Kuvaus
Useiden painosten myötä teollisuusvoitelukirja on osoittanut tarpeellisuutensa voitelutekniikan tietoutta hakeville, niin käytännön tehtävissä teollisuudessa työskenteleville kuin teoriaa opiskelevillekin.
6. painoksen lukuja on tarkisteltu ja uudistettu Promaint ry:n voiteluteknisen toimikunnan ohjaamana.
Voiteluteorioissa ei ole tapahtunut viime aikoina merkittäviä muutoksia, joten uudistaminen on kohdistunut lähinnä selkeyttävään esitystapaan, voiteluaineiden luokituksien ja standardien sekä laitetekniikoiden tarkennuksiin. Luonnonvarojen tehokkaampi hyödyntäminen ja kierrättäminen on vaikuttanut myös voiteluaineiden käsittelyyn ja näitä muutoksia on käsitelty tässä kirjan painoksessa. Näiden päivitysten myötä Teollisuusvoitelu palvelee Suomen eri teollisuusalojen osaajien tarpeita taas vuosien ajan.
1. painoksen alkusanat
Suomen kansantalous toimii voitelukalvon varassa. Voitelukalvon paksuus on vain muutama mikrometri. Mikäli tämä kalvo pettää, kansantalous pysähtyy.
Voitelun toimimattomuus johtaa yleensä heti tai pienellä viiveellä laitteiden vaurioitumiseen. Monella teollisuudenalalla laitteiden vaurioituminen aiheuttaa merkittäviä tuotannollisia menetyksiä tai tuotteiden laadun heikentymistä. Suomessa kunnossapitoon käytetään n. 3.2 mrd. euroa, mistä voitelun osuus on merkittävä.
Kunnossapitoyhdistyksen voitelutekninen toimikunta päätti vuonna 1998 tuottaa oppikirjan, johon kerätään alan viimeisimmät teoriat ja käytännön tiedot. Kirja on tarkoitettu oppikirjaksi voitelutekniikan asioiden hallintaan. Se on suunnattu alan tekniseen opetukseen sekä konesuunnittelu-, laitesuunnittelu-, kunnossapito- ja käyttöhenkilöille jokapäiväiseksi työkaluksi.
Kirjamme tavoitteena on myös yhdistää voiteluainevalmistajien, laitevalmistajien ja teollisuuden osaaminen ja kokemukset yksiin kansiin.
Kirjan ovat kirjoittaneet:
Kari Antila, Safematic Oy
Kristiina Kajander, Hymat Oy
Arto Korpi, Rautaruukki Oyj
Arto Lehtovaara, Tampereen Teknillinen Korkeakoulu
Teemu Luukkainen, oy Shell ab
Raimo Malinen, Metso Paperi Oy
Heikki Malkamäki, Kunnossapitoyhdistys ry
Juha Miettinen, Tampereen Teknillinen Korkeakoulu
Katri Mikkola, Exxonmobil
Lauri Pietiläinen, Stora Enso Oyj
Pertti Pulkkinen, Stora Enso Oyj
Jari Rinkinen, Tampereen Teknillinen Korkeakoulu
Helena Ronkainen, VTT
Kari Räty, Fortum Oil and Gas Oy
Kari Strengell, Varenso Oy
Kauko Suontama, Teboil Oy
Matti Säynätjoki, VTT
Jarmo Vihersalo, Exxonmobil
Ismo Virtanen, Safematic Oy
Pekka I. Vuolle, Hydac Oy
Kirjassa annetaan läpileikkaus voitelutekniikan teorioista, aineista, laitteista ja voideltavien koneiden ja laitteiden vaatimuksista sekä aineiden käsittelystä.
Kirja on jaettu yhteentoista lukuun. Eri luvut on kirjoitettu omiksi kokonaisuuksiksi, joten kirjan lukija voi päättää, missä järjestyksessä hän lukee ne. Jokaisen luvun alkuun on liitetty niiden henkilöiden nimet, jotka ovat olleet päävastuussa kyseisestä osasta.
