsklasse af olien til næste testforløb. Olien, som ender i sugetanken, løber retur til
mellemtank 2 via udligningsrørene. Sådan forholder det sig i hele systemet således, at
Side 41 af 64
cirkulationen af olie sker mellem de enkelte tanke. Herunder udregnes tiden for opnåelse
af filtreret olie med hensyn til de seks gange offlinefiltrering og 2000 liter olie i tankene.
Filtreringstid
Efter en time og syv minutters filtrering af olien, er den igen af høj renhedsklasse.
Filtrering udenfor arbejdstid
For at spare energi og udgifter til elektricitet foretages en regulering af offlinefiltreringerne
efter arbejdstids ophør. Der installeres frekvensomformere til styring af de elmotorer, der
driver pumpen til offlinefiltreringen.
Dette indebærer, at motoren kan reguleres, men selve reguleringsformen og
konstruktionen af denne omtales ikke yderligere, dog vil en procentsats for
nedreguleringen udregnes.
Tidligere er anvendt 15 timer til filtrering af den ny forsyningstank, og derfor anvendes 900
min.
Begrundelse for denne løsning
Denne løsning resulterer i, at den forurenede olie ikke kommer direkte tilbage til den olie,
som pumpen suger fra, men opnår filtrering i et offlinefilter, før den atter anvendes. Dog vil
der kunne opstå situationer, hvor der udføres flere tests på prøvestandene, som beskrevet
i afsnittet. ’Test af flere kraner’
Side 42 af 64
Løsning til en prøvestand med stor kran
Den eksisterende tank udskiftes til en ny og større tank for at nedsætte koncentrationen af
den forurening, der forekommer under test af de store kraner. Tanken konstrueres med
renseluger, og volumen ændres til 600 liter, hvilket vil sige, at tanken er 50 % større.
Filtreringen opgraderes med højtryksfiltre med 3 µm indsats for at imødese, at offline
filtreringen ikke kan bringe olien på et fornuftigt renhedsniveau på grund af den kraftige
forurening af olie, som de store kraner kan forårsage.
Opgraderingen indebærer også udskiftning af returfiltrene til ét enkelt returfilter NF 2610
med 10 µm indsats. Offlinefiltreringen bør være i drift mest mulig, trods samtidig
afprøvning af kraner ude i gården.
Figur 27. Tegning af ny tank. (Egen tegning)
Herover en 3D tegning af den nye tank, alle tilslutningsstudse osv. er magen til de
eksisterende, og der er udelukkende størrelse og renseluger til forskel fra den oprindelige
tank.
Side 43 af 64
8 Beskrivelse af produktionsområder
I dette afsnit beskrives de fysiske omstændigheder omkring montage og prøvesteder med
hensyn til renhed, anvendelse af olie opsamling og arbejdsmetoder. Generelt kan siges
om de forskellige områder, at de ikke er hermetisk aflukket i forhold til de områder, hvor
der arbejdes med bearbejdning af metal, svejsning, slibning osv.
De forskellige områder opdeles og beskrives som tidligere.
8.1 Samlelinjer
Vippeborde linje 12-23
Området omkring disse borde fremstår med rå og umalede betongulve, og der anvendes
kattegrus til olieabsorbering. Hydraulikslanger forefindes uafblændet og renhedskulturen
syntes meget tilfældig.
Hæve/sænkeborde
Gulvet omkring de tre borde af ældre dato er blevet malet, mens området omkring det
nyeste bord fremstår råt og umalet. Her hersker en høj renhedskultur, hvor der anvendes
måtter til olieabsorbering, og hydraulikslanger er afproppet, når de ikke anvendes.
Mobilepumpestationer
Disse områder findes flere steder på virksomheden, og er af ens karakter. Områderne har
rå betongulve, og her anvendes forskellige remedier til olieabsorbering som kattegrus,
savsmuld og måtter. Kulturen i disse områder kan være varierende, men der forekommer
arbejde med hydraulikkomponenter, som ikke afproppes. Tilslutningerne til
pumpestationerne fremstår uafproppede.
Her beskrives et eksempel på en arbejdsgang i området.
Hydraulikcylindres tilslutnings port skal have monteret en forskruning for rørtilslutning.
Arbejdsprocessen foregår ved afmontering af propper i en lang række af cylindre, som
ligger på en palle ca. 20 cm over det rå betongulv. Herefter monteres forskruning i hver
cylinder, og dernæst ligger cylindrene åbne i op til flere dage, inden de færdigmonteres.
