Hydraulische modificatie bij lakvorming hydraulisch systeem

Lakvorming hydraulisch systeem tijdens tijdelijke inbedrijfstelling

Situatie

Lakvorming hydraulisch systeem was één van de dominante technische aandachtspunten binnen deze hydraulische modificatie en tijdelijke inbedrijfstelling.

Binnen industriële hydraulische installaties leidt lakvorming regelmatig tot instabiel klepgedrag, verhoogde thermische belasting en terugkerende storingen na stilstand.

In opdracht van Eschweiler HPS B.V., welke de werkzaamheden uitvoerde voor Tata Steel, zijn werkzaamheden uitgevoerd aan drie hydraulische deelsystemen binnen een industriële installatieomgeving.

De werkzaamheden bestonden uit:

  • Reinheidsmetingen van twee hydraulische installaties
  • Leegblazen van drie hydraulische systemen
  • Voorbereiding voor hydraulische afschakeling van installatiedelen
  • Tijdelijke hydraulische modificaties ten behoeve van inbedrijfstelling

Tijdens de werkzaamheden lag de focus niet alleen op tijdelijke hydraulische modificatie, maar ook op de beheersbaarheid van het hydraulisch systeem op langere termijn.

Met name lakvorming hydraulisch systeem en de gemeten reinheidswaarden vormden hierbij een belangrijk aandachtspunt.

Wanneer vervuiling en varnishvorming zich over langere tijd opbouwen, neemt de gevoeligheid van proportionele stuurkleppen en hydraulische componenten aanzienlijk toe.

De leidingaanpassingen voor het afschakelen van de systemen zijn uitgevoerd door de monteurs van Eschweiler die top werk hebben geleverd.

De volledige afschakeling kon echter nog niet worden gerealiseerd, omdat de engineering van de elektrische modificaties nog niet gereed was. De verdere elektrische integratie zal naar verwachting pas eind dit jaar / begin volgend jaar worden afgerond.

Hierdoor kon uitsluitend het hydraulische deel opnieuw in bedrijf worden genomen.

De gekozen configuratie maakte het mogelijk de hydraulische systemen gecontroleerd opnieuw in bedrijf te nemen, ondanks het feit dat de volledige elektrische integratie nog niet beschikbaar was.

Reinheid en vervuilingsconditie

Tijdens de werkzaamheden bleek dat één van de systemen niet voldeed aan de vereiste reinheidsklasse 17/13/10.

Op basis van de vervuilingsconditie is geadviseerd een separaat filtersysteem aan te sluiten om verdere systeemvervuiling en instabiliteit te beperken en de vervuilingsgraat van 19/18/18 terug te brengen naar de eis.

Lakvorming hydraulisch systeem ontstaat vaak geleidelijk en blijft in veel installaties lange tijd onopgemerkt aanwezig.

Hierop werd aangegeven dat reeds een zogenoemd VEU-filter aanwezig was.

Een VEU-filter reduceert lakvorming in hydraulische olie door de olie sterk af te koelen, waardoor afbraakproducten en varnish zich aan het filtermedium hechten.

De vervolgvraag was echter technisch relevanter:

Zijn de filterelementen zelf nog schoon en functioneel?

Wanneer het VEU-systeem verzadigd raakt of onvoldoende wordt onderhouden, verliest het zijn effectiviteit terwijl de installatie ogenschijnlijk “gefilterd” blijft.

Mijn advies was vervang de filterelementen

Voor zover mij bekend was dit systeem reeds aanwezig tijdens eerdere werkzaamheden in 2024.

Door tijdsdruk en het geplande opstartmoment van de fabriek was er op dat moment geen mogelijkheid meer om aanvullende inspecties of filtratiecontroles uit te voeren.

De productie diende opnieuw te worden opgestart met alle gevolgde problemen vandien zal later blijken.

lakvorming hydraulisch systeem reinheidsmeting
Gemeten vervuilingsklasse waarbij één van de installaties buiten de gewenste reinheidseisen opereerde.

Tijdelijke hydraulische configuratie

Voordat de systemen opnieuw gevuld konden worden, moesten eerst de stuurkleppen afschakelblokken worden verwijderd.

Om het hydraulische systeem operationeel te houden:

  • Doorlus platen gemonteerd
  • Tijdelijke hydraulische doorverbindingen getest
  • Functies gecontroleerd onder bedrijfssituatie

Na montage zijn de systemen opnieuw gevuld, ontlucht en zijn alle bewegingen getest.

Normaal genomen dienen deze modificaties gespoeld te worden.

dit was niet nodig en stond ook niet in de scope, wel is het door mij en Eschweiler ten zeerste aangeraden om het leidingwerk wel te spoelen.

De hydraulische functies functioneerden daarbij correct.

tijdelijke hydraulische doorlusconfiguratie
Tijdelijke hydraulische configuratie tijdens modificatieperiode.
STOM hydraulisch blok tijdelijke configuratie
Tijdelijke STOM-configuratie voor gecontroleerde hydraulische inbedrijfstelling.
hydraulische modificatie tijdelijk systeem
Tijdelijke HPRS-configuratie binnen afrollersectie.

Nieuwe hydraulische leidingconfiguraties

De monteurs van Eschweiler hebben aansluitend de nieuwe hydraulische leidingen aangelegd ten behoeve van de toekomstige afschakeling van drie systemen.

