Speciální příloha: Časopis Technická diagnostika Tribodiagnostika v české praxi ISSN

ISSN 1803-4535

Speciální příloha: Časopis Technická diagnostika – Tribodiagnostika v české praxi

www.udrzbapodniku.cz

KONTROLA SPOTŘEBY OCHRÁNÍ VÁŠ ZISK Detekce netěsností a měření průtoku tlakového vzduchu FAKTA:

tlakový vzduch je nejdražší energie 50 kW kompresor spotřebuje 217 000 kW/rok 30 % tlakového vzduchu uniká netěsnostmi – úspora 65 000 kW

ŘEŠENÍ:

měření spotřeby tlakového vzduchu (SONOAIR) pravidelná kontrola úniků (SONAPHONE)

SONAPHONE: detektory netěsností tlakového vzduchu minimalizace ztrát energie pracovní dosah až 20 m SONOAIR:

průtokoměry tlakového vzduchu široký měřicí rozsah instalace/deinstalace za provozu

SONOTEC s.r.o. Absolonova 826/49 624 00 Brno e-mail: [email protected] www.sonotec.cz

EDITORIAL REDAKCE Šéfredaktorka Barbora Byrtusová Redaktoři Lukáš Smelík, Jana Poncarová Odborná spolupráce Petr Moczek, Martina Bojdová, Monika Galbová, Zdeněk Mrózek, Petr Klus, Jiří Fízek, Pavla Rožníčková Předseda redakční rady Zdeněk Votava Redakční rada Václav Legát, Tomáš Hladík, Ondrej Valent, Libor Keller, František Helebrant, Vladislav Marek, Lubomír Sláma, Juraj Vitkaj, Věra Pelantová, Juraj Grenčík, Hana Pačaiová, Miroslav Rakyta REKLAMA Accout Manager Barbora Smužová mob.: +420 734 875 668 e-mail: [email protected] Grafické zpracování Eva Nagajdová TISK Printo, spol. s r. o. REDAKCE USA Bob Vavra Kevin Campbell

Vážení čtenáři, vítám Vás u aktuálního vydání časopisu Řízení a údržba průmyslového podniku, jež je ryze letním speciálem s přívlastkem červen/červenec. Hlavním tématem, jemuž se v tomto vydání věnujeme, je fenomén falzifikátů. Padělky, společenský jev, s nímž se setkal snad každý z nás, ať už osobně, či zprostředkovaně, představují pro použití v průmyslu obrovský problém, na kterém může záviset bezpečnost či zdraví pracovníků. Hlavní článek se zaměřuje na padělání elektronických a elektrotechnických výrobků, v redakčním rozhovoru, který jsem vedla s Miloslavem Hlouškem ze společnosti SKF, jsme se zase zamysleli nad tímto trendem všeobecně a také na padělky ložisek. Máte s paděláním zkušenost i Vy? Setkali jste se v zaměstnání či jinde s falzifikovanými produkty? Napište nám o tom. Neméně podstatné informace o tom, jak důležité mohou být při zajišťování bezpečnosti detaily, poskytuje i článek o systémech ochrany osob proti pádu na straně 22. Letní období může vybízet k relaxu, odpočinku a dobrovolnému vystavování mléčně bílých těl působení slunečních paprsků. My v redakci však v létě (bohužel, či bohudík) neleníme. Za všechny akce bych ráda zmínila zářijové konference (mimo jiné i o explozivním prostředí) a samozřejmě již druhý ročník semináře Údržba jako cenný nástroj při hledání úspor, který se i v letošním roce odehraje v rámci doprovodného programu Mezinárodního strojírenského veletrhu. Doufám, že bude stejně úspěšný a přínosný jako loňský ročník a že se na akci s mnohými z Vás potkáme. O tom, jak široké portfolio témat naše vydavatelství obsáhne a připravuje, se můžete přesvědčit sami – například na stránkách www.konference-tmi.cz. Další, snad ne poslední novinkou z naší redakční dílny je nový, interaktivní a radost vzbuzující katalog. Naleznete v něm přehled firem a produktů v oblasti průmyslu či stavebnictví. Hledáte konkrétní produkt, vhodného dodavatele nebo byste rádi veřejnost informovali o produktových novinkách, které nabízí Vaše společnost? Na odkazu www.almanachprodukce.cz naleznete řadu užitečných informací.

Amara Rozgusová REDAKCE POLSKO Marek Kalman VYDAVATEL Trade Media International, s. r. o.

Součástí nejnovějšího čísla, které držíte v ruce, je i samostatný časopis Technická diagnostika – vychází v rámci spolupráce s Asociací českých technických diagnostiků České republiky a spolu s autory si od této rozsáhlejší verze slibujeme rozšíření (zajímavých) obzorů v oboru tribodiagnostika zejména pro Vás, naše čtenáře.

Milan Katrušák Mánesova 536/27 737 01 Český Těšín Tel.: +420 558 711 016 www.trademedia.us/cs www.udrzbapodniku.cz

ISSN 1803-4535 MK ČR E 18395

Na počátku července, kdy vznikají tyto řádky, již máme za sebou deštivo, neméně nepříjemné období parna i chladné, téměř podzimní dny… Pevně věřím, že se Vám vyhýbaly veškeré nepříjemnostmi spojené s nepředvídatelnými výkyvy počasí a že je před Vámi klidné a bezstarostné léto – třeba ve společnosti našeho časopisu. Přeji Vám pohodové období zasloužených dovolených.

Barbora Byrtusová Šéfredaktorka

Redakce si vyhrazuje právo na krácení textů nebo na změny jejich nadpisů. Nevyžádané texty nevracíme.

Nově nás nyní můžete sledovat také na Twitteru pod účtem @TMI_CZ

Redakce neodpovídá za obsah reklamních materiálů. Časopis je vydáván v licenci CFE Media.

ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

červen/červenec 2013

• 1

4

FORUM Příspěvek údržby k úspěchu výrobní organizace

6


Ta jižní Morava je jistě krásná zem,

ČÍSLO 5 (33) ROČNÍK VI

osázená Leonardem…

8

TÉMA Z OBÁLKY Který z nich je padělek?

12

STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ Výhody repasování valivých ložisek

16

ELEKTROTECHNIKA Motorová ochrana poskytuje spolehlivý a efektivní provoz

20

AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Stáhněte si bezplatně nový software od Schneider Electric!

22

ÚDRŽBA & SPRÁVA

8

Při řešení, jak zabránit pádu, je nutno věnovat pozornost detailům 25

Nové převodníky rozhraní Wiegand, proudová smyčka a M-Bus

26

Dát smysl procesní bezpečnosti…

28

Spojovacím systémům potrubí vévodí drážkový systém

30

Management rizik

32

TELEMETRICKÉ SYSTÉMY Komplexní řešení pro telemetrii –

Který z nich je padělek?

od samotných snímačů až po připojení na systém ERP

35

TOP PRODUKTY

36

ZAOSTŘENO V oblasti pracovních sil je zapotřebí zvolit novou taktiku

Přeložené texty jsou v tomto časopise umístěny se souhlasem redakce časopisu „Plant Engineering Magazine USA” vydavatelství CFE Media. Všechna práva vyhrazena. Žádná část tohoto časopisu nemůže být žádným způsobem a v žádné formě rozmnožována a dále šířena bez písemného souhlasu CFE Media. Plant Engineering je registrovanou ochrannou známkou, jejímž majitelem je vydavatelství CFE Media.

Identifikace podezřelých elektrických výrobků může ochránit lidské životy a přispět ke zvýšení ziskovosti společností. Padělání známých značek a produktů představuje stále rostoucí problém, který podle odhadu zabírá 5–7 % světového obchodu nebo přibližně 600 miliard USD ročně. Padělané zdravotnické a bezpečnostní produkty, jako například elektrické a elektronické produkty, zaujímají v seznamu výrobků, které americké celní orgány zadrží nejčastěji, druhé místo hned po farmaceutických přípravcích.

Zaostřeno

V oblasti pracovních sil je zapotřebí zvolit novou taktiku

36

12 Strojní inženýrství Výhody repasování valivých ložisek Repasování ložisek může firmám pomoci zkrátit odstávky, snížit náklady i množství odpadu a podpořit udržitelný rozvoj.

16 Elektrotechnika Motorová ochrana poskytuje spolehlivý a efektivní provoz Jak se správně rozhodnout mezi aplikací softstartéru a pohonu s frekvenčním měničem?

22 Údržba & správa Při řešení, jak zabránit pádu, je nutno věnovat pozornost detailům Zavedení systému ochrany osob proti pádu vyžaduje zvážení mnoha faktorů. Na důkaz toho, že velikost provozu nemá vliv na instalaci, se pojďme podívat do míst, kde vše probíhá ve skutečně velkém měřítku.

ISSN 1210-311X

TRIBODIAGNOSTIKA V ČESKÉ PRAXI

MK ČR: 5 979

TECHNICKÁ

DIAGNOSTIKA

1 ROýNÍK XXII 2013

TD15 HYDRAULICKÉ KAPALINY V PROVOZU

ASOCIACE TECHNICKÝCH DIAGNOSTIKģ ýESKÉ REPUBLIKY, o. s.

TRIBODIAGNOSTIKA V ýESKÉ PRAXI Postavení tribodiagnostiky ve výrobním podniku

TD4

PĜehled maziv pro kompresory TD10 Oxidaþní stárnutí a degradace izolaþních olejĤ TD20 Aplikace speciálních typĤ plastických maziv TD24

Hydraulické a tlakové kapaliny nás obklopují v každodenním životě. Téměř žádný stroj nebo zařízení se bez hydrauliky neobejde. Tlaková kapalina jako důležitý konstrukční prvek je při plánování, projektování a zprovozňování hydraulických systémů považována za strojní součást. Výkonnost tlakové kapaliny v souvislosti s životností hydraulického zařízení a jeho součástí, neboli spolehlivost a funkčnost, je nepopiratelná, ale mnoho uživatelů na to zapomíná.

www.atdcr.cz



• 3

FORUM

V

e vývoji společnosti dochází ve všech jejích oblastech ke změnám. Konkurenční prostředí, požadavky zákazníků a další změny nutí podniky k trvalému zlepšování včetně zlepšování jednotlivých procesů. Investice do hmotného majetku (HM) je jedním ze zdrojů tvorby hodnoty. Podmínkou je však schopnost jeho efektivního využívání po co nejdelší možnou dobu. Významnou roli při naplňování této podmínky hraje údržba HM a její úroveň. Údržba musí zajistit udržení plné způsobilosti HM pro podnikání a současně nesmí zatížit provoz neúměrnými náklady. Česká společnost pro údržbu (ČSPÚ) se proto cílevědomě snaží přispět: • k informovanosti o nástrojích a postupech v oblasti péče o HM, • k růstu technické odbornosti, • ke zvyšování výkonnosti péče o HM a tím k efektivnímu využívání výrobního zařízení. Tyto cíle ČSPÚ naplňuje i organizováním specializovaných konferenčních seminářů zaměřených na praktická témata a jejich řešení ve špičkových podnicích. Pravidelný seminář, s názvem Příspěvek údržby k úspěchu výrobní organizace, se letos konal 13. června v Mladé Boleslavi. Díky

