Способ увеличить рентабельность предприятия(часть 2)

Как увеличить рентабельность горного предприятия, или современные методы очистки гидравлического масла.

Часть II.

Коллеги, во 2й части статьи я продолжу знакомить вас с современными мировыми тенденциями повышения рентабельности горных предприятий. Итак, в первой части мы рассмотрели бортовые системы очистки масла, здесь поговорим о стационарных.

Почему масло?

80% сбоев в работе в машинах, использующих масло в системе смазки, может быть отнесено к загрязнениям масла. Чистое масло в системе смазки может решительным образом уменьшить износ и истирание, благодаря чему продлится срок службы деталей и сократится время простоев.

Износ в маслосистемах существенно снижает срок службы масла и механических деталей. Если теоретически рассчитанный срок службы машины составляет около полутора десятков лет, то под влиянием сильного загрязнения масла он может снизиться до нескольких лет и даже месяцев.

Износ можно подразделить на два типа: механический и химический.

При механическом износе твердые частицы вызывают, как правило, 50% от всех отказов, умножаясь при разрушении поверхности даже очень твердого металла. Наиболее вредными частицами являются те, которые попадают между трущимися поверхностями, как в подшипнике.

При химическом износе вода, смола и частички металла, например, меди, изнашивают масло, ускоряя его старение и деградацию. Кроме химического износа присутствующая в масле вода также негативно влияет на механический износ, т.к. вода может проникать в трещины на поверхностях, ускоряя эрозию и вызывая отслаивание и ржавление металла. Остатки мягкого окисления масла (смолы) образуют липкий слой на поверхностях деталей. Тяжёлые частички всех размеров будут осаждаться на этом слое, образуя поверхность, похожую на наждачную бумагу.  Очевидно, что такой слой будет оказывать стачивающий эффект на любую другую поверхность,  вступающую с ним в контакт.

Стандарты

Для облегчения сравнений при подсчёте частичек была специально разработана классификация содержания частичек ISO 4406/2000. Что она из себя представляет?

Неожиданный отказ масляной системы часто обусловлен большим количеством в масле частичек (включений) размером >14 мкм, однако медленнее прогрессирующие неисправности, например, износ и истирание, обусловлены более мелкими частицами (4-6 мкм). Этим объясняется, почему опорные размеры в стандарте ISO 4406/2000 составляют 4, 6 и 14 мкм.

В типичной пробе масла, например, в каждых 100 мл содержится:

около 450000 частичек > 4 микрон

около 120000 частичек > 6 микрон

около 14000 частичек > 14 микрон

Если сравнить данные этой пробы с классификационной таблицей стандарта ISO, уровень

загрязнённости этой пробы масла составляет 19/17/14 (cм. рис.).

 

Полученный код по ISO является показателем чистоты масла в передаточном механизме и его можно сравнить с показателями загрязнённости, приведёнными ниже.

ISO 14/12/10     Очень чистое масло, подходит для всех масляных систем;

ISO 16/14/11     Чистое масло - сервосистемы и гидравлика высокого давления;

ISO 17/15/12     Слегка загрязнённое масло -  стандартные гидравлические системы и системы

смазки;

ISO 19/17/14     Новое масло - системы с давлением от среднего до низкого;

ISO 22/20/17     Очень загрязнённое масло, не подходит для масляных систем.

 

Если есть загрязнённое масло, должны быть и методы его очистки.

Обычный поверхностный фильтр уменьшает содержание твёрдых частичек (включений).

Глубинный фильтр на основе целлюлозы уменьшает содержание твёрдых частичек,

воды и смолы.

Электростатические фильтры уменьшают содержание заряженных частиц.

Центробежный сепаратор уменьшает содержание частиц с плотностью более высокой, чем масло.

 Глубинные фильтры изготавливают в виде набора связанных друг с другом дисков из гофрированной древесной целлюлозы, сдвинутых под углом 90° по отношению к следующему диску. Это даёт последовательность соединённых поверхностей, расположенных по линиям север-юг.

 

Глубинный фильтр похож на лабиринт, при движении по которому масло проходит через несколько слоёв целлюлозы. Большие частички (включения) задерживаются на внешней стороне элемента, тогда как мелкие заходят в элемент и задерживаются внутри него. Использование фильтрующего элемента из целлюлозы позволяет обеспечить удаление смолы и воды. Фильтр этого типа может также быть установлен в перепускном контуре, используя давление системного насоса.