Side 44 af 64
8.2 Prøvestande
Prøvestande 1-4
Området omkring de fire teststande har for nylig gennemgået en renovering i form af
maling af gulvet. Ved stand 2-4 ses testområder, hvor der hersker en høj
hydraulikarbejdsmoral, gulvene er rene og arbejdet med tilslutninger til de testede kraner
foregår med omhyggelighed, men det kan dog forekomme, at slanger for tilslutning til
kraner ligger uafblændede på gulvet. Ved stand 1 ses et testområde, hvor gulvet er meget
beskidt, og der er en mere tilfældig omgang med tilslutning af kran, og afpropning af
slanger. Testområde 1-4 har adgang til gulvvaskemaskine og diverse udstyr til gulvvask. I
området anvendes der måtter til olie absorbering.
Prøvestand storkran
Området, hvor lastbilen befinder sig, når den er inde på produktionsområdet, og hvor der
arbejdes med hydrauliktilslutninger af kranen, der skal testes, bærer præg af dårlig
renhedskultur. Området har et råt betongulv, og der anvendes kattegrus til
olieabsorbering.
Figur 28. Produktionsområde med lastbil til stor kran test. (Egen billede)
Side 45 af 64
9 Hydraulik komponenter
Herunder er beskrevet komponenter fra HMF varelager, som kunne have mulighed for at
indeholde snavs. Komponenternes renhedsklasse er målt via laboratorieundersøgelser.
Cylindre
Cylindre leveres fra en underleverandør, som ikke foretager nogen slutrengøring eller
kontrol. Det er vanskeligt at foretage en valid/korrekt måling af renhedsklassen på en
cylinder uden en cylinderprøvebænk. Tidligere olieanalyse af olien fra cylindre viser en
renhedsklasse på ISO 23/21/16 og 24/23/22. Disse to resultater er oplyst af HMF.
Slanger
Der er foretaget to prøver af renhedsklasse ved skylning med rensevæske, og en samtale
med en slangeleverandør.
Slangerne varierer i renhedsklasse, og der foretages ifølge slangeleverandøren
gennemskydning med skumkugle under produktionen. Resultatet er ISO 19/17/14 og
16/14/11. Se bilag 5 og 6. Analyserne af rensevæsken fra laboratoriet.
Tanke
Tankene påfyldes ikke olie på HMF, og de har derfor ingen betydning for kranens
renhedsklasse ved levering, men har betydning, når kranen senere sættes i drift.
Nogle krantyper har tanken monteret på kranen, og andre har tanken monteret på
lastbilen. Der findes flere tankleverandører, og der er udtaget to tanke fra de mest
anvendte leverandører.
Gram Slotssmed: Renhedsklassen er udefinerbar. I denne tank er der ikke foretaget
nogen form for efterbehandling, og de indre tankvægge fremstår meget snavsede.
Snavset i tanken indeholder slibestøv, slaggerrester fra sammensvejsning osv.
KVARNMON: I denne tank er der foretaget en lakering af overfladen, det er dog meget
tvivlsomt om rengøring før lakering er tilfredsstillende. Tanken er skyllet med 200 ml
rensevæske, som er analyseret. Resultatet er ISO 23/21/18. Se bilag 7. Analysen af
rensevæsken fra laboratoriet.
Side 46 af 64
Rør
Rørene kommer i færdigtrukne og overfladebehandlede længder af fem meter. Resten af
produktionen foregår på HMF og kan deles op i fire steps:
- Tilpasning af længden og afgradtning.
- Gennemskydning med skumkugle for at fjerne snavs.
- Bukning af røret, antal afhænger af den senere anvendelse.
- Montering af forskruninger i rørender og afpropning af røret.
Proceduren til rørfremstillingen er gennemgået, og der er udtaget renhedsprøver for at
klarlægge, om bukkeprocessen skaber urenheder i røret på grund af den
materialedeformation, der forekommer.
Test forløb:
- Efter gennemskydning med skumkuglen udtages et rør.
- Røret gennemskylles.
- Bukninger af røret foretages.
- Røret gennemskylles.
- Undersøgelse af de to væsker på et laboratorium for at fastslå et renhedsniveau.