Zdroj: ifaster.tiscali.cz

Příspěvek údržby k úspěchu výrobní organizace

vstřícnosti a pochopení pracovníků ŠKODA Auto a. s. a odborného útvaru Výrobní systém-ŠKODA se seminář konal přímo v areálu automobilky. Nově vybudované Lean Centrum poskytlo pro seminář příjemné prostředí špičkového tréninkového centra. V průběhu semináře zazněla od přednášejících doporučení na: • integraci procesů údržby do procesů Asset Managementu a Facility Managementu, • řízení procesů péče o majetek podél jeho životního cyklu,

• auditování s cílem trvalého zlepšování, • investování do výcviku a výuky personálu. Odborníci z praxe hovořili o nástrojích a metodách trvalého zlepšování zvláště se zaměřením na týmovou práci, o významu standardizace a jejím praktickém uplatnění, zvládání rizik velkých oprav, hodnotově řízené údržbě, úloze údržby v oblasti legislativy, příkladech progresivního řízení podpory údržby a jejich přínosech pro podnik. Seminář byl zakončen velmi zajímavou a podnětnou prohlídkou tréninkového centra jednotlivých provozů automobilky. ČSPÚ je přesvědčena, že seminář byl pro účastníky přínosem, za což patří dík nejen přednášejícím, ale i pracovníkům odborného útvaru Výrobní systém-ŠKODA, kteří umožnili uspořádání semináře v atraktivním prostředí automobilky a organizačně jej ve spolupráci s ČSPÚ zabezpečili. Ing. Bohumil Polanka Ing. Zdeněk Votava Česká společnost pro údržbu, o. s., člen EFNMS [email protected] www.udrzba-cspu.cz

4 • červen/červenec 2013


NAOBZORU Nová platforma DesignShare na portálu DesignSpark společnosti RS Components podněcuje spolupráci v oblasti plánování konstrukce elektroniky Společnost RS Components (RS), přední světový distributor elektroniky a výrobků pro údržbu s vysokou úrovní služeb, výrazně rozšířila online platformu DesignSpark určenou pro konstruktéry spuštěním nové komunity DesignShare zaměřené na open-source projekty. Prostor DesignShare na portálu DesignSpark slouží k umístění projektů a k podpoře sdílení, spolupráce a diskuze o konceptech v prostředí konstruktérské komunity. Platforma DesignShare byla vyvinuta ve spolupráci s časopisem Elektor, předním periodikem pro konstruktéry elektroniky, je k dispozici na webu www.designspark.com a obsahuje dvě hlavní oblasti: Ideas (Nápady) a Projects (Projekty). Oblast Ideas (Nápady) umožňuje členům komunity DesignSpark odesílat příspěvky s nápady na projekty, zakládat diskuze a dostávat komentáře od komunity. Nejoblíbenější a nejlépe hodnocené nápady budou realizovány jako projekty prostřednictvím sítě konstruktérů časopisu Elektor. V jednotlivých fázích projektu (stručný popis, návrh, konstrukce, prototyp a testování a hodnocení) jsou data nahrávána a sdílena s komunitou DesignSpark. V oblasti Projects (Projekty) uživatelé naleznou všechny dostupné projekty označené příslušnými klíčovými slovy pro snadnou navigaci. Stránky projektu obsahují podrobnosti o jednotlivých fázích vývoje projektu a sbírku nástrojů pro uživatele, kteří chtějí projekt realizovat svépomocí. Mezi nástroje patří například schémata desek plošných spojů a projektové soubory určené pro software DesignSpark PCB a dále návrh mechanické konstrukce, kód softwaru, strojový kód, výkresy a soubory CAD. Navíc je k dispozici plugin pro web RS, kde uživatelé mohou zakoupit kompletní sadu dílů pro daný projekt. U komerčních projektů vyžadujících utajení je možné nastavit omezení přístupu na vybrané přispěvatele. Veřejně přístupné projekty jsou k dispozici jako open-source a jsou ke stažení zdarma. www.rs-components.com

19. ROČNÍK MEDZINÁRODNÉHO VEĽTRHU ELEKTROTECHNIKY, ELEKTRONIKY, ENERGETIKY A TELEKOMUNIKÁCIÍ

15. – 18. 10. 2013 Výstavisko Trenčín

EXPO CENTER a.s., Pod Sokolicami 43, 911 01 Trenčín, SR tel.: +421 32 770 43 32, e-mail: [email protected]



• 5

FORUM Ta jižní Morava je jistě krásná zem, osázená Leonardem… „Ahoj já jsem Leonardo, a provedu Vás svými…“ Každý návštěvník webových stránek společnosti Leonardo technology by jistě ihned přidal dovětek „stránkami“, nicméně pro termín 13. a 14. června 2013 by jej nahradil dovětek jiný a sice „prostory“. Den otevřených dveří, který probíhal v sídle společnosti situovaném v malebném Lednicko-valtickém areálu v obci Hlohovec, se nesl v duchu propagačního hesla Nespočet variací na téma lasery Solaris. Zákazníci, ať už stálí nebo ti potenciální, kteří nepodlehli lákadlům regionu vinné révy a dorazili do sídla společnosti, mohli na vlastní oči vidět několik laserových systémů v akci. Značilo se takřka na všechny materiály, mezi hezké upomínkové předměty u mnohých patřila označená pivní sklenice, zapalovač nebo třeba jablko. V doprovodném programu navíc mohli účastnici absolvovat tematické přednášky s představením firmy Solaris Laser, evropského dodavatele laserových systémů, či přednášky a představení firmy Merck a Gabriel Chemie, která se zabývá řešením

pigmentových aplikací pro plasty a další materiály. Samozřejmostí pak byly individuální konzultace, přičemž takřka každý odcházel s příslibem, že i pro jeho aplikaci je laser tím pravým řešením. O možnostech značení laserem a o samotném chodu firmy jsme dále hovořili s jedním z jednatelů společnosti, Bc. Lubošem Glierem. Kdyby Vaši firmu čtenáři našeho časopisu ještě neznali, jak byste v krátkosti popsal, co dokážete realizovat? V podstatě jsme firma, která se zabývá potiskováním v průmyslové výrobě. Nejedná se o marketingové tisky, ale spíše o tisk variabilních informací, mezi které patří např. třeba datum výroby, spotřeby, různé montážní návody apod. Označování výrobních informací přímo v provozech je pro nás primární, pouze doplňující jsou tisky marketingových, prodejních či jiných tiskovin. Podobných firem je v tomto oboru postupem času trochu více, nejčastěji se jedná o firmy, které dováží potiskovací zařízení. My jsme se orientovali

na implementaci a řešení projektů na klíč s automatizací. To znamená, že zákazník nám donese konkrétní výrobek, nějakým způsobem definuje svoje požadavky a sepíše je; větší firmy navíc mívají předem dané projekty, jak by to mělo vypadat a podobně. My jsme od toho, abychom vyřešili přání a potřeby, s nimiž zákazníci přicházejí. Zaměřujeme se na automatizaci procesu, vyrábíme jednoúčelové stroje, kdy zákazník na vstupu dá holé produkty a na výstupu je má potištěné. Potiskovací zařízení implementujeme přímo do výrobních linek, tisk se stává součástí výrobního procesu. Častokrát stroje nepotřebují ani žádný zásah obsluhy, PLC označí například špatný produkt a tiskárna sama nastaví, co má tisknout. Mohl byste uvést konkrétní příklad nějakého značení v průmyslu? To je trošku problém. V dobách krize jsme se začali orientovat na všechny segmenty průmyslu. Ze začátku jsme byli díky německé firmě Leibinger a jejím tiskárnám, které jsou pro svoji spolehlivost oblíbené v automobilovém průmyslu, celkem dost svázáni s automobilovým průmyslem a automobilkami, které nám zabraly většinu času a zakázky pro automobilový průmysl tvořily velkou část naší produkce. Pak ale přišel rok 2008, automobilky přehodnocovaly své finance a začínaly šetřit. Tehdy jsme zpozorněli a přestali jsme se orientovat na tak úzký segment průmyslu a říkali jsme si: Pojďme se podívat trochu dál. Dnes tedy máme záběr o dost širší – za všechny jmenujme kosmetiku, potraviny, strojírenství, ale i zdravotnictví. Může se jednat o kartonové krabice, fólie a další – pro všechny segmenty máme nachystáno nějaké řešení. Pokud se zaměříme např. na potravinářský průmysl, mohl byste jmenovat nějaké značení, které jste



realizovali? Na naší dubnové konferenci jsme měli osobní zkušenost se značením na jablka… To byla spíše demonstrace toho, že jsme schopni značit i organické materiály… Umíme ale třeba tisknout i na špejle či dřevěná dřívka, na která se pak dávají nanuky. Používají se stále u ledových pochoutek. Tato společnost na svá „držátka nanuků“ pomocí laserů Solaris vypaluje své logo nebo tam vypalují výherní kódy. To je přesně případ marketingového značení – je tam logo společnosti i variabilní informace (tj. vítězný kód). Nic takového byste klasickou raznicí nedokázal označit. V letech 2008–2009 jste investovali do nových prostor společnosti. Podařilo už se Vám nějakým způsobem vrátit investici? Pro přesun do větších prostor jste se totiž rozhodovali v „těžkých obdobích“… My jsme výstavbu nových prostor nebrali jako investici a neřešili jsme ani nějaké těžké období, které zmítalo všemi segmenty průmyslu a podnikání. Firma potřebovala nějakým způsobem růst, musela se rozpínat, obrovský potenciál spočíval i v zaměstnancích, kteří potřebovali dále posouvat své možnosti. Mít a budovat pořádné zázemí je životně důležitá potřeba podnikání, o nějaké návratnosti v řádech jednotek roků se proto vůbec nedá uvažovat a takhle se na to opravdu nedíváme. Co se týče posunování možností, všiml jsem si, že se chystáte rozšířit výrobu štítků… Přesně tak. Společnost rozšiř ujeme lokálně, máme pobočku např. i v Ostravě a investovali jsme i do starší lokality v Říčanech u Prahy, abychom byli zase o kousek blíž zákazníkům. Kromě toho samozřejmě rozšiřujeme i portfolio služeb a produktů, nabídka potiskovaček už zahrnuje všechny možnosti pro variabilní značení – lasery, termotransfery, všechny druhy digitálního tisku… Vydáváme se také druhou cestou, spustili jsme i druhý, pro zákazníky velice zajímav ý segment, kter ý zohledňuje i pr ůběžné investice

do zařízení – nejen pořizovací cenu, ale i provozní náklady. Spustili jsme další divizi se spotřebními materiály. Vyrábíme vlastní termotransferové barvicí pásky, plánujeme výrobu vlastních etiket a přímo komunikujeme s výrobci tiskových termotransferových hlav. Kromě toho, co jsme už „rozjeli“, jsme se v letošním roce pustili i do vývoje vlastních potiskacích strojů. Ty určitě vytváříte v úzké spolupráci a vazbě na konkrétní požadavky zákazníků. Ano, přesně tak. Neorientujeme se na to, co už existuje, na široké portfolio běžně dostupných zařízení. Spíše se orientujeme na zakázkové řízení, na klienty, kteří pro sebe v poli univerzálních zařízení nenaleznou řešení. Tehdy osloví nás, vymyslíme projekt, řešení a následně implementujeme. Dovedete odhadnout životnost Vašich laserů nebo tiskařských strojů? To záleží na konkrétním použití. Existují společnosti, které tisknou jeden výrobek za minutu, např. dodavatelé součástek pro automobilový průmysl. Takové tiskárny vydrží i patnáct let. Závisí i na typu tiskárny, pro automobilový průmysl nejčastěji tisknou kvalitní nerezové tiskárny z Německa, materiály nijak nestrádají

