Ключевые показатели
В. Дьяченко,
генеральный директор
ООО «ЛАБОРАТОРИЯ НАДЕЖНОСТИ»
как извлечь
максимальную выгоду
из смазочного
материала?
«Сэкономленные деньги –
заработанные деньги» (Генри Форд).
Всегда пользуюсь данным высказыванием в начале разъяснений персоналу
аудируемых мною предприятий, почему
отсутствие фокуса в работе со смазочными материалами, а также потери, с ними
связанные, на самом деле приносят значительно большие финансовые убытки,
чем кажется на первый взгляд.
27
Ключевые показатели
Преждевременная
замена масла, т.е.
умышленное сокращение
срока службы СМ,
24 %
Доля полезного
использования СМ,
40 %
Испаряемость,
в результате
преждевременное
окисление,
4%
Влияние
каталитических
металлов
на срок службы СМ,
4%
Первичная
деградация
СМ из-за плохого
хранения,
8%
Сокращение жизненного
ресурса, вызванного
тепловым воздействием,
8%
Утечки и потери
при замене
оборудования,
12 %
Рис. 1. Статистика скрытых потерь в структуре жизненного цикла СМ
Эту статью я предлагаю прочитать тем, кто практикует:
- замену смазочного материала (СМ) по графику или регламенту и убежден в том,
что стоимость замены масла складывается из стоимости самого масла и услуги на
замену;
- эксплуатацию
оборудования в продолжительном интервале времени с низким
уровнем масла, полагая, что
возможная будущая потеря (утечка) масла принесет
меньше финансовых потерь,
чем потеря полного объема
смазочного материала при
том же риске потери СМ;
- не реагирует на повышенную рабочую температуру
масла;
- допускает процессы пересмазывания, т.е. прокачивает смазкой подшипниковые
опоры, пока не начнет вываливаться смазка через шейку вала или систему уплотнений;
28
-
бесконтрольную прокачку
подшипников электродвигателей;
- неправильное хранение СМ,
и т.д.,
одним словом, «выбрасывает», неосознанно или осознанно, СМ. Или, другими словами, тратит впустую свои деньги или деньги своего работодателя.
Существует статистика скрытых потерь в сравнении с долей
полезного использования СМ
в структуре жизненного цикла
СМ (рис. 1).
Рисунок 1 позволяет обозначить область и направление,
где искать ответ на вопрос, который задают многие: «На чем
необходимо сфокусироваться,
чтобы извлечь максимальную
выгоду из смазочного материала?»
Практика показывает, что
решение данной задачи проходит через трансформацию всех
вопросов обращения со смазочными материалами в некую
систему. Я ее называю «Система
эффективного смазывания оборудования».
Управление данной системой на предприятии начинается с изменения осознания персоналом ценности правильного смазывания как функции и
представления о смазках. Для
того чтобы «Система эффективного смазывания оборудования» заработала, необходимо
совершить первый шаг – оценку текущей ситуации. В конце
концов, пример самых лучших
практик абсолютно бесполезен, если вы неправильно сориентированы. Многие ошибочно считают, что «Система эффективного смазывания оборудования» начинается с технических изменений, закупки самого крутого, суперсовременного смазочного оборудования и
премиальных марок масел – и в
этом суть изменений
Нет. Это не так.
В основе «Системы эффективного смазывания оборудо-
Ключевые показатели
вания» лежат знания и компетентность, экономическая целесообразность принятых решений, цель, ориентиры лучших практик, анализ и здравый
смысл. Поэтому все начинается
с руководителей высокого ранга, в руках которых лежит вертикаль знаний и организация
процесса обучения и аттестации подчиненного ему персонала. Нельзя исключать из этой
системы персонал отдела закупок. Например, слишком часто
СМ рассматриваются как расходные материалы, которые необходимо приобрести по самой низкой цене. Мне знакомы предприятия, которые берут на себя смелость диктовать
производителям смазок, структуру себестоимости смазочного материала, при этом не понимая особенностей процесса
создания смазочного материала и сути задачи, которую должна решить смазка.