Voiteluteknisen toimikunnan puolesta
Jarmo Torvinen, UPM-Kymmene Oy
Sisällys
ALKUSANAT
ENSIMMÄISEN PAINOKSEN ALKUSANAT
SISÄLLYSLUETTELO
SYMBOLIT
1 VOITELUN PERUSTEET
1.1 PINTOJEN VÄLISET KOSKETUKSET
1.1.1 Hertzin kosketusjännitys
1.1.2 Projektiopintapaine
1.1.3 Kitka- ja kulumismekanismien pääpiirteet
1.2 VOITELUAINEEN VISKOSITEETTI
1.2.1 Voitelurasvat
1.3 VOITELUMEKANISMIT
1.4 HYDRODYNAAMINEN VOITELU
1.5 ELASTOHYDRODYNAAMINEN VOITELU
1.5.1 Voitelukalvon ominaispaksuuden laskeminen – käytännön esimerkki
1.6 HYDROSTAATTINEN VOITELU
1.7 RAJA- JA SEKAVOITELU
1.7.1 Rajavoitelun hallinta voiteluaineilla
1.7.2 Rajavoitelun hallinta materiaalien valinnalla ja pinnoituksilla
1.7.3 Rajavoiteluvaurion tunnistaminen
1.7.4 Esimerkkejä rajavoitelun tutkimisesta
1.7.5 Liukulaakerimateriaaleille asetettavia vaatimuksia
1.8 RASVAVOITELU
1.8.1 Vierintälaakerin rasvavoitelu
1.8.2 Liukulaakerin rasvavoitelu
1.9 VOITELUAINE OSANA KONSTRUKTIOTA
1.9.1 Laakerointitavan valinta
2 VOITELUAINEET
2.1 PERUSKÄSITTEET
2.2 VOITELUÖLJYT
2.2.1 Mineraaliöljyt
2.2.2 Synteettiset nesteet
2.2.3 Kasviöljyt perusöljyinä
2.3 LISÄAINEET
2.3.1 Lisäaineiden lisääminen
2.3.2 Lisäainelajit
2.4 VOITELURASVAT
2.4.1 Voitelurasvojen testaus
2.4.2 Voitelurasvojen rakenne
2.4.3 Voitelurasvojen saentimet
2.4.4 Voitelurasvojen lisäaineet
2.5 KIINTEÄT VOITELUAINEET
2.6 VOITELUAINEIDEN SEKOITETTAVUUS
2.7 YLEISTIETOA VOITELUAINEISTA
3 TEOLLISUUSVOITELUAINEIDEN LUOKITUKSET
3.1 TUNNETUIMMAT LUOKITUKSET KÄYTTÖKOHTEITTAIN
3.1.1 Hydrauliöljyt ja -nesteet
3.1.2 Biohajoavat hydraulinesteet
3.1.3 Vaikeasti syttyvät hydraulinesteet
3.1.4 Teollisuusvaihteistoöljyt
3.1.5 Kiertovoiteluöljyt
3.1.6 Turbiiniöljyt
3.1.7 Ilmakompressoriöljyt
3.1.8 Johdeöljyt
3.1.9 Muuntajaöljyt
3.2 BIOHAJOAVAT VOITELUAINEET
3.3 ELINTARVIKE- JA LÄÄKETEOLLISUUDEN VOITELUAINEET
3.3.1 Hyväksytyt perusöljyt ja saentimet
3.4 LUOKITUKSET JA KÄYTÄNTÖ
4 VOITELUAINEIDEN PUHTAUS
4.1 KIINTEÄT EPÄPUHTAUDET
4.1.1 Kiinteiden epäpuhtauksien mittaaminen
4.1.2 Puhtausluokat
4.1.3 Puhtausvaatimukset
4.2 VESI
4.2.1 Öljyn vaahtoaminen
4.2.2 Korroosio
4.2.3 Kavitaatio
4.2.4 Kuluminen, väsyminen ja vetyhauraus
4.2.5 Voiteluaineen hapettuminen
4.2.6 Suodatettavuus
4.2.7 Veden hidas erottuminen
4.3 ILMA
4.4 PROSESSIKEMIKAALIT
4.5 LIUOTTIMET
4.6 MIKROBIT
4.7 LAKKAUTUMINEN
4.7.1 Uusien öljytyyppien aiheuttamat haasteet
4.7.2 Kuinka lakkautuminen havaitaan
4.7.3 Lakkautumisen vaikutuksien vähentäminen
4.8 EPÄPUHTAUKSIEN ESTO JA POISTO
4.8.1 Painovoimaan ja keskipakovoimaan perustuvat menetelmät
4.8.2 Mekaaninen suodatus
4.8.3 Sähköstaattinen ilmiö (ESD) hydrauli- ja voitelujärjestelmissä
4.8.4 Lakkautumisen poistaminen
4.8.5 Muita suodatusmenetelmiä
4.8.6 Veden ja ilman poisto
4.8.7 Eri menetelmien käyttö
4.9 SKF RECONDOIL – ÖLJYN KIERRÄTYS JA UUDELLEENKÄYTTÖ ALKUPERÄISET OMINAISUUDET SÄILYTTÄEN
5 ÖLJYJEN KUNNONVALVONTA
5.1 ÖLJYJEN KUNNONVALVONNAN TARPEET TEOLLISUUDESSA
