Automatische spoel- en testunit voor hydraulische actuatoren
Gepubliceerd op 22 februari 2022 door Artikelen.
Schoon conform ISO 4406 reinheidsklasse -/14/10
Holland Hydraulics B.V. ontwikkelde een automatische spoelunit waarmee Wouter Witzel EuroValve B.V. de hydraulische actuatoren van tachtig grote vlinderkleppen gaat spoelen én testen. Om de reinheidsgraad van de retour spoelolie te monitoren, is de unit voorzien van een deeltjesteller van Des-Case/RMF Systems B.V. Alle data wordt gelogd in het kader van rapportage richting de klant: een scheepswerf die zéér hoge eisen stelt aan de reinheidsgraad van deze actuatoren.
Automatische spoel-en testunit.
In het Noorse Stavanger wordt op dit moment groot (midlife) onderhoud uitgevoerd aan het schip Jotun FPSO. Hiervoor levert Wouter Witzel bijna tachtig grote vlinderkleppen. Dit is inclusief een hydraulische actuator die in combinatie met de vlinderklep bij afname wordt getest.
Vanwege de hoge eisen die de scheepswerf stelt aan de reinheidsgraad van de toegeleverde componenten (ISO 4406 reinheidsklasse -/14/10), worden de actuatoren vooraf bij Wouter Witzel gespoeld met een voorgeschreven dunne spoelolie. Hiermee wordt voorkomen dat ook de zeer kleine deeltjes in het hydraulische systeem terecht komen en hier storingen veroorzaken of de efficiëntie, levensduur en snelheid van het systeem negatief beïnvloeden. Deze deeltjes zijn afkomstig van productie, transport of opslag van de actuatoren.
Voorheen huurde het bedrijf voor dit soort opdrachten een handmatig bediende spoelunit. Voor deze scheepsbouwer gaat het echter om dermate grote aantallen dat het verstandiger leek een eigen spoelunit aan te schaffen. Deze moest kunnen spoelen, geschikt zijn voor verschillende actuatoren, de reinheid meten, data kunnen loggen én ook in staat zijn om de actuatoren te testen.
Tweezijdig voeden
Omdat spoelunits met déze eisen niet ‘van de plank’ zijn te kopen, werd Holland Hydraulics ingeschakeld. Al sinds 1994 ontwikkelen en bouwen wij hoogwaardige hydraulische systemen voor de industriële, maritieme en offshore markt. Een automatische spoelunit ontwikkelen die drukken genereert van 0 – 250 bar (in het kader van testen) is voor ons dus geen enkel probleem.
Huib van Bruggen is manager engineering bij Holland Hydraulics en verantwoordelijk voor dit mooie en uitdagende project: “Om de snelheid van spoelen voor de klant te verhogen, hebben we een spoelunit ontwikkeld waarbij de hydraulische pomp de dubbelwerkende actuator op beide poorten met gefiltreerde hydraulische olie kan voeden. Hiermee is de spoeltijd van 2 – 3 uur teruggebracht naar een half uur per actuator. Een meer dan significante verbetering.
Middels de besturing kan de gebruiker kiezen voor een automatische spoelcyclus of handmatige bediening. In het eerste geval geeft de PLC automatisch een melding wanneer het spoelproces gereed is.”
Tweezijdige toevoer van schone olie naar de dubbelwerkende actuator.
Monitoring reinheidsgraad
De melding ‘spoelcyclus gereed’ maakt de PLC op basis van de data die worden gegenereerd door de deeltjesteller van Des-Case/RMF Systems. Conform de eisen van de klant (ISO 4406 reinheidsklasse -/14/10) worden de deeltjes vanaf 6 micron geteld. Dit gebeurt in de retourolie waarvan een klein deel (200 cc/min) middels een doseerpomp naar de deeltjesteller wordt geleid. Deze meet en toont automatisch deeltjesverontreiniging, vocht en temperatuurniveaus. Via een PLC wordt deze reinheidswaarde automatisch gemonitord en een signaal afgegeven bij het bereiken van de gewenste reinheidsgraad.
Huib van Bruggen: “De reinheid van de retourolie is een directe indicatie voor de reinheid van de actuatoren. Door deze te monitoren met een deeltjesteller is dus nauwkeurig te bepalen wanneer de actuatoren voldoen aan de gewenste reinheidsklasse. Op dat moment kan het spoelproces worden gestopt. Alle data die de deeltjesteller genereert, wordt bovendien gelogd zodat voor iedere actuator in een rapport is weer te geven welke reinheid en eventueel andere prestaties uiteindelijk zijn gemeten.”
Testen
In het kader van het testen is de actuator middels een keuzeschakelaar op pendelen te zetten; hierbij wordt hij (tijdgestuurd) heen en weer bewogen. Aan het eind van de slag wordt de cilinder enige tijd op de ingestelde druk belast. Omdat de druk elektronisch is in te stellen vanaf ca. 0 bar, is het mogelijk om bijvoorbeeld het losbreekmoment van de klep te bepalen (stick/slip) evenals de robuustheid van de actuator door deze onder meer met de maximale testdruk te controleren.
Eindresultaat
De uiteindelijke spoel-/testunit is opgebouwd uit een standaard aggregaat met pomp, kleppenblok en olievat, een spoelunit, monitoringsysteem, filtersysteem en desiccant beluchter. De beluchter beschikt over een droogmiddel waarmee hij voorkomt dat vuil en water via de ontluchting in de olie terecht komt. Een belangrijke component met betrekking tot de conditionering van de olie aangezien een teveel aan (vrij) water kan leiden tot versnelde degradatie van de olie. Het toegepaste filtersysteem brengt in eerste instantie de reinheid van de spoelolie op niveau – nieuwe olie uit een vat is namelijk níet schoon – én filtreert de retourolie om deze steeds opnieuw geschikt te maken voor het spoelproces.
Automatische spoel-en testunit. Foto credit: Wouter Witzel EuroValve B.V.
Huib van Bruggen: “Door een optimale samenwerking tussen de drie bedrijven hebben we niet alleen de gewenste spoel- en testunit kunnen bouwen, maar is er binnen Holland Hydraulics tevens waardevolle kennis opgebouwd over het belang van een schone olie en de manier waarop we dit kunnen monitoren.”
Het uitgebreide artikel lezen?
In het vakblad Aandrijven & Besturen, editie 1, 2022, verscheen het uitgebreide artikel over dit project:
Lees hier het uitgebreide artikel