На самом деле смазочные
материалы являются ценными активами, которые должны
быть всесторонне контролируемы и использованы таким образом, чтобы их максимальная
стоимость в процессе эксплуатации была реализована. К со-
Реальная
стоимость
смазочного
материала
+
+
Стоимость
подключения
(монтаж
/демонтаж)
заправочного
оборудования
=
+
Стоимость
отказа
оборудования
+
жалению, предприятия, не участвующие в управлении жизненным циклом смазочных материалов, в среднем 50–55%
ценности ресурса смазочных
материалов не используют.
Всем знакомо такое понятие,
применимое к оборудованию,
как жизненный цикл, который
включает в себя все стадии: от
появления на уровне идеи до
утилизации. Применительно к
маслам на предприятиях не
принято об этом говорить, так
как в 99,9% случаев считают,
что это расходный материал.
Предприятия, где бюджет на закупку СМ выведен из ремонтного фонда, «развязывают руки»
персоналу, который предпочитает находиться на позиции регулярно доливающего СМ в систему, чем на позиции устраняющего потерю (утечку).
Есть еще одна интересная
стратегия замены смазочного материала, которая преобладает практически во всех отраслях, где есть системы смазки картерного типа, – замена масла по регламенту один
раз в год, при этом отсутствует какой-либо простейший инструмент анализа смазочного
материала. На мой вопрос «есть
Стоимость
необходимого
объема нового
смазочного
материала
Стоимость
логистики
смазочного
материала до
места заправки
системы
+
Затраты
на ИТР,
осуществляющих
надзорную
функцию
+
Стоимость
трудозатрат
на заправку
узла/привода
маслом
Стоимость
логистики
отработанных
смазочных
материалов
и утилизация
+
+
ли представление об эксплуатационной стоимости смазочного
материала при такой стратегии
замены и экономически целесообразна ли такая стратегия»,
как правило, ответ один, и его
представляют в виде суммы.
Эксплуатационная
стоимость смазочного
материала
=
Стоимость
объема
(СМ) для
заправки
системы
+
=
Стоимость
услуги
на заправку
привода
(системы)
Предлагаю посчитать на
примере своего предприятия.
Но когда мы начинаем рассуждать, учитывая все аспекты
жизненного цикла смазочного
материала, то происходит преображение.
Кажущаяся
эксплуатационная
стоимость
смазочного
материала
Эксплуатационная
стоимость
смазочного
материала
В этот момент приходит понимание реальной эксплуатационной стоимости смазочного
материала. И формула несколько видоизменяется (рис. 2).
+
Стоимость
доступности
оборудования
Стоимость
лабораторного
анализа
Стоимость
функционирования
наряд-допускной
системы (оформление допусков)
+
+
+
Стоимость
утилизации тары
и сопутствующих
отходов
+
Различные
территориальные надбавки и
коэффициенты
Рис. 2. Реальная стоимость смазочного материала
29
Ключевые показатели
Если вы подставите в эту
формулу стоимость затрат вашего предприятия, то реальная
эксплуатационная стоимость
смазочного материала будет
более чем в 10 раз выше «кажущейся эксплуатационной стоимости». Я предлагаю всего лишь
задуматься о том, что на текущий момент вы вкладываете в
такое понятие, как «эксплуатационная стоимость смазочного
материала».
Существует такое высказывание (не помню, кто сказал, но
для меня оно ценно): «Если хочешь управлять любым процессом, начни с учета всех его
аспектов». Как только появляется система учета СМ, сразу становятся видны некоторые довольно удивительные и упущенные затраты и выгоды.
Осенью 2018 года я инспектировал один из ЦБК. Выявлен был интересный факт регулярного восполнения маслом гидроприводов БДМ (бумагоделательная машина): гидросистемы пресса обезвоживания, тряски грудного вала и
мельницы. Причем восполнение до необходимого объема
масла входило в разряд рутинных операций, описанных в технологической карте. Вызывало удивление, что ответственный за обеспечение СМ специалист не всегда успевал отследить момент исчезновения запаса СМ. А по мнению обслуживающего персонала данные
операции считались постоянными и незначительными. Поэтому результаты обнаружения
потерь (утечек) не фиксировались и не считались критичными. Странным оказалось удивление того же персонала, когда им было показано, что ежемесячная закупка масла – порядка 1300 л – была направлена на постоянное восполнение
этих «незначительных» потерь.