5.1.1 Tuotannon tarpeet
5.1.2 Kone- ja laitehankinnan tarpeet
5.1.3 Koneiden ja laitteiden toimintahäiriöihin ja vaurioihin liittyvät tarpeet
5.1.4 Testaustoiminnan ja laadunvarmistuksen tarpeet
5.1.5 Öljy-yhtiöiden, tutkimuslaitosten ja yliopistojen tarpeet
5.2 ÖLJYN KUNNONVALVONNAN TOTEUTUS
5.2.1 Näytteenotto- ja mittaustavat
5.2.2 Syyt öljyn kunnonvalvontaan
5.2.3 Öljystä tutkittavat ominaisuudet
5.2.4 Analyysitapojen soveltaminen järjestelmätyypeittäin
5.2.5 Näytteenotto ja sen merkitys tuloksiin
5.2.6 Öljyn kunnonvalvonta osana kunnossapitoa
5.3 ÖLJYJEN ON-LINE JA IN-LINE KUNNONVALVONTA
5.3.1 On-line-hiukkasmittaukset
5.3.2 Öljyn kosteus – vesipitoisuusanturit
5.3.3 Magneettisiin pohjatulppiin pohjautuvat anturit
5.3.4 Ilmapitoisuuden on-line-mittaaminen
5.3.5 Viskositeetin On-line-mittaus
5.3.6 Öljyn sähköiset ominaisuudet
5.3.7 Öljyn väri
5.3.8 Yleistä erityyppisten anturien käyttämisestä ja mittaustavan valinnasta öljyn kunnonvalvonnassa
5.3.9 Standardeista ja normeista
5.3.10 Puhtausluokkien määrittelystä
6 KÄYTETTYJEN VOITELUAINEIDEN KÄSITTELY, HÄVITTÄMINEN JA HYÖDYNTÄMINEN
6.1 VOITELUHUOLLON YMPÄRISTÖNÄKÖKOHTIA
6.1.1 Voiteluaineen valinta
6.1.2 Voiteluaineen kuljetus, varastointi ja käsittely
6.1.3 Voiteluaineen käyttöönotto ja vaihtaminen
6.1.4 Käytettyjen voiteluöljyjen regenerointi
6.2 KÄYTTÖTURVALLISUUS
6.2.1 Altistuminen
6.2.2 Puhtaus ja suojautuminen
6.2.3 Käyttöturvallisuustiedote
6.3 VARASTOINTI
6.3.1 Pakattujen voiteluaineiden varastointi sisätiloissa
6.3.2 Voiteluaineen varastointi säiliössä
6.3.3 Voiteluaineiden varastointi ulkona
6.3.4 Kylmänarkojen voiteluaineiden varastointi
6.3.5 Voiteluaineiden varastointiaika
6.4 JÄTTEENKÄSITTELY
6.4.1 Jätteiden luokittelu ja lajittelu
6.4.2 Voiteluainejätteen luokittelu ja lajittelu
6.4.3 Ongelmajätteiden eli vaarallisten jätteiden varastointi ja kirjanpito
6.5 ÖLJYVAHINGOT JA MAAPERÄN SAASTUMINEN
6.5.1 Öljyvuodot ja -vahingot
6.5.2 Öljyn joutuminen veteen tai maaperään
7 KONE-ELINTEN VOITELU
7.1 VOITELUAINEIDEN VALINTA
7.1.1 Olosuhteet
7.1.2 Muut vaatimukset
7.2 LAAKEREIDEN VOITELU
7.2.1 Liukulaakerit
7.2.2 Vierintälaakerit
7.2.3 Rasvavoitelu
7.2.4 Käyttölämpötilan huomioon ottaminen rasvavalinnassa
7.3 VAIHTEET
7.3.1 Voiteluaineen ja -tavan valinta
7.4 AVOHAMMASVÄLITYKSET
7.5 KYTKIMET
7.6 KETJUT
7.7 TURBIINIT
7.8 KOMPRESSORIT
7.9 JÄÄHDYTYSKOMPRESSORIT
7.10 PAINEILMATYÖKALUT
7.11 TERÄSKÖYDET
8 VOITELULAITTEET JA -JÄRJESTELMÄT
8.1 VOITELULAITTEET
8.2 KESKUSVOITELUJÄRJESTELMÄT
8.2.1 Kaksilinjainen keskusvoitelujärjestelmä
8.2.2 Yksilinjainen keskusvoitelujärjestelmä
8.2.3 Progressiivinen keskusvoitelujärjestelmä
8.2.4 Lubrikaattori
8.2.5 Ruiskutusvoitelujärjestelmät
8.3 KIERTOVOITELUJÄRJESTELMÄ
9 VOITELU ÄÄRIOLOSUHTEISSA
9.1 TUOTANTOKONEIDEN VOITELU KORKEISSA LÄMPÖTILOISSA
9.1.1 Korkean lämpötilan hallinta
9.2 TUOTANTOKONEIDEN VOITELU ALHAISISSA LÄMPÖTILOISSA
9.2.1 Alhaisen lämpötilan hallinta
10 SANASTO JA TERMIT