a nestárnou, ale spíše zastarávají tzv. morálně – třeba svou omezenou kapacitou interní paměti. U starých technologií nejsou myslitelné požadavky na úkoly, které jsou v současnosti naprosto běžné a samozřejmé. Na závěr musím zmínit charakter a styl ladění společnosti. I Vaše webové stránky působí tak, že „se neberete moc vážně“. I na zákazníky musí podobný styl jednání působit velmi příjemně. Je tato firemní kultura cílený záměr, nebo vznikla spontánně? Vzniklo to vlastně samo. S kolegou, se kterým jsme firmu zakládali, jsme oba technici. Není nám vlastní obléct ráno oblek s kravatou. Aplikace a získávání zákazníků u nás funguje „zespodu“, od technických vrstev. Nejednáme přes vedení, šéfy obchodních týmů či nákupů atd. Není to tak, že někam telefonujeme a říkáme: Chtěl bych mluvit s panem ředitelem… Spíše ukazujeme, že mnoho věcí se řeší „dole“, že řada věcí jde kvalitněji, lépe a že s mnoha věcmi nemusí být tolik práce, jak obvykle bývá. Mezi sebou a zaměstnanci se snažíme udržovat přátelské, kamarádské prostředí, i když je to s růstem společnosti samozřejmě velmi těžké udržet. Když jsou dva tři lidi, dá se společně smát daleko jednodušeji, než když je lidí třeba dvaadvacet.



• 7

TÉMA Z OBÁLKY

Který z nich je padělek? Identifikace podezřelých elektrických výrobků může ochránit lidské životy a přispět ke zvýšení ziskovosti společností. Tom Grace Eaton


P

adělání známých značek a produktů představuje stále rostoucí problém, který podle odhadu zabírá 5–7 % světového obchodu nebo přibližně 600 miliard USD ročně. Padělané zdravotnické a bezpečnostní produkty, jako například elektrické a elektronické produkty, zaujímají v seznamu výrobků, které americké celní orgány zadrží nejčastěji, druhé místo hned po farmaceutických přípravcích. Padělání nemá negativní dopad pouze na zisk společností a jejich reputaci, ale rovněž na veřejnou bezpečnost. Padělané elektrické výrobky se mohou přehřát a způsobit zkrat, což vede k požárům, úrazům elektrickým proudem nebo explozím, jež mohou stát pracovníky život a jež způsobují značné škody na majetku. Tyto nelegální výrobky nemusejí být v souladu s výkonnostními a bezpečnostními předpisy a nejsou otestovány ani schváleny. Je důležité, aby manažeři podniků chápali, k jak neblahým následkům může dojít ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU

při používání nebezpečných padělaných výrobků, a věděli, jak se tomu vyvarovat. Padělkem může být produkt, služba nebo balení samotného produktu, jež je používáno bez povolení, ochranné známky, servisní známky, autorského práva – to vše za účelem oklamat potenciální zákazníky, aby se domnívali, že výrobek nebo služba jsou od originálního dodavatele. Z tohoto důvodu představuje zjišťování rozdílu mezi padělaným a autentickým produktem docela nesnadnou záležitost. Společnost Eaton se rozhodla provést menší test a ukázala různým profesionálům z oboru, od manažerů podniků, vedoucích údržeb až po nezávislé prodejce elektrických zařízení, dva zdánlivě identické jističe; každý z těchto profesionálů měl za úkol odhalit padělaný jistič. Po bedlivém prozkoumání jističů a se zaměření na vše podstatné, od rozeznatelných osvědčení a štítků s obchodní značkou až po výrazná poškození či chybějící části, došel každý z těchto profesionálů ke stejnému závěru,

že „by si nikdy nepomyslel, že to může být padělek, skutečně to netušil“. Můžete zkusit provést tento test sami, a to tak, že si pozorně prohlédnete jističe v horní části této stránky. Dokážete rozeznat, který z nich je padělek? Správnou odpověď se dovíte na konci tohoto článku. Zat í mco ident if i k a ce pa děla ného výrobku je na první pohled docela obtížná, přesto existuje mnoho způsobů, jak falzifikát odhalit a vyhnout se mu ještě před samotným pořízením. Nejlepší způsob, jak se vyhnout padělaným elektrickým produktům, je nakupovat produkty od autorizovaných distributorů a prodejců daného výrobce. Vyšší riziko, že si pořídíte padělek, hrozí v případě, kdy nejste schopni vysledovat průběh prodeje od původního výrobce až k vám. Někteří výrobci a certifikační společnosti rovněž poskytují nástroje pro ověření toho, zda je daný elektrický produkt originálního původu. Představuje to snadný způsob, jak zjistit, zda výrobek nebyl schválen, a proto je třeba se vyvarovat jeho koupi. Například nový nástroj společnosti Eaton, uvedený pod názvem Circuit Breaker Authentication (CBA) tool (nástroj pro ověření originálního původu jističe), umožňuje zákazníkům zjistit, zda jističe předkládané jako výrobek společnosti Eaton jsou padělané. Zadáním čárového kódu, katalogového čísla a datumového kódu, který naleznete na jističi, do CBA aplikace jste schopni si okamžitě ověřit originální původ daného produktu. Tento on-line nástroj, jenž je k dispozici na www.eaton.com/counterfeit, si můžete vyzkoušet i v rámci našeho testu, abyste si ověřili, zda jste správně uhodli, který ze zobrazených jističů je padělek. Při nákupu elektrických výrobků by si pořizovatelé měli dát pozor na tzv. výstražná klíčová znamení, která nás upozorňují na položky nebo na distributory, kterým je zapotřebí se obloukem vyhnout. Prvním takovým výstražným znamením je „super zlevněné zboží“, které se jeví až příliš „super“, než aby to byla skutečně pravda. Porovnejte cenu tohoto produktu s podobným produktem u jiného prodejce. Pokud se to zdá až příliš výhodné, než aby to byla pravda, je velmi pravděpodobné, že se jedná o padělané zboží. Podrobné zkoumání etiket a obalů může rovněž přispět k identifikaci padělaného výrobku, ale představuje to jen jednu část procesu identifikace. Jelikož padělatelé

Padělatelé odvádějí excelentní práci při maskování svých produktů, aby vypadaly jako originální výrobek. Čárový kód (vpravo nahoře), datumový kód (vlevo dole) a typové číslo (vpravo dole) na tomto jističi jsou platné a originální.

používají stále sofistikovanějších metod, bude zapotřebí, aby pořizovatelé prováděli pečlivější kontroly. Pečlivě si prohlédněte, zda produkty obsahují certifikační etikety

U této padělané verze jističe je patrné, že neobsahuje žádný datumový kód. Typové číslo a čárový kód jsou podobné, ale v případě, že existují pochybnosti o původu zboží, má mnoho společností k dispozici různé způsoby, kterými si zákazníci mohou ověřit pravost elektrického zařízení.



• 9

TÉMA Z OBÁLKY od organizací, jako je např. UL, Národní sdružení elektrotechnických výrobců (NEMA), nebo od jiných organizací, které ověřují kvalitu a výkon elektrických výrobků. Vyvarujte se nákupu produktů, které neobsahují žádný identifikační štítek nebo příslušnou ochrannou známku. Buďte podezřívaví vůči dodatečnému značení nebo označení, které nepoužívají originální výrobci, a dejte si pozor na chybějící či nekvalitně provedené štítky, zastaralé produktové kódy a neoriginální balení. Při výrobě padělků často chybí operace kontroly kvality, takže můžete být schopni rozpoznat padělky jednoduše na základě jejich provedení. Zbystřete, když narazíte na produkty, které se zdají hned od pohledu chabé nebo se u nich projevují jakékoli znatelné nedostatky.

Vždy buďte ve střehu, i co se týče doprovodných materiálů, jež přicházejí s produktem. Padělané produkty často neobsahují doprovodné materiály, např. příručku uživatele nebo registrační kartu výrobku. Někdy padělatelé neobsáhnou všechny části, které by měly přijít s daným produktem, některé jeho části mohou dokonce být i od jiného výrobce. Pokud jste u produktu nabyli podezření, že jde o padělek, je doporučováno ihned kontaktovat originálního výrobce. To umožní ověřit pravost podezřelého produktu a zajistit, aby byl potenciálně nebezpečný produkt odstraněn z trhu. Vzpomínáte si na fotografie jističů? Zatímco fyzické rozdíly mezi dvěma jističi jsou téměř nezjistitelné, jistič na pravé straně je padělek. Vyzkoušejte

si to sami zadáním zvýrazněných údajů do nástroje pro ověření, který naleznete na stránkách www.eaton. com/counterfeit. Jako manažer pro ochranu značky elektrických produktů společnosti Eaton dohlíží Tom Grace na šíření povědomí o padělcích, prevenci a školeních na toto téma. Zahrnuje to budování povědomí o rizicích, která padělané elektrické produkty představují pro osobní bezpečnost a ekonomiku koncových zákazníků, dodavatelů, inspektorů a prodejců elektrického zboží. Pokud máte zájem dovědět se více o dané problematice, navštivte stránky www.eaton.com/ counterfeit.

Padělání? Celospolečenský fenomén

O

padělání ložisek – jiném typu produktů, než uvádí hlavní článek, jsme si povídali s Miloslavem Hlouškem, marketingovým manažerem společnosti SKF Ložiska, a.s. Setkal jste se ve Vaší praxi s padělky? Padělky jsou skutečným celospolečenským tématem. Protože se tomuto tématu osobně věnuji, nestačím se některým případům divit. To, že se můžeme běžně setkat s padělky textilu, obuvi kabelek či jiného drobného spotřebního zboží, je běžné snad pro každého. Na druhém pólu spektra se pak nacházejí padělky produktů, které mohou zapříčinit i smrt lidí. Jak jinak než jako vrchol cynismu hodnotit prodej padělaných léků. V naší zemi se to „naštěstí“ týká jen nelegálního prodeje zejména na internetu. Jsou však země, kde se padělky léků nabízí v běžné distribuční sítí, resp. v lékárnách. Padělají se i airbagy do automobilů, brzdové destičky a další součástky, jejichž kvalita, hovoříme-li o originálních dílech, je vysoce kontrolovaná a musí splňovat ty nejnáročnější normy. V případě padělků nemůžeme o nějaké garantované 10 • červen/červenec 2013

kvalitě vůbec hovořit. V zásadě lze říci, že každá značka, která má na trhu dobré jméno, je předmětem padělání. Dnes již neexistuje obor či sk upi na v ý robk ů , které by se to netýkalo. Dnešní doba je, mimo jiné, příznačná tím, že není snadné na trhu uspět a existují lidé, kteří jsou pro peníze ochotni udělat cokoli. Kroutit nad tím hlavou a divit se, jak je to možné, nemá smysl. Je třeba s tím bojovat. Informovat zákazníky. Budovat povědomí o této problematice. Jsou padělky, které ve většině případů zákazník kupuje vědomě. Půjdu-li na tržnici a budu chtít koupit triko renomovaného výrobce, vím přesně, co dostanu. V případě průmyslových náhradních dílů a komponent je to jiné. V těchto případech nikdy konečný zákazník nekupuje padělek vědomě. Nikdy. Vždy je oklamán a podveden. Jaký druh zboží je v oboru Vaší společnosti nejčastěji padělán?