Они просто не имели привычку
30
считать расход масла, а информации, которая бы «открыла им
глаза», просто не было. В гидросистемах использовалось масло типа HLP зарубежного производителя. Финансовая потеря на обслуживание этих «незначительных» утечек, без учета человеческих ресурсов, составила 3 млн руб. в год. И это
только по одной номенклатуре
СМ.
Настройка системы учета использования СМ является главным и первым шагом при реализации планов и новых инициатив. Она будет носить статус
отправной точки, с помощью
которой можно будет определять последующие улучшения.
Измерение количества используемого смазочного материала является относительно
простой задачей, поэтому визуализацию процесса довольно информативно можно реализовать на рабочей станции
ответственного по учету и снабжению смазочными материалами. Также можно создать индикаторы ключевых показателей
эффективности (КПЭ), предусматривающих закупку СМ, которые, в свою очередь, будут
отображать соответствие целевым показателям потребления
и снижения расхода СМ в зависимости от системы действующих процедур смазывания оборудования, а также возможного
внедрения новых технических
мероприятий и инициатив. Такой подход помогает определить общую эффективность любой новой инициативы и позволяет рассчитывать экономическую целесообразность нововведений.
На предприятиях, где широко используют базы данных
программного
обеспечения
системы управления техническим обслуживанием (CMMS),
будет полезным создание настроек текущего потребления
в сочетании с системой целеполагания использования СМ
и результатов внедрения новых
инициатив. Отмечу, что более
глубокие и детальные расчеты
становятся актуальными и востребованными при внедрении,
в том числе, системы оценки
эффективности трудовых операций, оценки стоимости стратегий ТО и используются также
при перераспределении функций и ролей, вызванных оптимизацией трудовых ресурсов
предприятий.
Возвращаясь к названию
статьи, я предлагаю в первую
очередь признать факт существования потерь. От них никуда не деться, но они могут
быть контролируемы и, соответственно, либо ликвидированы, либо сведены к минимуму.
И в этом помогает разобраться
понимание корневых причин
и механизма деградации СМ, а
также знание стратегий и процедур, позволяющих влиять на
большинство аспектов жизненного цикла СМ на предприятии,
начиная с процедуры закупки и
заканчивая утилизацией СМ.
Этапы жизненного
цикла СМ
при попадании
на предприятие
1. Хранение смазочного
материала
Хранение смазочного материала – это важная и наиболее
часто упускаемая из виду область.
На многих предприятиях
СМ, покинувшие территорию
центрального склада и доставленные в зону приагрегатного (временного) хранения, попадают под влияние негативных погодных и/или внешних
неприемлемых (с точки зрения
попадания загрязнения условий) (см. фото). В этот момент
Ключевые показатели
СМ подвержены преждевременной деградации как базового масла, так и присадок. В таких
условиях СМ теряют значительную часть своего пригодного к
эксплуатации жизненного ресурса прежде, чем они попадут
в систему или привод. А попавшие в СМ загрязнения превращаются в «мину замедленного действия» отказа оборудования, так как являются отличным
катализатором окисления и деградации СМ. Поэтому в первую
очередь необходимо как минимум организовать защиту СМ от
попадания воды, открытых солнечных лучей и загрязнений.
Ввиду того, что многие СМ
имеют ограниченный срок годности, необходимо ужесточить
требования к сроку хранения
смазочного материала в диапазоне от 4 до 6 месяцев и настроить функционирование стратегии работы раздачи СМ – FIFO
(правило первого входа – первого выхода).
Также одним из важных элементов хранения СМ является
правильная и легко опознаваемая идентификационная маркировка. Она необходима для
исключения перекрестного за-
грязнения. Любое перекрестное загрязнение по умолчанию
практически всегда приводит к
изменениям в СМ, что в конечном счете приводит к замене
максимального объема СМ системы или привода. Все это дополняется возникновением непредвиденных затрат (как финансовых, так и временных), направленных на организацию
промывки системы.