Поверхностные фильтры обладают ограниченной способностью задерживать загрязнения, обычно в пределах 1-100 грамм, то есть для поддержания эффективности фильтрации необходимо производить замену фильтров через короткие промежутки времени.

Глубинный фильтр может с успехом устанавливаться в виде отдельного автономного контура, но в современных масляных системах часто комбинируются эти две системы очистки, причём глубинный фильтр удаляет загрязнения, а поверхностный фильтр служит в качестве вспомогательного защитного фильтра перед передаточным механизмом.

Обе эти технологии очистки лучше всего работают при неизменных условиях, т.е. при постоянном потоке и давлении. У бортовой же системы очистки масла его поток и давление меняются в зависимости от типа работ, выполняемых машиной.

Общий принцип работы стационарной установки тот же, что и у бортовой, разница только в универсальности. Стационарная установка не путешествует по карьеру с машиной, а дожидается её в ангаре или доставляется к машине во время проведения ТО. Очищать установка может не только гидравлическое, но и моторное, трансмиссионное масла, а также масло для дифференциалов. Конечно, такая универсальность достигается заменой фильтрующего элемента всякий раз при смене типа фильтруемого масла.

В зависимости от производителя могут быть небольшие отличия, но обычно стационарная установка по очистке масла состоит из ёмкости для хранения отфильтрованных механических примесей, нагревателя и счётчика частиц.

 

Система очистки удаляет из масла воду, грязь, частицы продуктов износа и окисления и эмульсирования смазки. Масло и присадки сохраняют свои свойства и служат дольше, а экономия владельца достигается как за счёт более редкой замены масла, так и за счёт увеличения срока службы узлов и агрегатов.

Время процедуры очистки зависит от требуемого результата, но очевидно, что чем выше требования к конечному продукту, тем дольше процедура. Производители установок по очистке масла предоставляют соответствующие таблицы, где указывается временная зависимость между начальными и конечными параметрами загрязнения масел, но в среднем процесс продолжается от 30 минут до нескольких часов. Чаще всего процедура проводится совместно с выполнением плановых работ по техническому обслуживанию, таким образом из-за очистки масла простой машин не увеличивается.

Установки подобного типа стоят относительно дорого, но, тем не менее, можно посчитать их окупаемость, даже при использовании совместно с имеющимися бортовыми системами очистки масла. В качестве примера приведу одно из добывающих предприятий в Канаде, где инженеры решили, на основании проб масла из гидроцилиндра, в помощь бортовой системе очистки гидравлического экскаватора подключить дополнительную. Вот результат очистки нового масла, хранившегося на складе. Объём в 280л за полчаса был очищен с показателей 23/19/14 до 14/13/11.

 

Конечно, это всего лишь частный случай, для конкретной модели экскаватора, у которой на гидроцилиндр стоит отдельный контур очистки: 280 литров это лишь небольшая часть от общего объема масла машины, составляющего более 3500 литров.

Возьмём менее экзотический 100тонный экскаватор. Машины данного класса широко представлены на наших разрезах. В среднем, в зависимости от производителя, объём системы гидравлического масла у такой машины составляет около 1000 литров. Периодичность замены в среднем составляет 2000 моточасов. При годовой наработке в 6000мч придётся заменить 3000 литров масла VG32 стоимостью около 300 рублей за литр. Не учитывая стоимость работ это около 900 000 рублей в первый год.

Производители установок по очистке уверяют, что срок службы масла при их использовании увеличится на срок от трёх до шести раз. Предположим, что эта цифра составляет среднее – в четыре раза, и масло необходимо менять лишь раз в 8000мч. За четыре года и 24 000мч расходы на замену масла без использования установки и с ней составят 3 600 000руб. и 900 000руб. соответственно. В среднем экономия на один 100тонный экскаватор выходит около 700 000 рублей в год. Цифра очень приблизительная, не учитывающая особенностей работы техники и связанной с ней регулярностью замены масла, долива масла, трудозатрат и т.д. Но это лишь пример; конкретные цифры вы можете получить самостоятельно, понимая регулярность замены масла в парке техники вашего предприятия. Учтите также, что работа установки по очистке масла не ограничивается экскаватором: после него она переключится на самосвалы, погрузчики и прочий имеющийся у вас парк техники.  

