Kuvaus
Hydraulijärjestelmien vikojen paikallistaminen edustaa vianetsinnän osalta haasteellista, moniteknistä osaamista edellyttävää vianhakua. Vikana voi olla ohjatun toimilaitteen täydellinen pysähtyminen, toimilaitteen voiman, momentin tai nopeuden muutos tai ko. suureiden värähtely, järjestelmän lämpeneminen, toistuva sisäinen tai ulkoinen vuoto tai esim. hydrauliikan anturien anturivika.
Esillä on myös usein kysymys hydrauliikan ohjaustekniikan ja järjestelmää ohjaavan ohjelmiston osuudesta vikaantumisessa; onko vika komponentissa, sen sähköisessä ohjauksessa vai ohjaustavassa? Teollisuushydraulijärjestelmissä, joita usein tehdään yksittäin tai pienissä sarjoissa, esiintyy myös muita järjestelmiä useammin komponenttien ja putkiston epäonnistuneen mitoituksen ja valinnan aiheuttamia toistuvia toimintahäiriöitä, joita pidetään vikoina. Suunnittelupohjaisten vikojen paljastaminen vaatii alkuperäisen suunnittelun kyseenalaistamista, joka vaatii hyviä perusteluja. Hydrauliikkaa, mekaniikkaa sekä ohjaus- ja säätötekniikkaa sisältävien järjestelmien vianhaku edustaakin vianhaun vaativinta aluetta.
Hydraulisten, monia tekniikoita sisältävien, laitteiden ylläpitoon liittyy aina työtapaturmariski. Työturvallisuuden huomiointi korostuu erityisesti hydrauliikan vianetsinnässä. Vian etsijän pitää olla hydrauliikkaan ja järjestelmään perehtynyt henkilö ja tutkittavan piirin turvaerotus tulee olla huomioitu ja toteutettu.
Pienetkin viat hydrauliikkajärjestelmissä voivat olla monitahoisia ja vaikuttaa koko järjestelmän toimintaan. Tuloksellisen vianetsinnän edellytyksiä ovat hyvä hydrauliikan, mekaniikan, prosessin ja ohjausjärjestelmän tuntemus.
Systemaattisessa vianetsinnässä pyritään selvittämään vika määrittämällä mahdolliset aiheuttajat, tekemällä suunnitelma tarkistettavista asioista ja analysoimalla havaintojen sekä mittausten tulokset. Näin toimien työskentely on turvallista ja tehokasta.
Kirjan työstänyt Promaint ry:n Hydrauliteknisen toimikunnan työryhmä:
Juha-Pekka Luotamo, Stora Enso Oyj (työryhmän puheenjohtaja), Veli-Matti Jortikka, Hydac Oy, Jussi Korsi, Raiha Hydraulics Oy, Juha Lahtinen, eläkeläinen, Valmet Oyj, Harri Latvanen, UPM Oyj, Matti Niemelä, Taitotalo, Jani Näivä, Tehohydro Oy, Heikki Paavilainen, Metropolia.
Sisällysluettelo
1 JOHDANTO
2 VIKAMEKANISMIEN PERUSTEITA
2.1 YLEISTÄ VIKAANTUMISMEKANISMEISTA
2.2 ERILAISIA VIKAANTUMISMEKANISMIEN JAOTTELUTAPOJA
2.3 FMEA-ANALYYSI
2.4 JUURISYYANALYYSI (ROOT CAUSE ANALYSIS, RCA)
3 SYSTEMAATTISEN VIANETSINNÄN MENETELMIÄ
3.1 JUURISYYANALYYSI (ROOT CAUSE ANALYSIS, RCA)
3.2 JUURISYYN SELVITTÄMISEN VAIHEET
3.3 TYÖKALUJA JUURISYYN SELVITTÄMISEEN
3.3.1 Mikä on ”5 x miksi”
3.3.2 Kalanruotokaavio
3.3.3 Syy-seurauskaaviot
4 VIKAANTUMISMEKANISMEJA
4.1 RAKENTEELLINEN VÄSYMINEN
4.2 KULUMINEN
4.2.1 Abrasiivinen kuluminen
4.2.2 Adhesiivinen kuluminen
4.2.3 Pintaväsymiskuluminen
4.2.4 Eroosio- ja kavitaatiokuluminen
4.2.5 Tribokorroosio
4.3 KEMIALLISET REAKTIOT
4.4 EPÄPUHTAUDET JÄRJESTELMÄSSÄ
5 HYDRAULIKOMPONENTTIEN VIOITTUMISMEKANISMEJA: MÄNTÄ-, HAMMASPYÖRÄ- JA SIIPIPUMPUT
5.1 YLEISTÄ
5.2 MÄNTÄPUMPPUJEN VIKAANTUMISSYISTÄ
5.3 SIIPIPUMPPUJEN VIKAANTUMISSYISTÄ
5.4 HAMMASPYÖRÄPUMPPUJEN VIKAANTUMISMEKANISMEISTA
6 HYDRAULIKOMPONENTTIEN VIOITTUMISMEKANISMEJA: HYDRAULIIKKAVENTTIILIT
6.1 YLEISTÄ
6.2 VIKAANTUMISTEN HISTORIAA
6.3 TYYPILLISIÄ VIKOJA ERI VENTTIILITYYPEISSÄ
6.3.1 Vastaventtiilit
6.3.2 Vastusventtiilit
6.3.3 Virransäätöventtiilit (vakiovirtaventtiilit, painekompensoidut vastusventtiilit)
6.3.4 Kuormanlaskuventtiilit
6.3.5 Paineenrajoitusventtiilit
6.3.6 Paineenalennusventtiilit
6.3.7 Solenoidiohjatut suuntaventtiilit
6.3.8 Säätöventtiilit
6.4 VENTTIILIN ULKOINEN VUOTO
7 HYDRAULIIKAN VIANETSINTÄMENETELMÄT JA VIANETSINNÄN TYÖKALUJA
7.1 VIANETSINTÄMENETELMIEN JAOTTELUA JA PERUSTEITA
7.2 SYSTEMAATTISEN VIANETSINNÄN VAIHEET
7.3 HYDRAULIIKAN TURVAEROTTAMINEN
7.4 VIANETSINNÄN TYÖKALUJA
7.5 PIIRUSTUKSET JA DOKUMENTAATION MERKITYS VIANETSINNÄSSÄ
8 ESIMERKKITAPAUKSIA VIANETSINNÄSTÄ JA HYDRAULIIKKAJÄRJESTELMÄN MITTAUKSISTA
8.1 ESIMERKKI 1: PURISTIMIEN OHJAUKSET EIVÄT TOIMI OIKEIN, KIRJAUKSET
8.2 ESIMERKKI 2: PÄÄLLYSTYSHYDRAULIIKAN TOIMINNASSA ONGELMIA
8.2.1 Valokuvia Esimerkkitapaus 2 havainnoista
8.3 ESIMERKKEJÄ VIANHAKUUN JA PROSESSIEN KEHITTÄMISEEN LIITTYVISTÄ MITTAUKSISTA JA MITTAUSJÄRJESTELYISTÄ
9 VIKALOMAKE JA VIKATAULUKKO
10 LÄHTEET