2. Организация складского
запаса СМ
К сожалению, я встретил
лишь небольшое количество
людей, которые смогли ответить на вопрос, чем плохи запасы. В перечне восьми видов
потерь «запасы» занимают по
значимости второе место после «перепроизводства». Напомню, «запасы» – это замороженные деньги, т.е. деньги, извлеченные из оборота и теряющие свою стоимость. В обращении со смазочными материалами появляется весомое дополнение – потеря качества
(при неправильном хранении)
СМ. И, наверное, самое главное: «запасы» СМ увеличивают собственную стоимость, так
как нуждаются в обслуживании
(закрытый склад, персонал, логистика, подготовка и т.п.). Поэтому необходимо рассчитать
максимальный и минимальный
объемы потребления смазочного материала и настроить работу склада по принципу канбана. При этом не забывая о функционировании системы FIFO.
Важным моментом в создании
перечня потребляемых номенклатур СМ будет создание и использование консолидированного перечня СМ по типам (где
это возможно). Это существенно снизит разнообразие количества номенклатур СМ, освободив дополнительное пространство для хранения СМ.
Правильным в обслуживании запасов будет расчет коэффициента потребления СМ,
дальнейшее включение в перечень КПЭ и последующий контроль этого значения. Основной задачей будет обеспечение
снижения тренда КПЭ использования СМ.
3. Замена СМ по результатам лабораторного анализа
Общаясь с обслуживающим персоналом на тему за31
Ключевые показатели
«Пункт 5.1.2.3.
Смена рабочей жидкости
Если лабораторная проверка не проводится, то после
ввода в эксплуатацию через примерно 4 000 часов эксплуатации необходима замена масла. Это предполагает соблюдение максимальной температуры резервуара для масла
55°C, а также регулярный контроль фильтра и его замену.
Благодаря соответствующему уходу за маслом и контролю рабочей жидкости можно существенно продлить интервалы ее смены».
мены масла, всегда ссылаюсь
на выдержку из инструкции по
эксплуатации гидравлических
установок широко известной
компании-производителя гидравлического оборудования
(см. выше).
Важным в контроле жидкости, а речь пойдет о лабораторном анализе СМ, является правильное определение необходимых тестов, знание индикаторов износа, метрик предельно допустимых
значений для принятия решения о замене СМ или создания реакции на отклонение от
нормы. Например, такие тесты, как кислотное (TAN), щелочное (TBN) число или тест на
термоокислительную стабильность RPVOT могут использоваться для определения точки,
в которой масло начинает деградировать, что позволяет запланировать замену масла. Настройка индикаторов чистоты
СМ позволяет вовремя создать
реакцию в планах технического обслуживания (ТО), направленную на фильтрацию или сепарацию СМ системы.
На некоторых предприятиях
мне задавали вопрос: «Редукторы, двигатели и т.п. картерного
типа имеют небольшие объемы
заполнения, что делать в этих
случаях?»
Для систем с небольшими
объемами заправки я предлагаю пользоваться экспресс32
приборами. Например, лично
я пользуюсь портативным прибором, предназначенным для
мониторинга СМ (см. фото). Он
делает ненужными длительные
лабораторные испытания и позволяет сделать оценку текущего состояния моторного, редукторного или циркуляционного
масла (для гидравлических масел неэффективен).
В основе функционирования такого анализатора СМ лежит принцип изменения диэлектрической постоянной масла. Сравнивая значения, полученные для нового и использованного масел одного и того же
типа и марки, анализатор масла
определяет степень изменения
состояния масла. Использование подобного прибора позволяет регулировать стоимость
проведения анализа масла на
предприятиях. Иными словами,
вы не отправляете пробу масла в лабораторию, если прибор
показывает «зеленый» статус
состояния масла, соответственно, вы не несете затраты на более широкий и дорогостоящий
лабораторный анализ.
Лабораторный анализ СМ
на предприятиях, где стремятся эффективно управлять системой технического обслуживания, просто необходим. Стоимость и эффективность стратегии ТО будут оптимальными
только в тех случаях, когда обслуживающий персонал работает с информацией, демонстрирующей текущее состояние обслуживаемого объекта, и может распознать предпосылки зарождения отказа. В системах и приводах, где используются СМ, именно данные лабораторного анализа СМ являются проводником в определении корректирующих мероприятий в планах ТО и своевременной реакции на предотвращение отказа.