Resultater:
Figur 29. Billeder fra olie analyser. (Laboratorieanalyser bilag 8 og 9)
Før buk ISO 19/17/14. Efter buk ISO 21/19/16.
Herover ses resultatet af forsøget, som viser, at bukkeprocessen skaber urenheder i røret.
Se bilag 8 og 9. Analyserne af rensevæsken fra laboratoriet.
Side 47 af 64
10 Løsningsforslag til HMF produkter med høj hydrauliskrenhed
Generelt skal viden om olierenhedsklasser og konsekvenser af uren hydraulik
implementeres indenfor alle områder.
Virksomheden anvender i dag kvalitetsstyring ved hjælp af ISO 9001. Der er dog ikke
opstillet krav til:
- Produktionsområder.
- Arbejdsmetoder.
- Slutkontrol af produkter med hensyn til olierenhedsklasse iflg. ISO 4406:1999.
Et kvalitetsstyringssystem som ISO 9001 er et ledelsesværktøj, som kan anvendes i
produktionen af ensartede og kvalitetsmæssig korrekte produkter, efter de forskrifter som
er opstillet.
Det overordnede mål for at implementere de tre punkter i kvalitetsstyringssystemet er, at
de færdigproducerede kraner har en renhedsklasse på 17/14/11 iflg. ISO 4406:1999.
10.1 Produktionsområde
Optimale forhold ville indebære store og dyre omkonstruktioner. Produktionsområder, hvor
der arbejdes på hydrauliksystemer aflukkes 100 % fra de områder, hvor der foregår
metalbearbejdning osv. Hydraulikområdet skulle i så fald have malet gulv og anvende
måtter til olieabsorbering. Der skulle laves udsugning i områderne i gulvniveau for at
minimere det støv, som hvirvles op fra gulvet.
I det følgende beskrives tiltag, hvormed HMF kan højne hydraulikrenheden i montage- og
testområder med overskuelige økonomiske midler. Til sidst beskrives et forslag til en
arbejdsprocedure i hydraulikproduktionen på HMF.
Side 48 af 64
Generelt om arbejde med hydraulik
Montage af hydraulikkomponenter skal foregå med stor omhyggelighed. Alle komponenter
skal være afproppede, indtil de skal anvendes, og montageport skal efterses før tilslutning
for eventuelle bearbejdningsrester, rester fra afblændingsproppen eller andre
fremmedlegemer.
Arbejde og montering på hydrauliske komponenter bør ikke foregå i nærheden af steder,
hvor der anvendes slibeværktøj og lignende, som kan skabe støv- eller metalpartikler i
luften. I tilfælde af at det ikke muligt at flyttet emnet, som ønskes bearbejdet i et af
metalbearbejdningsområderne, bør slibearbejdet bringes til et minimum.
Olieabsorbering
Det anbefales at anvende måtter, puder og såkaldte snaks, som er konstrueret til formålet.
Mulighederne er mange indenfor dette område, der kan dog opdeles i engangsudstyr og
genanvendeligt udstyr. Sammenligningen af produkterne kan gøres ud fra antal liter olie
udstyret kan absorbere kontra økonomien. Derudover betyder anvendelsen af produkterne
i dagligdagen hos medarbejderne også noget. Ud over disse faktorer omkring økonomi og
anvendelse kan den miljømæssige del også tages op til overvejelse. De genanvendelige
produkter bliver ifølge leverandøren vasket og renset i overensstemmelse med en
tidssvarende miljøpolitik, hvorimod engangsprodukter skal bortskaffes.
Engangsmåtter fra L-M Vaskbare måtter fra Berendsen
Olieoptag pr m2 5,3 liter Olieoptag pr m2 8,00 liter
Størrelse 40*50 cm Størrelse 60*90 cm
Areal pr måtte 0,20 m2 Areal pr måtte 0,54 m2
Pris Kr. 5,50 Vaske pris Kr. 39,00
Pris pr m2 Kr. 27,50 Pris pr m2 Kr. 72,22
Pris pr liter olie Kr. 5,19 Pris pr liter olie Kr. 9,03
Figur 30. Økonomisk sammenligning af olieabsorbering. (Egen tabel)
Herover ses en økonomisk sammenligning ud fra indkøbspris og antal liter absorberet olie.