My se nejčastěji setkáváme s padělky ložisek. Bohužel se tento fenomén již t dávno týká i naší země – ostatně týká z se všech zemí. Mimo Českou republi k u jjsme se setkali již také s padělky hřídelovvých těsnění a maziv. Problematika ložisek P a důležitých komponent rotačních strojů a zařízení je specifická tím, že mají zásadní vliv na jejich chod a spolehlivost. Ložiska pracují prakticky ve všech rotačních strojích. Selhání ložiska může mít velice závážné následky. Minimálně to způsobí neplánovanou odstávku, v horším případě poškození stroje a v nejhorších případech zranění obsluhujících osob či požár. Ložisko je důležitá strojní součást, na jejíž kvalitě a parametrech skutečně záleží. Každé ložisko má své parametry a každá kvalitní značka je zákazníkovi garantuje. Problém u padělků je ten, že o jejich kvalitě a parametrech můžeme hovořit jako o proměnných veličinách.

Je fenomén padělání častý, nebo spíše výjimečný? Nemohu říci, že by byl trh zaplaven padělky, tak to určitě není. Na druhé straně jsme již díky dobré spolupráci s celníky a policií v ČR zabavili desítky tun padělaných ložisek všech typů a velikostí. Padělky tu jsou a budou… S tím je třeba počítat a chovat se podle toho. Je logické, že lidé za své peníze chtějí dostat to, co si skutečně objednali. To je dobře a je to zároveň základní předpoklad k úspěšnému boji s padělky. Na trhu je mnoho nepoctivých prodejců s čímkoli a my, spotřebitelé, nemůžeme spoléhat na to, že nás někdo ochrání. To se nestane. Obezřetnost je na místě. Jak byste popsal „život“ padělků? Mám tím na mysli, např. jak vstupují na trh, kde se prodávají, jak procházejí přísnými certifikacemi atd.? To je docela prosté. V případě ložisek i my, oficiální zástupce SKF na českém trhu, dostáváme do emailových schránek mnoho nabídek prodejců. Takto jsou oslovovány všechny subjekty na našem trhu, které se jakkoli ložisky zabývají. Tito přespolní prodejci nabízejí ložiska naprosto všech značek, které si jen dovedete představit a které mají jen trochu dobrou pověst mezi zákazníky. Jejich výčet běžně tvoří podstatnou část emailů. Samozřejmostí jsou vynikající ceny a kompletní sortiment. Pak stačí, aby si místní prodejce objednal přesně to, co potřebuje a jsou mu dodána ložiska patřičné značky. Tato ložiska se pak mohou dostat ke koncovému zákazníkovi. To je celé. Zkoušeli jste analyzovat kvalitu padělaných produktů? Toto je jedna z nejčastějších otázek, které dostávám. Odpověď je jednoduchá. Nemá to smysl. Původ padělků je

tak rozmanitý a nejistý – stejně jako kvalita jejich provedení. Analyzovat kvalitu zabavených ložisek nemá smysl, protože ty zabavené kusy další budou zase úplně jiné. Ti nejlepší výrobci vždy dbají na to, aby jejich kvalita byla stálá, a garantují zákazníkovi všechny parametry, které jednak nařizují normy a které oni sami garantují ve svých katalozích. Jednou ze základních charakteristik padělků je jejich naprostá nepředvídatelnost. Jaké jsou z Vaší strany kroky k zamezení vstupu padělků na trh? SKF dělá vše proto, aby ochránila zákazníky před tím, že budou podvedeni. SKF má centrální tým na ochranu značky a v každé zemi má pověřeného člověka, který se problematice věnuje. Úzce spolupracujeme s policií a celní správou. Protože se padělání týká všech významných značek ložisek, došlo ke spojení aktivit v rámci WBA (World Bearing Association). Doporučuji se podívat na www.stopfakebearings.com. SKF má výhodu v tom, že máme v ČR tradičně silné zastoupení, firma na českém trhu působí nepřetržitě od roku 1919. Seznamujeme zákazníky a distributory s problematikou. Komunikujeme i se státní správou, která je v boji proti padělkům klíčová. A taky děláme rozhovory, jako je například tento, abychom Vaším prostřednictvím informovali i širší veřejnost. To je nesmírně důležité. Když o nebezpečí nevíte, nemůže se na něj připravit. Jak se lze dle Vašeho názoru vyhnout nákupu padělků? Nejlepší cestou, jak zajistit pravost výrobků SKF, je nakupovat produkty u autorizovaných distributorů SKF či přímo od SKF. To je generální doporučení, které mohu dát. Často se mě

lidé také ptají, zda a jak mohou poznat originál od padělku. Běžný člověk nemá šanci padělek poznat. Vše je uděláno tak, abyste neměli nejmenší podezření, že se o padělek jedná. My jsme schopni naprosto bezpečně padělek určit. To ale koncový zákazník nemůže. Nehovořím samozřejmě o kategorii padělků úsměvné kvality, ta je ale bohužel v drtivé menšině. Jaký dopad můžou mít padělané produkty pro koncového uživatele? To jsem částečně již naznačil. SKF si na trhu drží pověst lídra v tom, co dělá. Zákazníci na kvalitu našich výrobků spoléhají. Nepředvídatelnost kvality padělků je to, co ohrožuje všechny. Kvalitní ložiska zákazníci preferují ve všech klíčových technologických zařízeních, jejichž spolehlivý chod má zásadní vliv na produktivitu jejich provozů a bezpečnost. Ložiska jsou součástí výrobků, které prodávají svým koncovým zákazníkům a kvalitou použitých komponent dávají svým zákazníkům najevo i kvalitu svých zařízení, které jim prodávají. Ve hře je tedy mnoho. Co je podle Vás hlavním negativním dopadem celého „trendu“ padělání? Jedná se o zisk, reputaci, bezpečnost…? Vše, co říkáte, bych podepsal. Například reputace, dobré jméno, je pro nás zásadní. Uděláme vše proto, aby nikdo nenabízel zákazníkům v ČR padělky našich výrobků. Nemáme absolutně nic proti tomu, aby zde působily tisíce prodejců ložisek, kteří nám budou konkurovat. To je trh, tak to má být. Nedovolíme ale, aby někdo zneužíval naší značky ke klamání zákazníků a prodal tak něco, o co by nikdo ani okem nezavadil.

Sedm rad, které vám pomohou bojovat proti padělkům 1. Nakupujte u důvěryhodných zdrojů 2. Ověřte si původ daného produktu 3. Pečlivě zkoumejte etikety a obaly 4. Vyhněte se „super zlevněnému zboží 5. Věnujte velkou pozornost kupovaným produktům 6. Ujistěte se, že daný produkt obsahuje všechny náležitosti 7. Nahlaste podezřelé padělané zboží ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU


• 11

STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ Výhody repasování valivých ložisek Repasování ložisek může firmám pomoci zkrátit odstávky, snížit náklady i množství odpadu a podpořit udržitelný rozvoj. Heike Sengstschmidová SKF Německo Hubert Köttritsch SKF Rakousko Karin Wagnerová SKF Rakousko

L

Z hlediska repasování použitých valivých ložisek bylo definováno pět tříd. Trvanlivost ložiska lze popsat pro účely repasování změnou geometrie a smykového napětí τ (τo, τu), která je způsobena odebráním namáhaného objemu materiálu a vlivem náhrady valivých těles novou sadou těles.

ožiska představují jeden z nejdůležitějších dílů ve výrobních závodech, avšak podléhají vysokému opotřebení. Zpravidla jsou vyměněna v rámci plánované údržby, jakmile se blíží ke konci provozní trvanlivosti, nebo po neplánovaném selhání. V závislosti na typu ložiska může být výměna nákladná a dodací lhůta dlouhá. Navíc sešrotování ložisek, která dosáhla „konce trvanlivosti“, může mít nepříznivý vliv na politiku trvale udržitelného rozvoje společnosti a to je hledisko, které je stále důležitější pro investory i zákazníky. Jak tedy lze prodloužit provozní trvanlivost ložisek a současně zkrátit odstávku, snížit náklady a množství odpadu? Řešení nabízí repasování. Analýza poměru vynaložených nákladů k celkovému zisku ukazuje, že při repasování dosahují potenciální úspory 50 až 80 % ceny nového ložiska, a to v závislosti na velikosti, složitosti, stavu, ceně ložiska apod. Repasování použitých ložisek dále snižuje emise CO2 (repasování 100 kg použitých ložisek omezí produkci CO2 o cca 350 kg). V leteckém průmyslu patří mj. k běžné praxi demontáž ložisek v rámci údržby nebo generální opravy a jejich repasování. Ložiska jsou poté vrácena do provozu [1], [2], [3]. Je zřejmé, že je potřebná mezinárodní norma (ISO), která by definovala postupy a podmínky osvědčení. V současné době je schválena pouze národní rakouská norma [4], která byla vydána v roce 2011. 12 • červen/červenec 2013

Trvanlivost a spolehlivost ložiska Valivé ložisko nemůže být v zásadě používáno donekonečna a nemůže pracovat neustále, ledaže provozní podmínky jsou ideální a není dosaženo mezního únavového zatížení, přesto dříve či později dojde k únavě materiálu [5]. Únava materiálu vznikající pod povrchem Trvanlivost ložiska je označena dobou, jež uplyne, než se projeví první příznaky únavy materiálu. Trvanlivost ložiska je funkcí počtu otáček, které ložisko vykoná, a velikosti zatížení [6 až 9]. Únava je výsledkem působení smykových napětí, jež opakovaně vznikají těsně pod zatěžovaným povrchem ložiskového kroužku (kroužků) a valivých těles.