Ключевые показатели
Объем анализа, стратегии и
метрики определяются на местах и нацелены на реализацию:
- входного контроля СМ;
- планирования реакций обслуживающего персонала на
выявленные изменения в СМ;
- контроля уровня чистоты
СМ;
- прогнозирование
замены
СМ.
Существует масса примеров,
когда работы, связанные с заменой СМ больших, сложных и
ответственных систем, находящиеся на критическом пути графика реализации работ на ППР
или КР, исключались из графика на основании положительных результатов лабораторного анализа СМ. Стратегии обслуживания систем с использованием лабораторного анализа СМ приносят не только экономию бюджета на закупку СМ
и ремонтного фонда, но и повышают производство продукции,
обеспечивая доступность оборудования.
4. Фильтруйте СМ. Если СМ
можно очистить, зачем его
менять?
Наиболее распространенным ответом на отрицательный
протокол анализа СМ является
рекомендация заменить СМ.
Да,
случаи
изменения
физико-химических свойств в
СМ, таких как повышенное кислотное число, стабильное значение щелочного числа или
присутствие топлива или гликоля, которые практически невозможно удалить из масла,
действительно требуют замены
СМ. Однако такие проблемы,
как обнаружение механических
примесей, частиц или воды,
редко требуют полной замены
масла при условии, что попадание воды или частиц не привело к деградации присадок и/
или базового масла.
Предприятия, не участвующие
в управлении жизненным циклом
смазочных материалов, в среднем
50–55% ценности ресурса смазочных
материалов не используют.
Я часто слышу комментарии о том, что СМ – относительно дешевый компонент системы в сравнении с незапланированными простоями, так почему
бы не менять СМ почаще?! Однако еще раз обращу внимание на
разницу между «кажущейся эксплуатационной стоимостью СМ»
и «реальной эксплуатационной
стоимостью СМ» (стр. 000).
5. Контролируйте и управляйте потерями (утечками)
На ум приходят слова Бенджамина Франклина: «Остерегайтесь мелких напрасных
расходов, ибо маленькая течь
может потопить большой корабль». Роль большого корабля
в данном случае играет бюджет на СМ и эффективность ремонтной службы. Опыт показывает, что утечки слишком часто
считаются естественным и нормальным явлением. Вышеприведенный пример с БДМ – это
не частный случай, а скорее
обычное явление.
В определенный момент
своей трудовой деятельности я исследовал интересный факт, связанный с небольшими (капельными утечками). Сейчас я предлагаю посмотреть, как будет выглядеть
влияние капельной утечки из
одного соединения или прецизионной пары (в системах
количество таких соединений
и пар может исчисляться тысячами). В эксперименте не учитывались такие условия, как
диаметр отверстия, из которого капает капля, столб масла,
условия поверхностного натяжения и т.д.
Для примера была взятая простая, средняя по величине, капля масла VG 46, скорость утечки 10 капель в минуту. Для справки: 1 капля масла
VG 46 = 0,03 мл. Если скорость
утечки равна 10 капель в минуту, то в сутки потеря составляет 432 мл, в месяц составляет
12 960 мл, а в год – 155 520 мл
(это приблизительно 156 л)!!!
156 литров капельных потерь в
год при средней стоимости масла типа HLP VG 46 (отечественного производителя) 110 руб./л
составляют 18 000 руб. На первый взгляд, незначительная
финансовая потеря. Но стоит
сложить все такие «незначительные» потери с оборудования предприятия, учесть разницу в ценах разнообразия номенклатур применяемых СМ,
добавить затраты на извлечение масла из воды, если речь
пойдет о системах оборотного
цикла водоснабжения гидросбивов станов или МНЛЗ, то появляется довольно-таки дорогостоящая «картина маслом»,
присмотревшись в детали которой, стоит задуматься.
Так как же можно контролировать утечки? В технической
политике предприятия должны
быть прописаны и выполняться:
- методы обнаружения и маркировки утечек;
- стратегии и реакции обслуживающего персонала на выявленные утечки, включая
процедуры по предотвращению повторных утечек;
- стратегии и процедуры обслуживания уплотняющих
элементов систем, включая
33
Ключевые показатели
-
оценку эластичности, твердости, посадочных мест, сопряженных трущихся поверхностей, совместимости
со СМ или окружающей средой, чрезмерного присутствия грязи и т.п.;
организация выдачи нового
СМ в обмен на возврат максимального объема отработанного СМ.