Интересен опыт канадских коллег, которые считают окупаемость установки не столько экономией на масле, сколько через капремонты и техническую готовность машин. Например, в одном из предприятий нефтедобывающей провинции Альберта эксплуатируется парк самосвалов большой грузоподъёмности – 180т. Для нас более привычно видеть самосвалы такой грузоподъёмности оснащёнными электрическим приводом, но зарубежные коллеги до сих пор эксплуатируют самосвалы с механическим приводом. Инженер этого предприятия, ответственный за обслуживание техники, описывает свой опыт работы со стационарной установкой по очистке  масла дифференциала заднего моста следующими цифрами: объём масла в заднем мосту самосвала составляет более 1000 литров. Средний срок службы дифференциала заднего моста и планетарных редукторов до капремонта составлял около 18 000мч. Наработка парка самосвалов предприятия в год составляет около 290 000мч, т.е. в год выходило 16 капремонтов. Использованием системы очистки масла при каждом ТО1000 предприятие стремится достичь увеличения срока службы узлов с 18 000 до 25 000мч, таким образом сократив количество капремонтов до 12 в год.

Учитывая стоимость одного капремонта в $95 000, предприятие сэкономит около $400 000 в год. Пока ещё, как пишет инженер, предприятие не учитывает и прибыль от сокращения простоя машин и соответствующих потерь от недоперевезённого груза (они возят нефтеносные пески). Но, по его оценкам, это экономия ещё около $100 000 в год.

Конечно, канадские цифры могут сильно отличаться от наших реалий, но согласитесь, пример коллег даёт хорошую пищу для размышлений.

Руководитель по технической поддержке и обучению

ООО "Ферронордик машины"

Александр Жданов

Как увеличить рентабельность горного предприятия, или современные методы очистки гидравлического масла.

Часть II.

Коллеги, во 2й части статьи я продолжу знакомить вас с современными мировыми тенденциями повышения рентабельности горных предприятий. Итак, в первой части мы рассмотрели бортовые системы очистки масла, здесь поговорим о стационарных.

Почему масло?

80% сбоев в работе в машинах, использующих масло в системе смазки, может быть отнесено к загрязнениям масла. Чистое масло в системе смазки может решительным образом уменьшить износ и истирание, благодаря чему продлится срок службы деталей и сократится время простоев.

Износ в маслосистемах существенно снижает срок службы масла и механических деталей. Если теоретически рассчитанный срок службы машины составляет около полутора десятков лет, то под влиянием сильного загрязнения масла он может снизиться до нескольких лет и даже месяцев.

Износ можно подразделить на два типа: механический и химический.

При механическом износе твердые частицы вызывают, как правило, 50% от всех отказов, умножаясь при разрушении поверхности даже очень твердого металла. Наиболее вредными частицами являются те, которые попадают между трущимися поверхностями, как в подшипнике.

При химическом износе вода, смола и частички металла, например, меди, изнашивают масло, ускоряя его старение и деградацию. Кроме химического износа присутствующая в масле вода также негативно влияет на механический износ, т.к. вода может проникать в трещины на поверхностях, ускоряя эрозию и вызывая отслаивание и ржавление металла. Остатки мягкого окисления масла (смолы) образуют липкий слой на поверхностях деталей. Тяжёлые частички всех размеров будут осаждаться на этом слое, образуя поверхность, похожую на наждачную бумагу.  Очевидно, что такой слой будет оказывать стачивающий эффект на любую другую поверхность,  вступающую с ним в контакт.

Стандарты

Для облегчения сравнений при подсчёте частичек была специально разработана классификация содержания частичек ISO 4406/2000. Что она из себя представляет?

Неожиданный отказ масляной системы часто обусловлен большим количеством в масле частичек (включений) размером >14 мкм, однако медленнее прогрессирующие неисправности, например, износ и истирание, обусловлены более мелкими частицами (4-6 мкм). Этим объясняется, почему опорные размеры в стандарте ISO 4406/2000 составляют 4, 6 и 14 мкм.