Priserne er indhentet fra henholdsvis indkøbsafdelingen på HMF og Berendsen Textil
Service A/S. (lemu.dk. u,d) og (berendsen.dk. u,d)
Side 49 af 64
Tilslutning til pumpestationer og prøvestande
Slanger for tilslutning af hydrauliske delkomponenter og testkraner skal altid findes
afblændet med de dertilhørende gummipropper, når de ikke anvendes.
Forslag til arbejdsprocedure på HMF
Best practice for rent hydraulikarbejde
Hvad udføres Hvor udføres Hvem udfører Hvordan udføres
Slibearbejde
Hydraulik
arbejdsområde
Ingen
Evt. slibearbejde foretages i
metalbearbejdningsområde
Montage af
komponenter
Hydraulik
arbejdsområde
Montør
Komponenter:
Udpakkes først umiddelbart
før montering.
Kontrol af montageport
Afpropning af
- komponenter
- pumpeudstyr
- testudstyr
Hydraulik
- montagesteder
- pumpestationer
- teststande
Montør
Testpersoner
Propper
Filterinspektion
Hydraulik
- montage
- teststande
Ansvarshavende
- pumpestation
- testperson
Indikatorer og evt. filterskifte
Olieabsorbering
Hydraulik
- arbejdsområde
- testområde
Alle
Måtter
Gulvvask
Hydraulik
- arbejdsområde
- testområde
Alle
Vaskemaskine og mopper
Figur 31. Hydraulik arbejdsmetoder. (Egen tabel)
Side 50 af 64
10.2 Komponenter
Rene komponenter er en nødvendighed for at kunne producere hydrauliske produkter med
høj renhedsklasse. I afsnit 9 ’Hydraulik komponenter’ beskrives og undersøges nogle
komponenter fra HMFs varelager, og herunder beskrives forbedringsforslag til
komponenterne.
Cylindre
Der bør stilles krav til underleverandører om renere produktionsprocesser eller flushing af
cylindre.
Slanger
Der kan umiddelbart ikke foretages en ændring, som er indenfor økonomisk rækkevidde.
Tanke
Gram Slotssmed: Der bør stilles krav til leverandøren om rengøring inden levering eller
rengøring på HMF før montage.
KVARNMON: Der kan umiddelbart ikke foretages forbedringer, dog kunne der udtages
stikprøver på tanke i drift, for at klarlægge om den indvendige lakering, har en
tilfredsstillende levetid.
Rør
Gennemskydning med skumkuglen skal foretages, når røret er færdigproduceret og
afproppes umiddelbart herefter.
10.3 Slutkontrol
Sidste del af kranproduktion foregår i en af prøvestandene, hvor der foretages funktions-
og løftetest. Under det forløb foretages løbende partikelmåling på den olie, der sendes
retur fra kranen. Til sidst i testforløbet aktiveres de enkelte funktioner særskilt, og
returoliens renhedsklasse aflæses og arkiveres til dokumentation. Hvis den ønskede
renhedsklasse ikke er opnået, aktiveres de enkelte funktioner, indtil den ønskede klasse er
opnået.
Udstyret, der ønskes anvendt til denne slutkontrol, opbygges som HMF partikelmålerstand
dog uden muligheden for filtrering.
Side 51 af 64
11 HMF kraner i drift
Det har ikke været muligt at følge og foretage målinger på en kran i drift. Et sådant forløb
ville kunne give et indblik i, om den filterpakke, som i dag monteres på de kraner som
produceres, lever op til det lovede fra HMFs samarbejdspartner og filterproducent HYDAC.
De ting, som kan have indflydelse på hydraulikoliens tilstand under drift, er:
- Montering af kran, systemet hvor den tilkobles og håndtering af olien, som påfyldes.
- Måden hvorpå kranen anvendes med hensyn til oliens temperatur ved opstart.
- Området hvor kranen anvendes med hensyn til støv osv.
- Kranens muligheder for yderligere tilslutning af hydrauliske værktøjer, som kan
forårsage forurening under tilkobling.
I forbindelse med indføring af ren hydraulikolie på HMF har jeg haft rådgivende samtaler
med repræsentant Tomas Skjærris fra firmaet GREENOIL (oktober 2013), som rådgiver
om hydraulikoliefiltrering og producerer offlinefiltrerings løsninger. Han vurderer, at
følgende forhold omkring oliens beskaffenhed under drift af hydraulikmaskiner er vigtige:
- Renheden af olien
- Vand i olien (frit, bundet og emulgeret vand)
- Olietemperatur (olien nedbrydes ved temperaturer over 85 grader celsius)
Side 52 af 64
Renheden af olien
En HMF kran er konstrueret med to inline filtre, nemlig et højtryks- og et returfilter, dog
findes der en undtagelse i et par enkelte små modeller, som kun er monteret med
returfilter. Filtrene, der anvendes i de færdige kraner, leveres af HYDAC og er 10 µm med
betaværdi på 200.