6. Используйте эффективные СМ
Научившись обеспечивать
сохранность СМ и решив задачи, связанные с потерями (утечками), можно переходить к использованию более эффективных СМ. По большому счету это
связано с тем, что часть «простых» СМ не имеют эффективных присадок, например, модификаторов трения, что влияет на энергоэффективность.
Условия эксплуатации оборудования, например мобильной
техники, давно требуют применения высокоиндексных СМ и
перехода с масел типа HLP на
HVLP, что продлевает ресурс
оборудования при холодном
пуске и также влияет на энергоэффективность. Некоторые
системы, например циркуляционной смазки, требуют применения СМ с наличием присадок
подавления пены и т.д. Я наблюдаю за разными предприятиями, характеристики производительности которых значительно
поменялись относительно проектных значений. Данная ситуация вызвала естественное изменение внешних условий негативного воздействия на приводы и системы. Но самое главное, чего не произошло – это
пересмотра карт смазок, специ-
фикации которых должны были
измениться в зависимости от
новых условий эксплуатации.
Возможно, на этом этапе будет
полезно обратить внимание на
высокоочищенные минеральные или синтетические продукты. Главное, не забывать про
важный жизненный элемент –
здравый смысл, и не опираться на понятие, если масло синтетическое, значит, это лучший
вариант. Такой подход может
привести к увеличению расходов на СМ вместо уменьшения.
Если все же ситуация диктует
принятие решения о переходе на синтетические СМ, нужно
будет тщательно пересмотреть
интервалы замены СМ в сочетании с системой управления
факторами, ускоряющими деградацию СМ, о которых я расскажу ниже.
7. Контролируйте главные
индикаторы, катализаторы
окисления и деградации СМ
Инженеры и специалисты,
для которых ценен полный
жизненный ресурс СМ, должны знать и уметь распознавать
и контролировать факторы, которые непосредственно влияют
на срок службы СМ. К ним относятся:
- частицы загрязнений в СМ;
- наличие каталитических металлов;
- вода;
- растворенный в СМ воздух;
- температура.
Частицы загрязнений в СМ –
одна из главных причин отказа
и низкой надежности оборудования. Например, в гидравлических системах высокий уровень загрязнения частицами
приводит к износу прецизион-
Реальная эксплуатационная стоимость
смазочного материала будет
более чем в 10 раз выше «кажущейся
эксплуатационной стоимости».
34
ных поверхностей распределительных шайб, качающих узлов,
подшипников и подпятников
скольжения насосов, отказу
клапанов и компонентов системы. Любой дальнейший ремонт
неизбежно сопровождается потерями гидравлической жидкости, объем которой необходимо будет восполнять. Опыт показывает, что большинство усилий по борьбе с загрязнениями мотивированы попытками
взять под контроль прямое воздействие загрязняющих частиц,
влияющих на абразивный износ и индикаторы усталостного
износа. Тем не менее принятый
подход к борьбе с загрязнениями со стопроцентной повторяемостью дублирует тренды в
снижении потребления СМ, зависящего от количества отказов гидросистем (см. график на
стр. 00).
Наличие
каталитических
металлов в контакте с СМ. Ни
для кого ни секрет, что любой
катализатор заставляет протекать химические реакции на более эффективном, быстром и
высоком уровне. Например, для
гидравлических систем, в которых используют минеральные
масла, таким катализатором будет являться медь или медесодержащие элементы систем, которые в значительной степени
будут влиять на кислотное число СМ. Именно поэтому в тесте RPVOT (RBOT-Rotating Bomb
Oxidation Test, для быстрого определения окислительной стабильности) образец минерального масла подвергается жесткому окислению в присутствии медного катализатора и воды. Доказано, что такие
металлы, как медь, увеличивают
скорость окисления СМ, выраженную ростом кислотного числа, в 4–5 раз, чем в случаях, когда медного катализатора нет.