S N τ0 τU z0 a l

pravděpodobnost přežití [%] počet zatěžovacích cyklů maximální smykové napětí v kolmém směru [Pa] mezní únavové smykové napětí [Pa] hloubka maximálního kolmého smykového napětí [m] styková poloosa v příčném směru [m] délky stykové čáry na oběžné dráze [m]


e Weibullův exponent c, h exponent rovnice pro výpočet trvanlivosti zahrnující vliv napětí Po určité době tato napětí vyvolají podpovrchové trhlinky, které se postupně šíří k povrchu. Při převalování valivých těles přes trhlinky se odlamují částice materiálu. Tento jev se nazývá odlupování. Další příčiny selhání ložisek Je známo mnoho dalších modelů selhání ložisek, jejichž příčinou je dlouhodobý provoz v nevhodných podmínkách nebo nevhodná aplikace (instalace). ISO 15243 [5] podává poměrně dobrý přehled těchto příčin, ačkoli vzhledem ke zkušenostem z poslední doby je jasné, že tato norma ISO týkající se poškození a selhání valivých ložisek vyžaduje revizi. V polovině padesátých let dvacátého století navrhl Arvid Palmgren, přední teoretik v oblasti ložiskové techniky, koncepci opravy ložiska místo aktivní výměny ložiska. Prohlásil: „Střední provozní trvanlivost je mnohem delší než vypočtená provozní trvanlivost a ložiska, která dosáhnou kratší trvanlivosti, v podstatě vyžadují jen opravu formou výměny dílu, jenž je poškozen jako první.” Tím není řečeno, že ložisko nemůže být používáno, jakmile dojde k odlupování materiálu nebo k jinému poškození. Vznik poškození je indikován zvýšenou hladinou hlučnosti a vibrací. V průběhu desetiletí byly zavedeny postupy opravy ložisek, což umožnilo opětovně dosáhnout očekávané trvanlivosti ložiska a jeho spolehlivosti. Důsledky Analýzy a zkušenosti moderních způsobů repasování ukazují, že renovovaná ložiska mohou dosahovat téměř stejné trvanlivosti a spolehlivosti jako ložiska

nová. Vzhledem k rozsahu opravy poskytují výsledky zkušebních metod měření napětí, např. XRD [10] a nedestruktivní zkušební metody (NDT), dále např. Barkhausenovy metody [11], mikromagnetické zkušební metody (3M), non-elastic wave spectroscopy (NEWS) [12], rezonanční ultrazvuková spektroskopie povrchových akustických vln (RUSSAW) a ultrazvukové fázové maticové analýzy podávají reprezentativní faktor trvanlivosti LF. Tento faktor může dosahovat 0,87 až 0,99 trvanlivosti nového ložiska. Klasifikace opravy ložisek Termíny a definice, které se týkají opravených použitých valivých ložisek, jsou vysvětleny dále. V závislosti na způsobu použití a stupni opotřebení lze rozsah opravy ložisek rozdělit do pěti tříd. Jednotlivé operace v každé třídě jsou očíslovány, avšak skutečné pořadí prací není určeno těmito čísly. Je nutno řídit se příslušnou dohodou mezi společností, která provádí opravu, a provozovatelem. Mezi jednotlivými operacemi může být zapotřebí provést konzervaci. Pokud je např. oběžná dráha ložiska poškozena vlivem únavy materiálu pod povrchem (viz [5]), ložisko není vhodné pro opravu třídy III. Jestliže však vykazuje povrchové poškození (únava materiálu na povrchu) oběžných drah způsobené nečistotami nebo pevnými částicemi, oběžné dráhy lze zpravidla uvést do původního stavu honováním nebo broušením. Třída 0 – prohlídka Třída 0 zahrnuje prohlídku použitých ložisek (nebo ložisek, která byla dlouhodobě uskladněna) a porovnání s požadavky podle výkresové dokumentace/ specifikace. Tento postup zahrnuje: 01) očištění 02) nedestruktivní zkoušku 03) vizuální/mikroskopickou prohlídku 04) kontrolu rozměrů 05) zpracování protokolu Poznámka: Zpravidla obsahuje doporučení pro vhodný způsob ošetření a vhodnou třídu opravy.

Třída I – reklasifikace (opětovná způsobilost, napravení) Reklasifikace zahrnuje všechny operace prohlídky (třída 0) a další práce: 06) drobné opravy: leštění a přeleštění nefunkčních a funkčních ploch v menším rozsahu, vybroušení rýh a drážek 07) demagnetizaci 08) kontrolu rozměrů 09) opětovnou montáž (včetně snýtování klece, je-li to nutné) 10) dynamické zkoušky (podle potřeby): otáčení kroužků ložiska umožňuje vyhodnotit hladinu hlučnosti, stanovit charakteristiku momentu nebo podobných funkčních parametrů 11) namazání/konzervaci 12) zabalení Třída II – renovace (uvedení do původního stavu) Renovace ložisek zahrnuje všechny operace prohlídky (třída 0) a reklasifikace (třída I) a dále jednu, popř. několik následujících operací: 13) podle potřeby výměnu valivých těles, montáž větších valivých těles (stejný jmenovitý průměr) 14) repasování klece nebo výměnu za stejnou klec 15) výměnu použitých dílů (např. těsnění, pojistné kroužky atd.) 16) broušení nebo leštění nebo podle potřeby pokovení montážních ploch, aby bylo dosaženo původních výkresových rozměrů vnějšího průměru a průměru díry ložiska 17) přeleštění oběžných drah (nepřekročit celkový úběr na jednom povrchu 13 μm) Třída III – repasování úrovně 1 Repasování ložisek úrovně 1 zahrnuje všechny výše uvedené operace prohlídky (třída 0) a reklasifikace (třída I) a podle potřeby operace renovace (třída II), jakož i některou z dále uvedených operací, popř. několik operací: 18) přebroušení oběžných drah – až 75 μm na jeden povrch a až 300 μm, pokud je průměr vnějšího kroužku D > 400 mm 19) montáž valivých těles s větším jmenovitým průměrem (viz operace 13) 20) montáž původní opravené klece nebo nové klece (viz operace 14)

21) výměnu nebo náhradu dílů, které změní vlastnosti konečné sestavy (optimalizace: provedení takových úprav, které přispějí ke zlepšení výkonnosti nebo vlastností) Třída IV – repasování úrovně 2 Repasování ložisek úrovně 2 zahrnuje operace opravy ložisek třídy I až III a navíc další operaci. Další práce Při renovaci (třída II) nebo repasování úrovně 1 (třída III) jsou opravitelná ložiska rozebrána, díly jsou pečlivě prohlédnuty a dále je zjištěna tvrdost kroužků ložisek. U dílů, které jsou posouzeny jako opravitelné, jsou kontrolovány rozměry. Podle potřeby jsou čela kroužků, vnitřní povrch díry a vnější povrch přebroušeny nebo přeleštěny, pokud jsou přitom dodrženy rozměrové tolerance. Ložiska mohou být poniklována nebo pochromována, aby bylo možné přebroušením či přeleštěním povrchů ložiska dosáhnout původních výkresových rozměrů. Při renovaci (třída II) dochází k nezanedbatelnému úběru materiálu, při němž jsou odstraněna povrchová poškození a mění se objem namáhaného materiálu. Po úpravě splňuje povrch původní výkresovou specifikaci, popř. ji dokonce předčí. Poté je ložisko opatřeno novými valivými tělesy s průměrem, který odpovídá průměru těles původně použitých v ložisku plus dvojnásobek hloubky úběru materiálu, vyžaduje-li to požadovaná ložisková vůle. Nová valivá tělesa musejí mít stejný jmenovitý průměr, avšak zvolena jsou valivá tělesa v takových tolerancích, aby bylo dosaženo požadované vůle v ložisku. Při prohlídce klecí se pozornost zaměřuje na trhliny a podle potřeby mohou být klece pokoveny nebo vyměněny. Klec je zpravidla opatřena novými valivými tělesy a ložisko je opět smontováno. Při repasování úrovně 1 (třída III) je přípustné hlubší broušení oběžných drah vnitřního a vnějšího kroužku větších ložisek. Navíc je možné použít další způsoby obrábění (např. tvrdé soustružení). Povrchová poškození jsou odstraněna a objem namáhaného



• 13

STROJNÍ INŽENÝRSTVÍ materiálu je změněn. Po úpravě splňuje povrch původní výkresovou specifikaci, popř. ji dokonce předčí. Ložisko je dále opatřeno novými valivými tělesy, která mají stejný průměr jako původní tělesa, avšak jsou zvětšena o dvojnásobek hloubky úběru při přebroušení každého kroužku. U válečkových ložisek jsou použity válečky s větší šířkou a průměrem. Nová valivá tělesa mají obvykle větší průměr než jmenovitý průměr původních těles. Použití větších valivých těles si může vyžádat zvětšení otvorů klece, popř. výměnu klece. Jasně definované postupy a klasifikace umožňují dosáhnout toho, že ložisko po opravě splní stanovené standardy a srovnání jednotlivých poskytovatelů těchto služeb.

Zdroj: SKF Ložiska, a. s.

Shrnutí Již celá desetiletí je ve výrobních/ průmyslových a leteckých aplikacích běžné, že ložiska demontovaná v rámci údržby nebo generální opravy jsou opravována a znovu navrácena do provozu. Výsledky oprav dílů a těles mohou být vyhodnoceny. Opravy ložisek přinášejí mnoho výhod z hlediska nákladů. Úspory mohou dosáhnout 50 až 80 %, a to v závislosti na stavu a velikosti ložiska atd. Navíc má oprava velký význam z hlediska udržitelného rozvoje: 100 kg opravených ložisek ušetří cca 350 kg CO2 . Lze odvodit algebraickou závislost, která určí trvanlivost L10 oběžných drah ložiska, jehož namáhaný materiál byl částečně odebrán, jako funkci hloubky z při renovaci a obnovení. V závislosti na rozsahu opravy může faktor trvanlivosti LF opravených ložisek dosáhnout 0,87 až 0,99 trvanlivosti nového ložiska. Literatura [1] Zaretsky, E. V.; Branzai, E. V.: NASA TM-2005-212966; Effect of Rolling Bearing Refurbishment and Restoration on Bearing Life and Reliability. (2005) [2] Zaretsky, E. V.; Branzai, E. V.: NASA TP-2007-214463, Model Specification for Rework of Aircraft Engine, Poser Transmission, and 14 • červen/červenec 2013

Accessory/Auxillary Ball and Roller Bearings. (2007) [3] Optimize your assets with SKF Remanufacturing Services. SKF Publication 6697 EN. (July 2008) [4] ÖNORM M6328: Rolling bearings – Reworking of used rolling bearings (Wälzlager – Überarbeitung gebrauchter Wälzlager). (2011) [5] ISO 15243: Rolling bearings – Damage and failures – Terms, characteristics and causes. (2004) [6] Lu ndberg, G.; Palmg ren, A.: Dynamic capacity of rolling bearings. Acta Politecnica. Mechanical Engineering Series. Royal Swedish Academy of Engineering Sciences, Vol. 1, No 3, 7. (1947) [7] Lu ndberg, G.; Pal mg ren A.: Dynamic capacity of roller bearings. Acta Politecnica. Mechanical Engineering Series. Royal Swedish Academy of Engineering Sciences, Vol. 2, No4, 96. (1952) [8] Ioa n n ides, E.; Bergli ng, G.; Gabelli, A.: An Analy tical Formulation for the Life of Rolling Bearings. Acta Polytechnica Scandinavica. Mechanical Engineer ing Ser ies No. 137. Espoo (1999) [9] ISO 281: Rolling bearings – Dynamic load ratings and rating life. (2007) [10] Voskamp, A. P.: Material Response to Rolling Contact Loading. Trans. Am. Soc. Mech. Engineers, J. Tribology 107 (1985) 359.