De modificaties zijn zodanig voorbereid dat de elektrische integratie op een later moment kan worden afgerond.

Hierdoor kon de hydraulische zijde reeds gecontroleerd getest en opnieuw in bedrijf genomen worden.

hydraulische leidingconfiguratie Tata Steel
Nieuwe hydraulische leidingconfiguratie binnen STOM-systeem.
STOM leidingconfiguratie hydrauliek
Aangepaste leidingconfiguratie voor toekomstige hydraulische afschakeling.
HPRS hydraulische leidingen
Nieuwe HPRS-configuratie met voorbereid leidingwerk.
Hydraulische modificatie voorbereid voor latere integratie binnen afrollersysteem.

Terugkerende storing tijdens productie

Tijdens het daaropvolgende weekend bleek de installatie opnieuw niet stabiel te functioneren.

Er ontstond een storing binnen het lasmachinesysteem waarbij de lassen onvoldoende kwaliteit leverden, resulterend in lasbreuk.

Extra stilstand kosten geraamd op ruim 1 ton excl. personeel.

De destijds aanwezige hydrauliekspecialist nam telefonisch contact op nadat reeds meerdere controles waren uitgevoerd, zonder resultaat.

Er waren op dat moment geen componenten vervangen.

Analyse op afstand

Op basis van de beschreven symptomen is aangegeven dat lakvorming binnen het hydraulische systeem waarschijnlijk één van de kleppen liet aanlopen of gedeeltelijk liet hangen.

Binnen dit hydraulisch systeem leidde lakvorming hydraulisch systeem waarschijnlijk tot het gedeeltelijk blijven hangen van een stuurklep.

Lakvorming hydraulisch systeem vormt met name bij oudere installaties een toenemend risico voor stabiliteit en beheersbaarheid.

Bij deze installaties is dat zichtbaar doordat één van de pompen structureel een verhoogde druk blijft houden van boven circa 70 bar.

Hierdoor blijft de elektromotor onnodig belast, wat uiteindelijk leidt tot thermische uitschakeling wanneer deze situatie te lang aanhoudt.

Dit gedrag past bij systemen waarin varnish vorming en interne vervuiling de bewegingsvrijheid van hydraulische componenten beïnvloeden.

Achterliggende systeemproblematiek

De problematiek stond niet op zichzelf.

Reeds in 2023 is aangegeven dat het betreffende hydraulische systeem technisch aan het einde van zijn beheersbare levensduur opereerde.

De installatie functioneerde nog, maar werkte structureel aan de grens van haar mogelijkheden.

Belangrijke factoren hierbij waren:

  • Verouderde hydraulische opbouw
  • Gevoeligheid voor lakvorming
  • Toenemende instabiliteit onder belasting
  • Terugkerende storingen na stilstand
  • Hoge afhankelijkheid van tijdelijke correcties

Al in 2018 bestonden concrete plannen om de installatie volledig te moderniseren.

De voorbereidende engineering hiervoor was grotendeels gereed.

De oorspronkelijke opzet voorzag in:

  • Vier nieuwe pompsets
  • Gefaseerde vervanging van twee bestaande systemen
  • Verbeterde filtratie en systeembeheersing

De vervanging is destijds echter geannuleerd vanwege budgettaire overwegingen.

Wat deze case aantoont

Deze situatie laat zien dat hydraulische installaties langdurig kunnen blijven functioneren terwijl de technische beheersbaarheid geleidelijk afneemt.

Terugkerende lasbreuk, lakvorming en instabiel pompgedrag waren hierbij geen losse incidenten, maar signalen van structurele systeemveroudering.

Een installatie kan operationeel blijven.

Maar wanneer vervuiling, thermische belasting en klepinstabiliteit structureel terugkeren, verschuift onderhoud van beheersing naar reactieve correctie.

In deze situatie had het systeem in mijn optiek daarnaast volledig hydraulisch gespoeld moeten worden voordat de installatie opnieuw langdurig in bedrijf werd genomen.

Met name bij systemen waar:

  • Lakvorming aanwezig is
  • Reinheidswaarden buiten specificatie liggen
  • Kleppen gevoelig reageren op vervuiling
  • Installatiedelen geopend of aangepast zijn geweest

is uitsluitend opnieuw vullen en filteren vaak onvoldoende om achtergebleven contaminatie structureel uit het systeem te verwijderen.

Achterblijvende vervuiling circuleert dan opnieuw door pompen, stuurkleppen en andere componenten, waardoor instabiliteit en terugkerende storingen kunnen blijven optreden.

Hydraulische beheersbaarheid ontstaat niet alleen door componenten operationeel te krijgen, maar vooral door de systeemconditie aantoonbaar terug binnen beheersbare reinheidsgrenzen te brengen.

Conclusie

Deze case toont aan dat lakvorming hydraulisch systeem zelden een op zichzelf staand probleem is.
 

Hydraulische systemen onder controle houden

Wanneer installaties structureel gevoelig worden voor vervuiling, temperatuur of instabiliteit, ligt de oorzaak vaak dieper dan het zichtbare symptoom.

Een technische beoordeling brengt systeemgedrag, reinheid en beheersbaarheid inhoudelijk in kaart.

en_GBEnglish