Вода в СМ. В системе смазки
или гидропривода встречаются
Ключевые показатели
Влияние чистоты смазочного материала на количество отказов
гидравлического оборудования производственной линии и расход СМ
Стратегия
1. Утверждены целевые
значения чистоты СМ
2. Монтаж дополнительного
фильтра тонкой очистки
3. Установка стационарного
счетчика частиц
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
100
80
60
40
1,5
1,0
20
0,5
0
0
1
2
3
4
5
6
Фильтр
(микроны)
20
10
5
5
5
5
Расход
СМ (%)
100
35
18
20
15
10
4
2
0
1
0
0
Отказ гидропривода
(сл. мес).
120
Расход СМ, %
Отказ гидропривода (кол./мес.)
4,5
Базовое значение – первый месяц эксперимента (считается как 100% потребления).
Последующие значения считаются относительно первого месяца.
два вида состояния воды в СМ:
1 – свободная вода, 2 – устойчивая эмульсия. Например, наличие воды в системе смазки
подшипников скольжения приводит к разрушению гидродинамического клина. Результатом будет отказ подшипника.
Для подшипников качения ситуация еще хуже. Как свободная вода, так и эмульсия резко снижают прочность масляной пленки, что приводит к реакции в присутствии большой
нагрузки и температуры. В пятне контакта происходит микровзрыв с испарением, что оставляет характерный след на поверхностях тел и дорожках ка-
чения, что в итоге приводит к
отказу подшипника.
При определенных условиях молекулы воды могут быть
разорваны на составляющие
их атомы кислорода и водорода в результате высоких давлений, которые создаются в пятне контакта тел качения и поверхности колец. Дальше происходит процесс поглощения
ионов водорода контактными
поверхностями подшипника,
что приводит к эффекту «водородное охрупчивание поверхностей металла». Охрупчивание водородом происходит в
подповерхностной зоне металла подшипника и выглядит как
сетка, хаотично распространенная в рабочей зоне подшипника. Когда эти подповерхностные трещины выходят на поверхность, происходит скол поверхности или точечная коррозия. В результате происходит отказ подшипника. Наличие
воды в масле – это всегда риск
отказа и снижение ресурса оборудования. На обучающих семинарах я всегда демонстрирую показательный график зависимости ресурса подшипника от наличия влаги (см. график
на стр. 00).
Откровенно говоря, я считаю, что если инженер заинтересован в продлении ресур35
Ключевые показатели
Процент номинального усталостного ресурса
100 %
90 %
(SKF, Timken)
80 %
70 %
60 %
50 %
40 %
30 %
20 %
10 %
0
0
100
200
300
400
500
600
700 800
Влага в масле (ppm)
900
1000 1100 1200
Цель
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
са оборудовании, то для него
не должно быть такого понятия, как «нижний предел по содержанию воды» или «слишком
мало воды» и т.п. Все разумные
усилия должны быть направлены на снижение содержания
воды в СМ или ее исключение в
принципе.
Воздух в СМ – вернее, кислород в составе воздуха, – это
движущая сила окисления СМ.
Воздух проникает через уплотнения, неплотные соединения
сливных коллекторов. Распространенная ситуация, когда патрубок сливной трубы (внутри
бака) самопроизвольно откручивается и падает на дно бака.
В этот момент происходит эффект свободного падения СМ
36
из трубы в приемную камеру бака, что приводит к вспениванию. А если конструкцией
бака не предусмотрена система успокоения, то вспененное
масло распространяется по системе, оставляя за собой следы
кавитационного износа в насосах, потерю давления и массу
неприятностей, связанных с искажением работы исполнительных гидроприводов.
Температура СМ. Ввиду наличия механического и жидкостного трения (в том числе
собственного внутреннего трения СМ), а также компрессионных сжимающих эффектов в системах смазывания и гидроприводах, тепловыделение – это
неизбежное явление. Окисле-
ние масла – это просто химическая реакция базового масла в присутствии кислорода.