Ifølge HYDAC vil denne filterpakke bevirke, at hydraulikoliens renhedsklasse stabiliserer
sig inden for ISO 15/12/9 - 19/16/13. (HYDAC håndbog)
Umiddelbart er det et stort område, renhedsklassen stabiliserer sig indenfor med hensyn til
antallet af partikler. For eksempel kan antallet af 4 µm variere fra 16.000 til 500.000.
Et amerikansk tidsskrift, Machneiry lubrication som behandler drift og vedligehold har lavet
analyser af hydrauliksystemer og deres levetid med hensyn til renhedsklassen af olien.
Gennem analyser og erfaring er de kommet frem til, at levetiden på hydraulikkomponenter
stiger i takt med renhedsklassen.
Figur 32. Udvidelse af levetid tabel. (machinerylubrication.com. u,d)
Overstående tabel viser sammenhængen mellem renere hydraulikolie og forlængelse af
levetiden på komponenterne i hydrauliksystemet. Ud fra tabellen kan det aflæses, at
levetiden af hydraulikkomponenter kan forøges med en faktor tre, hvis renhedsklassen er
tre til fire klasser renere, og hvis dette sammenholdes med HMF kranens stabiliserede
område i renhedsklasse, vil der være markant forskel i kran komponenternes levetid
indenfor det valgte filter udstyr.
Forlængelse af kran komponenternes levetid kunne udføres ved at montere en
offlinefiltrering på hydraulikolietanken, så oliens renhedsklasse stabiliserer sig på det høje
niveau eller om muligt renere.
Side 53 af 64
Vand i olien
Vand i hydraulikolien er nærmest en usynlig forureningskilde, og vand opdeles i følgende:
- Frit vand
- Bundet vand
- Emulgeret vand
Vand i olien reducerer smøreegenskaberne, som kan medføre højere drifttemperaturer.
Konsekvensen af dette er nedbrydning af olien og dannelse af biprodukter i olien, der kan
forårsage afsætninger i komponenterne, som i sidste ende resulterer i et dårligt virkende
hydrauliksystem. En yderligere faktor er rust- eller korrosionsdannelser i systemet og
tanken. Disse faktorer er med til at nedbringe udstyrets levetid.
Frit vand
Frit vand bundfælles i en eventuel olieprøve eller i tanken, og hvis muligt kan det aftappes
ved bundskruen eller ved en hane konstrueret til formålet.
Bundet vand
Vandet er bundet indtil oliens mætningspunkt, 200-600 ppm.
Emulgeret vand
Emulgeret vand ligger over oliens mætningsniveau, op til 200 ppm.
Hvis et testforløb af HMF kraner viser tegn på vand i hydraulikolien under drift, vil en mulig
løsning være at fjerne vandet i et offlinefilter. De tre filterleverandør, der undervejs har
rådgivet, har løsninger af forskellig karakter.
- HYDAC
Mulighed for vandabsorbering via ble lignende materiale i filterindsatsen.
- CC JENSEN
Filterindsatsen er af cellulose/papir og er vandabsorberende.
- GREENOIL
Varmelegeme i filterhuset, som ifølge GREENOIL kan fjerne vand ned til 40 ppm.
Vandabsorbering i offlinefilter behandles ikke yderligere i dette projekt.
Side 54 af 64
Olietemperatur
Højere driftstemperatur på olien forårsager nedbrydning af olien, som er beskrevet i
afsnittet om ’vand i olien’.
Offlinefiltrering på HMF kran
Denne type filtrering kunne være en god løsning til en HMF kran, hvis et testforløb viser
tegn på dårlig renhedsklasse af olien og eventuelt vandindhold. Offlinefiltrering kan
installeres på to forskellige måder, og herudover kommer de forskellige producenters
forskellige filtre og metoder til vandabsorbering eller -fjernelse.