[11] Zika, T.; Schimpelsberger, B.; Kern, A.: Barkhausen-Noise – A Possibility for non-destructive Grinding Burns (TROOSTITE) and Residual Stress Testing. Science Report 2006–2007, SKF Österreich AG, AT 0802 EN. (2008) [12] Andersson, B. E.; Griffa, M.; Le Bas, P-Y.; Ulrich, T. J. ; Johnson, P. A.: Experimental implementation of reverse time. Celosvětová dostupnost Skupina SKF vybudovala celosvětovou síť moderních center, kkterá nabízejí zákazníkům přístup kke špičkovým službám repasování ložisek SKF. Služby repasování ložisek SKF Remunufacturing Services, jednoho z předních světových dodavatelů ložisek, mohou využívat znalosti a zkušenosti z oblasti točivých strojů nashromážděné za více než 100 let. SKF používá stejné, vysoce kvalitní materiály, postupy a strojní vybavení na opravy ložisek a jejich uvedení do původního stavu a zákazníci se tedy mohou plně spolehnout, že ložiska a související díly (např. ložisková tělesa) jsou opravovány na stejné kvalitativní úrovni, stejnými procesy a s využitím stejných znalostí bez ohledu na to, na kterém místě na světě se zákazník nachází. Služby repasování ložisek SKF nabízejí následující výhody: • prodloužení celkové doby provozní trvanlivosti ložisek • snížení nákladů po celou dobu trvanlivosti • snížení dopadu na životní prostředí díky recyklaci ložisek • udržování potřebného stavu náhradních ložisek ve skladu • zvýšení celkové spolehlivosti výrobních zařízení • podpora zlepšení spolehlivosti uložení Celkové výhody programu repasování ložisek lze plně využít v případě, že zákazníci rovněž uplatní znalosti SKF v oblasti prediktivní údržby. Více informací na www.skf.cz.

O pravuje me a prodávám e · řídicí systémy PLC · analogové/digitální karty · frekvenční měniče

· operátorské panely · servopohony · napájecí zdroje

· průmyslové počítače · roboty

Spe cializace oprav a t es tová n í d í l ů S IEMENS · SIMATIC S5 · SIMATIC S7 · SIMODRIVE 611

· SINUMERIK · SIMOREG · SIMOTION & SINAMICS

· Servopohony SIEMENS · ISKAMATIC, TELEPERM · SIEMENS HMI panely

Spe cializace oprav a t es tová n í d í l ů IND RA MAT · DDS, DKC, RAC, TDM, TVD, TVM, TBM, KDS, KDV, KDA, HDS, NAM

Ce na a t e rmín opravy · pevné ceny oprav předem · opravy do 3-5 týdnů

· opravy výměnou do týdne · cena opravy cca 40 % ceníkové ceny dílu

Výmě na za ce nu opravy Máme-li Váš díl skladem v Liberci nebo v Holandsku, nabídneme Vám opravu výměnou za cenu opravy. Díl si vyměníte a obratem nám pošlete Váš nefunkční díl. Úspora nákladů, zprovoznění v rekordním čase.

Test ování oprave ných díl ů Kromě nefunkčních součástek vyměníme preventivně i ty součástky, které považujeme z hlediska spolehlivého provozu za klíčové. Z tohoto důvodu jsme si jisti 100% funkčností a poskytneme Vám na opravené díly záruku 1 rok.

Svoz dílů do opravy Máte nefunkční díl SIEMENS a chcete ho nechat u nás opravit? Zdarma si ho u Vás vyzvedneme, kontaktujte nás.

O prava dílů v Holandsku v s e r v i s n í m s tř e d i s ku U NISG ROU P Veškeré opravy jsou prováděny v servisním středisku UNISGROUP, Holandsko. Video prohlídku opravárenského centra UNISGROUP najdete na našich stránkách. Jako jediní zastupujeme společnost UNISGROUP v České a Slovenské republice. Více než 25 let zkušeností oprav průmyslové elektroniky.

Prode j dílů SIEMENS · nabízíme primárně starší díly, které již výrobce nenabízí · otestované, 100% funkční

· záruka 1 rok · díly skladem v Liberci a Holandsku

FOXON s.r.o. tel.: +420 484 845 555, gsm: + 420 724 029 767, fax: +420 484 845 556 28. října 59/42, 460 07 Liberec 7, Czech Republic, e-mail: [email protected]

· ceny a dostupnost obratem · prodej nových dílů SIEMENS

www.foxon. cz

ELEKTROTECHNIKA rozběhem, např. dopravníky, pásem poháněné systémy, převody, atd., • je využíváno čerpadel za účelem odstranění tlakových rázových vln, které vznikají v potrubních systémech, kdy kapalina mění rychle směr proudění.

Motorová ochrana poskytuje spolehlivý a efektivní provoz Jak se správně rozhodnout mezi aplikací softstartéru a pohonu s frekvenčním měničem? Robert Fenton Eaton

K

dyž motory zrychlují na plné otáčky, často vyžadují velké množství energie. Jak softstartéry, tak pohony s frekvenčním měničem (dále v textu VFD = variable frequency drives) mohou být použity ke snížení zapínacích proudů a k omezení točivého momentu – což přispívá k ochraně cenného zařízení a prodlužuje životnost motoru snížením jeho zahřívání, způsobené častými starty a zastaveními. Výběr mezi použitím softstartéru a VFD často závisí na aplikaci, požadavcích kladených na daný systém a na nákladech – na první spuštění a životní cyklus systému. Prodloužení životnosti motoru Softstartér je zařízení sestavené z polovodičov ých pr vk ů, které 16 • červen/červenec 2013

omezuje velký počáteční proud při spouštění motoru. Umožňují šetrný rozběh na plné otáčky a používají se pouze při spouštění motoru (a jeho zastavení, pokud jsou zahrnuty ve výbavě). Plynulý rozběh motoru je zajištěn nárůstem napájecího napětí. Užíván je také název – softstartéry s pomalu se zvyšujícím napětím (RVSS = reduced voltage soft starters). Softstartéry jsou používány u aplikací, kde: • je vyžadováno řízení otáček a momentu pouze během spouštění a zastavení, pokud je vybaven měkkým zastavením, • je vyžadováno snížení velkých rozběhových zapínacích proudů u velkých motorů, • mechanický systém vyžaduje šetrný start pro zmírnění momentových špiček a napínání spojených s normálním


Jakým způsobem softstartér funguje? Elektrické softstartéry dočasně snižují napájecí napětí, čímž dojde k omezení proudového rázu. Některé softstartéry mohou používat polovodičová zařízení k ovládání průtoku proudu. Mohou řídit jednu až tři fáze s tím, že třífázové řízení obvykle dosahuje lepších výsledků. Většina softstartérů využívá řadu tyristorů nebo řízených křemíkových usměrňovačů (dále v textu SCRs = silicon controlled rectifiers) ke snížení napětí. V normálním stavu vypnuto (OFF), SCR tyristory omezují proud, ale v normálním stavu zapnuto (ON), SCR tyristory dovolují průchod proudu. SCR tyristory jsou v činnosti během náběhu a přemosťovací stykače jsou vtaženy poté, co bylo dosaženo maximální rychlosti. To pomáhá významně redukovat zahřívání motoru. Softstartéry jsou často ekonomičtější volbou pro aplikace, které vyžadují řízení otáček a točivého momentu pouze během rozběhu motoru. Navíc jsou často ideálním řešením pro aplikace, kde je nedostatek prostoru, obvykle totiž zabírají méně místa než frekvenční měniče. Řízení energetické účinnosti VFD je řídicí zařízení motoru, které slouží k řízení střídavého asynchronního motoru během spouštění a jeho Provozovaný stykač

SCR tyristor

Obrázek 1: Schéma softstartéru

NAOBZORU

zastavení, jakož i po celou dobu jeho provozování. Pohony s frekvenčním měničem jsou používány v aplikacích, ve kterých: • je požadovaná úplná regulace otáček, • je cílem úspora energie, • je požadována vlastní kontrola. VFD převádějí vstupní napájecí nadpětí na napětí o nastavitelné frekvenci za účelem regulace otáček střídavých asynchronních motorů. Frekvence střídavého napětí, aplikovaná u střídavého elektromotoru, určuje otáčky motoru. Například pro čtyřpólový motor pracující při frekvenci 60 Hz jsou otáčky určeny podle vztahu: 120 x 60 Hz / 4 = 1800 ot usměrňovač

filtr / DC sběrnice

měnič

od AC napájení

Obrázek 2: Funkce VFD

• Střídavá napájecí síť: Obvykle 480 V, 60 Hz AC. • Usměrňovač: Převádí střídavý elektrický proud sítě na stejnosměrný proud. • Filtr a stejnosměrná sběrnice: Slouží k vyhlazení usměrněného stejnosměrného proudu za účelem odstranění zvlnění proudu. • Měnič: Stejnosměrný proud meziobvodu převádí na střídavý výstupní signál vhodným spínáním polovodičových součástek (IGBT), spínání je nejčastěji řízeno pomocí pulsní šířkové modulace PWM (= pulse width modulation). • Pulsní šířková modulace: Přepíná polovodiče měniče v různých šířkách a časech. Mezi výhody použití VFD patří: • úspora energie • snížení požadavku na špičkovou energii

Zapomeňte na zářivky!

Obrázek 3: Průběh modulace šířky impulsů

• snížení v ýkonu, když není vyžadován • plně nastavitelné otáčky (čerpadla, dopravníky a ventilátory) • řízené spouštění, zastavování a zrychlení • dynamické řízení momentu • klidný chod u aplikací jako jsou výtahy a eskalátory • udržované otáčky zařízení, díky nim jsou pohony ideální pro výrobní a pr ůmyslová zařízení jako jsou mixéry, mlýny a drtiče • všestranná využitelnost • vlastní diagnostika a sdělovací technika • pokročilá ochrana proti přetížení • PLC-funkce a programování softwaru • digitální vstupy/výstupy (DI/DO) • analogové vstupy/výstupy (AI/AO) • reléové výstupy VFD nabízejí největší úsporu energie právě u ventilátorů a čerpadel. Metoda nastavitelného průtoku mění křivku průtoku a významně snižuje požadavky na napájení. Odstředivá zař ízení (ventilátor y, čer padla, kompresory) se řídí podle obecného soubor u zákonů af inity. Zákony afinity definují vztah mezi otáčkami a souborem těchto proměnných: • Průtok • Tlak • Výkon Na základě zákonů afinity se průtok mění lineárně s otáčkami, zatímco tlak je přímo úměrný druhé mocnině otáček. Požadovaný výkon je úměrný třetí mocnině otáček. To je velmi důležité – v případě, že otáčky motoru klesnou, výkon poklesne s třetí mocninou.

Společnost ELKO Lighting, přední český výrobce moderních světelných zdrojů a svítidel, rozšířila sortiment o další atraktivní světelný zdroj – LED pásky. LED pásky jsou jedním z nejmodernějších způsobů jak si posvítit v domácnosti nebo v komerčních prostorech. Vynikají především vysokou flexibilitou – dají se jednoduše ohýbat do všech směrů, takže se přizpůsobí jakémukoliv prostoru a jsou také samolepící, což usnadňuje jejich montáž. Je možné je přilepit prakticky na jakýkoliv povrch, na omítku, dřevo, sklo, plast nebo plech.