В типичной пробе масла, например, в каждых 100 мл содержится:

около 450000 частичек > 4 микрон

около 120000 частичек > 6 микрон

около 14000 частичек > 14 микрон

Если сравнить данные этой пробы с классификационной таблицей стандарта ISO, уровень

загрязнённости этой пробы масла составляет 19/17/14 (cм. рис.).

 

Полученный код по ISO является показателем чистоты масла в передаточном механизме и его можно сравнить с показателями загрязнённости, приведёнными ниже.

ISO 14/12/10     Очень чистое масло, подходит для всех масляных систем;

ISO 16/14/11     Чистое масло - сервосистемы и гидравлика высокого давления;

ISO 17/15/12     Слегка загрязнённое масло -  стандартные гидравлические системы и системы

смазки;

ISO 19/17/14     Новое масло - системы с давлением от среднего до низкого;

ISO 22/20/17     Очень загрязнённое масло, не подходит для масляных систем.

 

Если есть загрязнённое масло, должны быть и методы его очистки.

Обычный поверхностный фильтр уменьшает содержание твёрдых частичек (включений).

Глубинный фильтр на основе целлюлозы уменьшает содержание твёрдых частичек,

воды и смолы.

Электростатические фильтры уменьшают содержание заряженных частиц.

Центробежный сепаратор уменьшает содержание частиц с плотностью более высокой, чем масло.

 Глубинные фильтры изготавливают в виде набора связанных друг с другом дисков из гофрированной древесной целлюлозы, сдвинутых под углом 90° по отношению к следующему диску. Это даёт последовательность соединённых поверхностей, расположенных по линиям север-юг.

 

Глубинный фильтр похож на лабиринт, при движении по которому масло проходит через несколько слоёв целлюлозы. Большие частички (включения) задерживаются на внешней стороне элемента, тогда как мелкие заходят в элемент и задерживаются внутри него. Использование фильтрующего элемента из целлюлозы позволяет обеспечить удаление смолы и воды. Фильтр этого типа может также быть установлен в перепускном контуре, используя давление системного насоса.

Поверхностные фильтры обладают ограниченной способностью задерживать загрязнения, обычно в пределах 1-100 грамм, то есть для поддержания эффективности фильтрации необходимо производить замену фильтров через короткие промежутки времени.

Глубинный фильтр может с успехом устанавливаться в виде отдельного автономного контура, но в современных масляных системах часто комбинируются эти две системы очистки, причём глубинный фильтр удаляет загрязнения, а поверхностный фильтр служит в качестве вспомогательного защитного фильтра перед передаточным механизмом.

Обе эти технологии очистки лучше всего работают при неизменных условиях, т.е. при постоянном потоке и давлении. У бортовой же системы очистки масла его поток и давление меняются в зависимости от типа работ, выполняемых машиной.

Общий принцип работы стационарной установки тот же, что и у бортовой, разница только в универсальности. Стационарная установка не путешествует по карьеру с машиной, а дожидается её в ангаре или доставляется к машине во время проведения ТО. Очищать установка может не только гидравлическое, но и моторное, трансмиссионное масла, а также масло для дифференциалов. Конечно, такая универсальность достигается заменой фильтрующего элемента всякий раз при смене типа фильтруемого масла.

В зависимости от производителя могут быть небольшие отличия, но обычно стационарная установка по очистке масла состоит из ёмкости для хранения отфильтрованных механических примесей, нагревателя и счётчика частиц.

 

Система очистки удаляет из масла воду, грязь, частицы продуктов износа и окисления и эмульсирования смазки. Масло и присадки сохраняют свои свойства и служат дольше, а экономия владельца достигается как за счёт более редкой замены масла, так и за счёт увеличения срока службы узлов и агрегатов.

Время процедуры очистки зависит от требуемого результата, но очевидно, что чем выше требования к конечному продукту, тем дольше процедура. Производители установок по очистке масла предоставляют соответствующие таблицы, где указывается временная зависимость между начальными и конечными параметрами загрязнения масел, но в среднем процесс продолжается от 30 минут до нескольких часов. Чаще всего процедура проводится совместно с выполнением плановых работ по техническому обслуживанию, таким образом из-за очистки масла простой машин не увеличивается.