- Filtrering via by-pass
- Filtrering via pumpe
Filtrering via by-pass
Denne metode bygger på systemtrykket i hydrauliksystemet. Efter pumpen indsættes en
py-pass ventil umiddelbart før højtryksfiltret, som bortleder et lille olieflow til offlinefiltret, og
herefter retur til tanken. Her opnås kun filtrering under drift af hydrauliksystem.
Figur 33. Diagram over bypassfiltrering. (Scan-tech.dk)
Overstående diagram viser tilslutningen af py-pass filtrering.
Side 55 af 64
Filtrering via pumpe
Dette system er opbygget med egen pumpe lignende de offlinefiltreringer, der anvendes til
filtrering af olien i produktionen, men i dette tilfælde er det en 24 volt pumpe, som tilsluttes
lastbilens elektriske anlæg. Systemet tilkobles tanken, som tidligere beskrevet i afsnittet
’Offline’ og filtrerer på tankindholdet. Systemet tilsluttes således, at det sættes i drift, når
tændingen på lastbilen, hvorpå kranen er monteret, aktiveres. Herved opnås filtrering, når
lastbilen kører til og fra arbejdsområdet.
Figur 34. Diagram over offlinefiltrering. (cjc.dk. u,d)
Overstående diagram viser hvorledes offlinefiltreringen tilsluttes. Dette er øjensynligt den
bedste løsning, idet det er uafhængigt af resten af hydrauliksystemet med mulighed for
mest driftstid, og bedre filtreringsforhold.
Side 56 af 64
12 Konklusion
HMFs holdninger til hydraulikudvikling og -produktion skal have et løft for at opnå de mål,
de selv ønsker. Dette er en lang proces, som skal implementeres over et tidsforløb, og
herefter løbende kontrolleres og bearbejdes, samt inddrages i virksomhedens
kvalitetssystem ISO 9001.
Umiddelbart har virksomheden ingen form for styring eller kontrol af den hydraulikolie og
de forskellige hydraulikmontageborde, pumpestationer og teststande, som anvendes til
såvel påfyldning af krankomponenter og til sluttest.
For at besvare projektets problemformulering har det være nødvendig at kortlægge
hydraulikoliesystemet på HMF, foretage partikelmålinger af den hydraulikolie, som
anvendes i kranproduktionen samt analysere komponenter og produktionsområder.
For at opnå renhed af den hydraulikolie, der anvendes i produktionen, implementeres en
ny forbrugstank, som indeholder størst tænkeligt dagsforbrug. Forbrugstanken fyldes efter
arbejdstidens ophør, hvorefter en offlinefiltrering sørger for filtrering således, at der ved
påbegyndelse af næste arbejdsdag er hydraulikolie af høj renhedsklasse til rådighed.
Hydraulikmontageborde, pumpestationer og teststande ombygges og monteres med
filterudstyr tilsvarende den renhedsklasse, de på virksomheden ønsker at kunne levere
produkter med. Ved teststande installeres partikeltællerudstyr, så der under slutkontrol af
kranen løbende kan foretages måling af kranens returolie.
For at opnå og opretholde en høj hydraulikrenhed af kranerne, som produceres, er rene og
støvfri områder samt korrekte arbejdsmetoder en nødvendighed. Det samme gælder rene
hydraulikkomponenter.
Et korrekt hydraulikproduktionsområde kræver store omkostninger til etablering af total
adskilt metalbearbejdnings- og hydraulikarbejdsområde. Virksomheden kan dog med
mindre midler foretage en forbedring af deres nuværende produktionsområder ved at
indføre støv- og snavsfri olieabsorberingsremedier, ændring af arbejdsmetoder med
hensyn til afpropning af pumpeudstyr og komponenter samt anvendelse af slibeudstyr.
Under denne proces skal medarbejderne informeres om betydningen af ren hydraulik.
Hydraulikkomponenterne indkøbes uden nogen form for krav til renhedsklasse, og derfor
bør der på sigt stilles krav til leverandøren af disse. Rørene, som færdigbearbejdes på
Side 57 af 64
virksomheden, kan opnå en markant ændring af renhedsklasse ved en forholdsvis lille
ændring af arbejdsforløbet.
Under slutkontrollen af kranerne aktiveres de enkelte funktioner, indtil den ønskede ISO
kode kan aflæses på teststandens partikeltæller.
For at opretholde hydraulik produktionsudstyrets funktionalitet og arbejdsmetoder
anvendes et best pratice skema, hvor de ansvarshavende for hydraulikudstyr er angivet,
og arbejdsmetoderne er beskrevet.