LED pásek lze dokonce stříhat podle potřeby. Jednoduše se zastřihne na požadovanou délku a přilepí na místo. To se hodí zejména v kuchyni, kde se LED pásky používají namísto zastaralých zářivek k osvětlení pracovní plochy a lepí se na spodní část horních skříněk. LED pásek neoslňuje. Nikdy a nikde. Moderní design a velmi nízká spotřeba elektrické energie, z nich dělá velmi žádaný zdroj světla. ELKO Lighting dodává LED pásky na míru. Stačí zavolat a do dvou dnů dostane zákazník kompletní světlo, včetně zdroje a záslepek. LED pásek není jen bílý, ale svítí i zeleně, modře nebo červeně a dokonce je k dispozici v provedení RGB, takže se dá libovolně volit barva i intenzita světla. Třeba pomocí mobilního telefonu.


www.elkoep.cz www.inels.cz


• 17

ELEKTRO TECHNIKA NAOBZORU 10 0 Průtok %

V americkém Seattlu roste zájem o české tramvaje

Q1 Q2

0

N2 0

N1 10 0

Otáčky % Q2

N = Otáčky Q = Průtok

Q1

=

N2

V uvedeném příkladu vpravo je motor provozován při 80 % jmenovitých otáček. Tato hodnota může být vložena do vzorce zákonů afinity pro výpočet výkonu při tomto novém počtu otáček: HP 2

N1

HP 1

Obrázek 4: Srovnání průtoku a otáček na základě zákonů afinity

N2 N1

=

3

=

N2

3

N1 80 10 0

3

0.80 3 = 0.51 2

www.ddem.cz


Tlak %

10 0

0

0.512 = 51.2 %

P

1

P

2

N2 0

N = Otáčky P = Tlak

N1 10 0

Otáčky % P2 P1

=

N2

2

N1

Obrázek 5: Srovnání tlaku a otáček na základě zákonů afinity

10 0 Výkon %

„Navýšení N ýš í počtu č objednaných bj d ý h tramvajíjí jje reakcí na plánované rozšiřování tratí v Seattlu. S tím se počítá postupně, v průběhu několika příštích let. Je zde tedy i dobrá perspektiva dalšího čerpání opce v tomto období,“ řekl Josef Hušek, předseda představenstva a generální ředitel společnosti INEKON GROUP, a. s. „Výrobní práce na první tramvaji již začaly a finální testy proběhnou na konci roku. Všech sedm doposud objednaných vozů by mělo do Seattlu dorazit do konce roku 2014,“ dodal Hušek. Opci na zbylých devatenáct vozů může město Seattle také rozdělit či převést na jiného zákazníka. „Pokud by si Seattle opci ponechal, mělo by dojít k jejímu vyčerpání zhruba do začátku roku 2015. Po dohodě se zákazníkem však můžeme přistoupit i k prodloužení,“ upřesnil Hušek. Výroba tramvají probíhá v Ostravě, kde bude ve všech případech dokončena jejich hrubá stavba. O další výrobní fáze, jako je elektroinstalace či práce na interiéru, se Inekon Group podělí s partnerskou společností Pacifica Marine, která sídlí přímo v Seattlu. Tramvaje určené pro Seattle (typ Trio 121) jsou díky inovativnímu napájení z akumulátorů zčásti nezávislé na trakčním vedení. Obdobné akumulátory nebyly dosud do tramvají instalovány nikde na světě. Speciální trakční baterie umožní tramvajím v Seattlu překonat zhruba 4 km dlouhou trasu, kde se budou křížit s linkami trolejbusů. Vozy jsou z části nízkopodlažní, klimatizované, obousměrné a zároveň i oboustranné. Řídící kabina se tedy nachází na obou koncích vozidla a dveře pro cestující jsou umístěny po obou stranách. Umožňují tak jednoduchou změnu směru a cestujícím pohodlný nástup a výstup.

0

HP1

HP 2 N2 0

Otáčky %

HP 2 N = Otáčky = HP = Výkon motoru HP 1 v koňských silách

N1 10 0 N2

3

N1

Obrázek 6: Srovnání výkonu a otáček na základě zákona afinity

Tlak

Průtok

Pressure = Tlak Flow = Průtok

Obrázek 7: Vztah mezi průtokem a tlakem


Z toho důvodu je požadovaný výkon pro provoz ventilátoru při 80 % jmenovitých otáček stanoven na polovinu jmenovitého výkonu. Volba správného zařízení Výběr softstartéru nebo VFD často závisí na použité aplikaci. Softstartéry jsou menší a levnější ve srovnání s frekvenčními měniči, které jsou používány v aplikacích vyžadující vyšší výkon motoru. Větší VFD zabírají více místa a jsou obvykle dražší. Zatímco pořizovací cena VFD je často vyšší, mohou poskytovat úsporu energie až o 50 %. Tím je možné docílit dalších úspor nákladů po celou dobu životnosti zařízení. Další výhodu u VFD představuje regulace otáček. VFD rovněž poskytují více robustní funkčnosti, než dokážou nabídnout softstartéry včetně digitálních diagnostických informací. Je důležité si uvědomit, že počáteční náklady mohou být u VFD vyšší než u softstartéru. Proto tedy, pokud konstantní zrychlení a řízení momentu není nezbytné a vaše aplikace vyžaduje omezení proudu pouze během spouštění, může být pořízení softstartéru lepším řešením z hlediska nákladů. Robert Fenton je manažer produktové řady společnosti Eaton.

“Tma je pro ošklivé lidi” Světlovody Lightway přivedou zdarma zdravé denní světlo do míst, kde přes den musí svítit žárovka či zářivka. Snižte svoje účty za elektřinu.

www.lightway.cz



• 19

AUTOMATIZAČNÍ TECHNIKA Stáhněte si bezplatně nový software od Schneider Electric! Michal Křena Schneider Electric

U

živatelé produktů z oblasti řídicích systémů a průmyslové automatizace u nich o bv y k l e h o d n o t í d v a aspekty. Prvním jsou hardwarové parametry představované typicky r ychlostí, kapacitou, možnostmi komunikací, elektrickými parametry atd. Druhý pak představuje uživatelská přívětivost a komfort inženýrských nástrojů. Tvorba aplikace levného systému s těžkopádným softwarem může ve výsledku nejen významně prodražit celkovou zakázku, ale i způsobit problémy při následném servisu a údržbě. Vzhledem k tomu, že ceny PLC i HMI klíčových hráčů na trhu mají srovnatelnou úroveň a klesající trend, záleží na kvalitách softwaru stále víc. Sch neider Elect r ic posk y t uje odstupňovanou řadu systémů pro ř ízení procesů i st rojů – vždy doplněnou vhodným inženýrským

softwarem. Pro snadnější posouzení vlastností a výhod zmiňovaných produktů byl vytvořen speciální portál, kde si zájemci mohou stáhnout volně dostupné softwarové nástroje nebo aktuální verze licencovaných produktů s časově omezenou platností.

čas potřebný na tvorbu aplikačního programu. Aktuální verze 6.1SP2.1 je plně funkční pro mikropanely Magelis HMI STO a Magelis HMI STU a umožňuje vzdálený přístup pro Smart telefony a tablety přes Vijeo Design´Air.

V současné době jsou dostupné tyto softwary:

Unity Pro pro PAC Modicon Unity Pro reprezentuje jednotný inženýrský software vhodný pro celý životní cyklus řídicích systémů Modicon. Tento nástroj slouží pro komplet ní řadu PAC Sch neider Electric – Modicon M340, Modicon P r e m i u m , Mo d ic o n Q u a n t u m (včetně SIL 3) – a představuje tak základ konceptu procesního řízení PlantStruxure. Tvorba aplikace je v souladu s IEC61131-3 a podporuje všech 5 programovacích jazyků (IL, ST, LD, FBD, SFC a Grafcet). Pro kritické aplikace lze nahrávat změny v režimu on-line (za běhu programu). Unity Pro má široké možnosti v oblasti ladění a diagnostiky – například nastavení stavů v/v, k rokování, verif ikaci programu, animační tabulky, vyhledávání proměnných v programu, včetně křížových referencí nebo nastavení priorit jednotlivých úloh. Unity Pro obsahuje výkonný simulátor. Aktuální verze 7.0 je plně funkční 21 dnů od instalace a podporuje zpětnou kompatibilitu na starší verze.

Vijeo Designer pro HMI Vijeo Designer představuje unikátní konf igurační nástroj určený pro kompletní řadu operátorských panelů a iPC Magelis. Využívá pokročilé technologie a rozšířené standardy, jako jsou například HTML/JAVA pro webové aplikace, JPEG pro zpracování grafiky a fotografií, MPEG4 pro video nebo paměťové karty SD, CF a USB flash disk k archivaci. Pro tisk reportů a grafiky nabízí standardní HP PCL. Ladění aplikace je – díky objektové orientaci – intuitivní. Vijeo Designer zvyšuje uživatelský komfort a minimalizuje celkový

Obrázek 1: Ukázka grafického rozhraní Vijeo Designer a web gate (vzdálený displej).



Advantys Configuration Software pro vstupy/výstupy Advantys Configuration Software představuje konfigurační software pro vzdálené v/v Advantys OTB a Advantys STB. Univerzální konfigurační prostředí slouží pro připojení v/v jak k PAC Modicon, tak k řídicím systémům třetích stran. Současná verze 7.0 je plně funkční pro Advantys OTB, pro Advantys STB je nutná licence (testování možné v demo režimu).

Obrázek 2: Úvodní obrazovka webového portálu s volně dostupnými softwarovými nástroji.

Vijeo Citect Na webovém portálu lze nalézt také novou verzi SCADA systému Vijeo Citect 7.30SP1, která představuje univerzální, inovovanou platformu pro výkonné operátorské prostředí. Vijeo Citect má objektově orientovaný přístup, knihovny pro monitorování energií a připojení na systém řízení budov KNX. Pro začínající uživatele je k dispozici také typický postup tvorby nového projektu a příklad aplikace.