Установки подобного типа стоят относительно дорого, но, тем не менее, можно посчитать их окупаемость, даже при использовании совместно с имеющимися бортовыми системами очистки масла. В качестве примера приведу одно из добывающих предприятий в Канаде, где инженеры решили, на основании проб масла из гидроцилиндра, в помощь бортовой системе очистки гидравлического экскаватора подключить дополнительную. Вот результат очистки нового масла, хранившегося на складе. Объём в 280л за полчаса был очищен с показателей 23/19/14 до 14/13/11.

 

Конечно, это всего лишь частный случай, для конкретной модели экскаватора, у которой на гидроцилиндр стоит отдельный контур очистки: 280 литров это лишь небольшая часть от общего объема масла машины, составляющего более 3500 литров.

Возьмём менее экзотический 100тонный экскаватор. Машины данного класса широко представлены на наших разрезах. В среднем, в зависимости от производителя, объём системы гидравлического масла у такой машины составляет около 1000 литров. Периодичность замены в среднем составляет 2000 моточасов. При годовой наработке в 6000мч придётся заменить 3000 литров масла VG32 стоимостью около 300 рублей за литр. Не учитывая стоимость работ это около 900 000 рублей в первый год.

Производители установок по очистке уверяют, что срок службы масла при их использовании увеличится на срок от трёх до шести раз. Предположим, что эта цифра составляет среднее – в четыре раза, и масло необходимо менять лишь раз в 8000мч. За четыре года и 24 000мч расходы на замену масла без использования установки и с ней составят 3 600 000руб. и 900 000руб. соответственно. В среднем экономия на один 100тонный экскаватор выходит около 700 000 рублей в год. Цифра очень приблизительная, не учитывающая особенностей работы техники и связанной с ней регулярностью замены масла, долива масла, трудозатрат и т.д. Но это лишь пример; конкретные цифры вы можете получить самостоятельно, понимая регулярность замены масла в парке техники вашего предприятия. Учтите также, что работа установки по очистке масла не ограничивается экскаватором: после него она переключится на самосвалы, погрузчики и прочий имеющийся у вас парк техники.  

Интересен опыт канадских коллег, которые считают окупаемость установки не столько экономией на масле, сколько через капремонты и техническую готовность машин. Например, в одном из предприятий нефтедобывающей провинции Альберта эксплуатируется парк самосвалов большой грузоподъёмности – 180т. Для нас более привычно видеть самосвалы такой грузоподъёмности оснащёнными электрическим приводом, но зарубежные коллеги до сих пор эксплуатируют самосвалы с механическим приводом. Инженер этого предприятия, ответственный за обслуживание техники, описывает свой опыт работы со стационарной установкой по очистке  масла дифференциала заднего моста следующими цифрами: объём масла в заднем мосту самосвала составляет более 1000 литров. Средний срок службы дифференциала заднего моста и планетарных редукторов до капремонта составлял около 18 000мч. Наработка парка самосвалов предприятия в год составляет около 290 000мч, т.е. в год выходило 16 капремонтов. Использованием системы очистки масла при каждом ТО1000 предприятие стремится достичь увеличения срока службы узлов с 18 000 до 25 000мч, таким образом сократив количество капремонтов до 12 в год.

Учитывая стоимость одного капремонта в $95 000, предприятие сэкономит около $400 000 в год. Пока ещё, как пишет инженер, предприятие не учитывает и прибыль от сокращения простоя машин и соответствующих потерь от недоперевезённого груза (они возят нефтеносные пески). Но, по его оценкам, это экономия ещё около $100 000 в год.

Конечно, канадские цифры могут сильно отличаться от наших реалий, но согласитесь, пример коллег даёт хорошую пищу для размышлений.

Руководитель по технической поддержке и обучению

ООО "Ферронордик машины"

Александр Жданов

ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ
Нажимая кнопку «Зарегистрироваться», вы соглашаетесь с условиями пользовательского соглашения
ЗАЧЕМ НУЖНА РЕГИСТРАЦИЯ?
Нажимая кнопку «Зарегистрироваться», вы соглашаетесь с условиями пользовательского соглашения
ЗАЧЕМ НУЖНА РЕГИСТРАЦИЯ?
Добавление техники

Для добавления техники в первую очередь необходимо связаться с нашим менеджером для согласования деталей процесса добавления информации. Оставьте ваши данные, и мы свяжемся с Вами.