HMF kranernes renhedsklasse under drift bør stabilisere sig på et middelniveau ifølge
HYDAC. Dette er der dog ingen garanti for, og derfor bør der udføres et testforløb af
kraner i drift, hvor der analyseres på renhedsklasser og vandindholdet i hydraulikolien. Et
forbedringsforslag til kraner i drift er installering af offlinefiltrering, som giver mulighed for
at holde forureningen af olien på et lavt niveau, og samtidig absorberer eventuelt vand i
olien.
Side 58 af 64
13 Kilder
Litteratur
- Jørgensen, P., Aage West, S., 2013. Håndbog for maskinmester 2. 10. udgave.
København: Faglitteratur. ISBN 978-87-7463-017-3 (bind 1+2)
- Terkelsen, L., 2001. Hydraulik for driftstekniker. 4. udgave. Svendborg: Faglitteratur
ISBN 87-983010-2-0
Datablade og links
- berendsen.dk (n,d). Olieabsorberende materiel. [online], tilgængelig via:
<http://www.berendsen.dk/olieabsorberende-maatter>[Tilgået 29-10-2013]
- Bosch Rexroth.com (n,d) Datablad pumpe renhedskrav [online], tilgængelig via:
< http://www.boschrexroth-
us.com/country_units/america/united_states/sub_websites/brus_brh_m/en/products
_mobile_hydraulics/1_axial_piston_units/a_downloads/re92270_2012-06.pdf>
[Tilgået 25-11-2013]
- Cjc.dk (n,d) Frit vand i hydraulikolie. [online], tilgængelig via:
<http://www.cjc.dk/dk/olieforurening/frit-vand> [Tilgået 21-11-2013]
- Cjc.dk (n,d) Opløst vand i hydraulikolie. [online], tilgængelig via:
<http://www.cjc.dk/dk/olieforurening/oploest-vand > [Tilgået 21-11-2013]
- Hydac.com (n,d) Returfilter 2600 [online], tilgængelig via:
<http://www.hydac.com/de-de/produkte/filtration-und-pflege/hydraulik-und-
schmieroelfilter/komplettfilter/leitungsfilter/nf-230.html> [Tilgået 26-11-2013]
Side 59 af 64
- Hydac.com (n,d) OLF 5/15 [online], tilgængelig via: < http://www.hydac.com/de-
en/products/filtration-and-fluid-conditioning/hydraulic-and-lubrication-filter/filter-
assemblies/offline-filters/olf-5-filter/show/Download/index.html>[Tilgået 26-11-2013]
- Hydac.com (n,d) OLF 15-30-45-60 [online], tilgængelig via:
<http://www.hydac.com/de-en/products/filtration-and-fluid-conditioning/hydraulic-
and-lubrication-filter/filter-assemblies/offline-filters/olf-15304560-filter.html>
[Tilgået 26-11-2013]
- HYDAC Håndbog. Illustrationer af forurenings koder, vejledninger og anbefalinger til
filter udstyr af forskellige hydrauliksystemer.
- lemu.dk (n,d) Olieabsorberende materiel. [online], tilgængelig via:
<http://www.lemu.dk/universalmaatte-kraftig-ff-40x50cm-pk-100/3805700055>
[Tilgået 29-10-2013]
- machinerylubrication.com (n,d). Hydraulik komponenters levetid. [online], tilgængelig
via: <http://www.machinerylubrication.com/Read/1291/lubricant-cleanliness>[Tilgået
19-11-2013]
- Sauer danfoss.com (n,d) Datablad pvg ventil renhedskrav. [online], tilgængelig via:
<http://powersolutions.danfoss.com/stellent/groups/publications/documents/product
_literature/520l0344.pdf>[Tilgået 25-11-2013]
- Skøtt Andreasen, S., Kerstens, H., 2012. Rapportskrivning – en vejledning. 5.