Скорость окисления СМ увеличивается экспоненциально
при более высоких температурах. Для масел на минеральной
основе эмпирическое правило заключается в том, что скорость окисления удваивается
при каждом повышении температуры на 10°С в диапазоне
выше 77°С. Окисляясь, СМ теряет свою функцию, начинает
оставлять характерные лаковые отложения, что приводит к
эффекту «залипания» клапанов,
облитерации отверстий (например, заращивание жиклеров),
трубопроводов и контактных с
маслом поверхностей. При от-
Ключевые показатели
сутствии реакции обслуживающего персонала на удаление
лаковых отложений происходит отслоение лака во время
работы гидропривода и дальнейший отказ гидроаппаратуры. Дополнительным эффектом
может быть снижение функции
теплообмена.
8. Практикуйте внедрение
новых технологий и принципов смазывания оборудования
Хорошими примерами могут быть:
1) применение системы
масловоздушной смазки оборудования в местах, где присутствует одновременно несколько негативных факторов (вода,
температура, пыль). В нашем
арсенале есть несколько положительных примеров внедрения данных принципов смазывания: в системах высокоскоростных блоков сортовых станов, смазки шпинделей прокатных станов, системах тянущих
клетей вертикальных МНЛЗ
(машины непрерывного литья
заготовок).
Результатом
изменения
принципа смазывания подшипников тянущих клетей МНЛЗ
явилось 4-кратное увеличение
стойкости подшипников и более чем в 15 раз было снижено потребление СМ (потенциал дальнейшего снижения потребления масла присутствовал). При этом был получен экономический эффект не только
на услугах выкатки клетей, но и
при переходе на масло-воздух
резко изменилась экологическая составляющая процесса
смазывания и состояния клетей
в целом. А повышение уровня доступности оборудования
привело к повышению производства разливаемой стали;
2) применение ультразвука при ручном смазывании
шприц-масленками. Такая ком-
Стратегии обслуживания систем
с использованием лабораторного анализа
СМ приносят не только экономию бюджета
на закупку СМ и ремонтного фонда,
но и повышают производство продукции.
бинация: шприц для прокачки
смазкой подшипника и возможность услышать момент, когда
подшипник получил свою смазку, дает большое преимущество
и делает такую функцию смазывания оправданной и эффективной.
Какие преимущества это
дает: а) вы обеспечиваете гарантированную доставку смазки в подшипник; б) вы максимально снижаете возможность
и риск «пересмазывания», избыточной закачки смазки;
3) применение одноточечных лубрикаторов дает
ряд преимуществ обеспечения своевременного смазывания оборудования, в том числе находящегося в труднодоступных местах или локально
рассредоточенных узлах, делающих невозможным размещение централизованной системы смазки.
Обеспечивает безопасное
функционирование
процесса смазывания узлов подвижного оборудования в условиях трудной доступности к нему
ремонтного персонала. Применение точечных лубрикаторов снижает стоимость стратегий смазывания оборудования
при ведении технического обслуживания, так как функцию
смазывания принимают лубрикаторы, а обслуживающий персонал принимает функцию правильного расчета объема дозирования, калибровки, выставки
реле времени на лубрикаторах
и своевременной, качественной замены лубрикатора.
Опыт показывает, что одним
из преимуществ в работе с од-
ноточечными лубрикаторами,
с точки зрения экономии СМ,
является совмещение оценки результатов текущего процесса смазывания и возможности в режиме текущего времени изменять интервалы включения лубрикатора, увеличивая
или уменьшая их. Целью такого
мероприятия является ручной
подбор оптимального процесса
дозирования СМ.
Любое использование тех
или иных устройств, процедур
или стратегий должно нести
четкое представление и формулировку задачи, которую вы собираетесь решать. Важно знать,
что смазочный материал создан не для того, чтобы его умело перекачивать из одного места в другое, обеспечивая сохранность, чистоту и объем. Конечно, нет!
Смазочный материал выполняет несколько важных функций:
1. Передача энергии.
2.Обеспечение теплообмена.
3. Защитная функция от износа пар трения при относительном их перемещении.
4. Моющая функция.
Поэтому формулировка задачи должна исходить из потребностей обеспечения функции самого механизма, который вы собираетесь смазывать. А для этого требуется всего лишь всесторонняя оценка
условий эксплуатации, не бояться принимать решения по
внедрению подходящих технологий смазывания и проводить
эксперименты.
37