udgave. Aarhus
- Q8.dk (n,d). Hydraulikoliedata. [online], tilgængelig via:
<http://www.q8.dk/~/media/Q8/Product%20Datasheet/Handel.ashx>[Tilgået 13-11-2013]
<http://www.q8.dk/~/media/Q8/Product%20Datasheet/HolbeinNWG.ashx>[Tilgået 13-11-
2013]
Side 60 af 64
Figurliste
- Cjc.dk (u,d) offline diagram[online], tilgængelig via:
- <http://www.cjc.dk/products/fine-filters/hdu-1512-compact-oil-filter/>[Tilgået 29-11-2013]
- finkedanmark.dk (n,d) bio olie billede [online], tilgængelig via:
<http://www.finkedanmark.dk/37_hydraulikolier.htm> [Tilgået 21-11-2013]
- hmf.dk (n,d) forside kran [online], tilgængelig via:
<http://www.hmf.dk/default.aspx?id=3020>[Tilgået 25-11-2013]
- hydac.com (n,d) filterbillede [online], tilgængelig via:
<http://www.hydac.com/de-de/produkte/filtration-und-pflege/hydraulik-und-
schmieroelfilter/filterelemente/show/Overview/index.html> [Tilgået 20-11-2013]
- hydac.com/de (n,d) HYDAC OLF 15-13-45 og 60 [online], tilgængelig via:
<http://www.hydac.com/de-en/products/filtration-and-fluid-conditioning/fluid-
conditioning-systems/static-filtration-systems/olf-15304560-with-motor.html>
[Tilgået 23-11-2013]
- hydraulicspneumatics.com (n,d) Multipass-test. [online], tilgængelig via:
<http://hydraulicspneumatics.com/200/TechZone/HydraulicFilter/Article/False/83821
/TechZone-HydraulicFilter> [Tilgået 20-11-2013]
- oilsolutions.com (u,d) ISO 4460 graf [online], tilgængelig via:
<http://www.oilsolutions.com.au/oilsolutions/oil_cleanliness_codes.htm>
[Tilgået 29-11-2013]
- Scan-tech.dk (n,d) by-pass filtrering [online], tilgængelig via:
<http://www.scan-tech.org/produkter/oliefiltrering.html>[Tilgået 25-11-2013]
stateofgreen/CC-Jensen (n,d) CC JENSEN offlinefiltrering [online], tilgængelig via:
<http://www.stateofgreen.com/en/Profiles/CC-Jensen> [Tilgået 23-11-2013]
Side 61 af 64
14 Bilag
Bilag 1. Partikelmålinger
Målingerne er overført til excel fra HYDAC programmet.
Prøvestand 1 21 17,8 11
21,1 17,9 10,9
Prøvestand 2 21,2 17,9 10,6
21,1 17,7 10,2
Prøvestand 3 19,5 16,3 10,2
19,6 16,4 9,7
Prøvestand 4 19,8 16,5 10,1
19,9 16,5 9,8
Prøvestand 4 nyt offlinefilter og kørt 24 timer 17 13,8 7,3
Vippeborde 16,6 13 8,3
16,5 12,7 7,2
Mobilepumpe 20,5 18,3 13,3
20,5 18,3 13,3
Hæve/sænke (gammel type) 20,8 17,3 9,8
20,7 17,5 9,7
Hæve/sænke (nyere type) 18,7 14,6 6,8
18,7 14,5 7
Prøvestand stor kran 24,4 22,7 15,8
24,3 22,7 15,9
Prøvestand stor kran. Offline 24 timer forkert filter 10 µm 23,8 19,5 7,8
23,7 19,6 7,8
Prøvestand stor kran. Offline 24 timer korrekt filter 2 µm 19,3 15,8 6,8
19,4 15,9 7
Side 62 af 64
Bilag 2. Målinger på montagesteder
17
14
11
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15
ISO kode
Partikel størrelser µm
Målet HMF
Mobil pumpestation
Hæve/sænke filter i gulv 1028-6
Hæve/sænke filter over gulv 1028-12
Vippeborde samlelinje 12-23
Side 63 af 64
Bilag 3. Målinger teststande, før offline drift, prøvestand 4 og stor kran
test
17
14
11
0
5
10
15
20
25
30
0 2 4 6 8 10 12 14 16
ISO kode
Partikel størrelser µm
Målet HMF
Storkran test
Prøvestande 1-3 gennemsnit
prøvestand 4
Side 64 af 64
Bilag 4. Målinger teststande, efter offline drift prøvestand fire og
storkrantest
17
14
11
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15
ISO kode
Partikel størrelser µm
Målet HMF
Storkran optimeret, offline i drift og rigtigt offlinefilter
Prøvestande 1-3 gennemsnit
Prøvestand 4 offline i drift
Recommended