SoMove Software SoMove slouží ke konfiguraci a nastavování parametrů elektrických pohonů Schnneider Electric. Konkrétně se jedná o frekvenční měniče řady Altivar (ATV 12, ATV 312, ATV 31, ATV 32, ATV 61, ATV 71), softstartéry Altistart (ATS 22, ATS 48), ser vopohony Lexium (LXM 32), motorové spouštěče TeSys U a multifunkčních relé TeSys T. SoMove má unikátní

off-line režim, k ter ý u mož ňuje přístup ke všem parametrům nastavovaného zařízení (ještě před připojením k nadřazenému systému). Jeho výstupem je konfigurační soubor, jejž lze archivovat, tisknout nebo exportovat do Excelu a následně odeslat e-mailem. Software zároveň kontroluje vzájemnou slučitelnost takto vytvořených nastavení. Varianta SoMove Mobile umožňuje obsluhovat zmíněné pohony z mobilních zařízení (z mobilu či Blackberry). Na webovém portálu (www.schneider-electric.cz > Důležité odkazy > Software k bezplatnému stažení) si lze kromě výše popsaných softwarů stáhnout i konfigurátor/wizard, jehož prostřednictvím uživatel vytvoří specifikaci PAC systému Modicon M340, demo verzi softwaru pro řízení strojů SoMachine a aplikaci ECO 2 pro výpočet úspor energie a návratnosti vložených investic při použití regulovaných pohonů. Na všechny uvedené softwar y nabízí Schneider Electric pravidelná školení. Schneider Electric CZ, s. r. o. www.schneider-electric.cz

NAOBZORU Tažírna spustila unikátní linku za 60 milionů Investici ve výši 60 milionů korun před časem dokončil provoz Tažírna oceli Třineckých železáren ve Starém Městě u Uherského Hradiště. Nový kombinovaný tažný stroj umožní kontinuální tažení válcovaného materiálu ze svitků do tyčí v rozměrech od 5 do 15 milimetrů finálního průměru. Znamená to možnost prosadit se na trhu tlumičů a pístních tyčí, který se rychle rozvíjí. Nová linka, která patří k nejmodernějším zařízením ve střední Evropě, má oproti stávajícím zařízením několik výhod. „Jedná se o kompletní linku, kde jsou v jednom výrobním toku zahrnuty všechny potřebné operace požadované zákazníkem. Na konci procesu vystupuje hotový a zkontrolovaný výrobek,“ vysvětluje vedoucí provozu Tažírna oceli Třineckých železáren Ing. Petr Lapčík. Součástí je rovněž speciální defektoskopické zařízení na kontrolu povrchových vad s pásovým vedením materiálu, což znamená snížení hladiny šumu a z toho vyplývající přesnější kontrolu. Než na konci výrobního procesu vyjede speciálně upravená ocelová tyč, musí se odvinout ze svitku, projde tryskáním, pak tažením, dělením a rovnáním, frézováním konců, kontrolou průměru, ovality, délky, přímosti, záměny materiálu a kontrolou povrchových vad. Takto dokonale upravená tyč v kruhovém, šestihranném či čtvercovém průměru pak může putovat k cílovým zákazníkům. O špičkové kvalitě pak hovoří minimální úchylka přímosti, která se pohybuje maximálně v hodnotě 0,5 milimetru na metr. „Naše výrobky jsou dodávány nejen obchodním organizacím, ale končí také u zákazníků v segmentu automobilového průmyslu, výroby strojů, šroubů, kovových konstrukcí a podobně,“vysvětluje Ing. Petr Lapčík. Díky nové lince firma zamíří na nový segment automobilového průmyslu, který se nedávno začal ve střední Evropě formovat. Výroba tlumičů a plynových vzpěr vyžaduje velmi přesnou výrobu a má vysoké požadavky na kvalitu. www.trz.cz ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU


• 21

ÚDRŽBA & SPRÁVA

Při řešení, jak zabránit pádu, je nutno věnovat pozornost detailům Kevin Duhamel Gorbel


Z

avedení systému ochrany osob proti pádu vyžaduje zvážení mnoha faktorů. Na důkaz toho, že velikost provozu nemá vliv na instalaci, se pojďme podívat do míst, kde vše probíhá ve skutečně velkém měřítku. Společnost, která staví rypadla a stroje na povrchovou těžbu, byla nedávno konfrontována s problémem zajištění bezpečného pracovního prostředí pro ty, kteří zmíněné stroje instalují. Kompletace jednoho stroje trvá asi osm týdnů a vyžaduje přesuny velmi objemných a těžkých součástí pomocí čtyřicetitunového mostového jeřábu. Každý stroj dosahuje hmotnosti téměř 200 tun, má brusnou plochou takřka 10 stop vysokou a schody velké jako člověk, proto dané stroje představují výzvu, co se týče zajištění bezpečnosti osob při práci. Netrvá


to příliš dlouho a proces montáže dosáhne bodu, kdy zaměstnanci pracují ve výškách, které pro ně představují riziko pádu. Naštěstí pro montéry dbá společnost, která tyto stroje instaluje, o bezpečnost svých pracovníků. Vzhledem ke složitosti montáže je jakákoli forma pasivního zádržného systému, jakým může být například zábradlí, velmi nepraktická. I když společnost zpočátku usilovala o zavedení trvalého závěsného systému pro zachycení pádu, rychle si uvědomila, že většina trvalých řešení pro ochranu zaměstnanců před pádem by se stala překážkou pro jeřáby převážející jednotlivé komponenty. Zmíněná společnost si prošla stejným procesem identifikace správné ochrany proti pádu, jakým by si měla projít i každá jiná firma. Podívejme se zblízka na pět klíčových bodů:

1. Pravidlo čtyř stop (4-foot rule) aneb potřebuji ochranu? Pravidlo čtyř stop odkazuje na § 29 zákoníku federálních nařízení USA. Agentura pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (dále v textu OSHA) prosazuje bezpečné a zdravé pracovní podmínky v rámci všeobecného pr ůmyslu, stavebnictví a námořního obchodu. Zaměstnavatelé mají povinnost zajistit svým zaměstnancům takové pracovní prostředí, které pro ně nepředstavuje bezpečnostní a zdravotní riziko. Agentura OSHA vyžaduje dodržování nařízení č. 1926 pododdílu M pro výstavbu a nařízení č. 1910 pododdílu D a F pro všeobecný průmysl, která stanovují nutnost poskytnout ochranu proti pádu za těchto podmínek: od výšky čtyř stop ve všeobecném průmyslu, pěti stop v loděnicích, šesti stop ve stavebnictví, osmi stop v přístavech a od jakékoli výšky, pokud je práce prováděna nad nebezpečným zařízením či strojem. Pokud se ve vašem provozu vyskytují některé z těchto podmínek, pak jste ze zákona povinni zajistit vhodný záchytný systém proti pádu osob. 2. Eliminace zdroje nebezpečí, anebo ochrana před ním? Jakmile bylo identifikováno riziko pádu osob, existují v podstatě dvě možnosti: odstranit dané nebezpečí nebo se proti němu chránit. V některých případech je možné eliminovat riziko pádu pouhou změnou pracovního prostředí, procesů a postupů. Není-li to uskutečnitelné, další pozornost by měla být věnována ochraně proti pádu. Běžné metody předcházení pádům zahrnují instalaci ochranných zábradlí, lešení, madel nebo zábran. V případě, že pasivní řešení pro ochranu proti pádu, mezi která patří odstranění zdroje nebezpečí či prevence, nejsou praktická, mohou být použity prostředky osobní ochrany proti pádu, jako jsou postroje, pracovní polohovací a spojovací prostředky a zatahovací jisticí lana. Osobní ochrana proti pádu z výšky se může skládat ze zádržného systému, jenž znemožňuje pracovníkovi přístup do prostor, kde hrozí riziko pádu, anebo ze systému zachycení pádu, který umožňuje, aby pracovník vykonával

své povinnosti v požadované výšce při zavěšení pomocí karabiny. Zádržný systém zabraňuje jakémukoli pádu pracovníka. Chrání pracovníka tím, že daná osoba je upoutána do postroje, k němuž je připevněn popruh. Spojovací prostředek fixní délky je následně připojen k D-kroužku na postroji a pak do příslušného kotevního systému. Zádržný systém je obvykle preferovaným systémem ochrany osob proti pádu pro ta prostředí, která to umožňují, protože je možno se zcela vyhnout pádu z výšky. Nicméně existují prostředí, kde toto není optimálním řešením. Zádržné systémy nejsou příliš flexibilní, a jakmile je používáme, zjistíme, že ne vždy dobře poslouží většímu množství pracovníků, navíc délka systému může být docela omezená. Systémy zachycení pádu zajišťují, aby pracovník při neštěstí neupadl z příliš velké výšky. Systémy jsou obvykle navrženy odborně, v ideálním případě jsou určeny pro konkrétní pracovní prostředí. 3. Základní prvky systému zachycení pádu. Mezi základní prvky systému zachycení pádu patří: - místo ukotvení, - podpora těla, - spojovací prostředky. Ukotvení představuje bezpečné místo pro upevnění jisticího lana, spojovacího prostředku, zpomalovacího zařízení nebo nějakého jiného záchranného systému pro zachycení pádu. Řadíme mezi ně konstrukční ocelové pruty, prefabrikované betonové nosníky a dřevěné vazníky. Kotevní spojka (či kotva) je část zařízení sloužící jako bezpečnostní prostředek k upevnění spojovacího prostředku nebo jisticího lana ke kotevnímu úchytu, jako jsou ocelová lana, textilní úvazky, střešní háky a nosníkové svorky. Podporu těla v systému zachycení pádu zajišťuje tělový postroj. Tělový postroj poskytuje místo připojení na těle pracovníka, aby v případě pádu byly síly rozděleny rovnoměrně po celém těle. Celotělový zachycovací

postroj je zařízení jisticí celou plochu těla, které rozděluje síly působící při zachycení pádu na oblast ramen, stehen a pánve, přičemž vzadu uprostřed se nachází záchytný prvek pro připojení spojovacího prostředku. Spojovací prostředky zahrnují pracovní polohovací pomůcky, karabiny, zpomalovací zařízení, jako jsou samonavíjecí zachycovací prostředky (SZP), vertikální a horizontální jisticí lana, systémy pro stoupání po žebříku a polohovací blokanty. SZP se postupem času vyvinuly v moderní technologii. SZP jsou zpomalovací zařízení obsahující lano navinuté na bubnu, které se v průběhu normálního pohybu za mírného tahu pomalu odvíjí či navíjí. V okamžiku pádu se buben automaticky uzamkne a zachytí pád do vzdálenosti 3,5 stopy (což splňuje požadavky dle norem OSHA a ANSI). SZP fungují obdobně jako bezpečnostní pásy u aut. Zařízení jsou určena pro ukotvení přímo nad pracovníka a mají za úkol omezit volný pád zaměstnance stejně jako jeho zhoupnutí, což představuje vzdálenost, kterou při pádu urazí ze strany na stranu. 4. Ocelová lana versus pevné zajišťovací vedení. U problematiky zachycení pádu rozeznáváme dva typy systémů: ty, které používají ocelové lano na podporu pracovníka, a ty, jež používají pevné zajišťovací vedení. Systémy s pevným zajišťovacím vedením jsou o něco dražší, co se týče počáteční instalace zařízení, avšak jsou vynikající volbou hned z několika důvodů. Systémy využívající ocelová lana vyžadují dodatečnou volnou výšku pádu vzhledem k počátečnímu průhybu lana. Dynamický průhyb nebo natažení lana při pádu tuto vzdálenost ještě navyšují. Systémy zachycení pádu s pevným zajišťovacím vedením zastaví pád dříve, jelikož nedojde k žádnému průhybu, což zastaví pád na mnohem kratší vzdálenosti, než je tomu u systému ocelových lan. Zranění, ke kterým dochází po pádu, např. nárazy do překážky po zhoupnutí, jsou minimalizována u systému zachycení pádu s pevným zajišťovacím vedením, které zůstává



• 23

ÚDRŽBA & SPRÁVA

nehnuto a minimalizuje tak celkovou vzdálenost pádu. Když dělník spadne v rámci systému využívajícího ocelová lana, průhyb lana způsobí, že se kladka sveze do středu mezi nejbližšími dvěma podpěrami, což po pádu vytváří riziko střetu pracovníka s okolními překážkami. Systémy zachycení pádu s pevným zajišťovacím vedením umožňují použití větších vzdáleností mezi podpěrami, což snižuje náklady na materiál a instalaci. Když dělník spadne v systému využívajícím ocelová lana, je eliminován jakýkoli průvěs lana. Dochází k náhlému natažení lana, které se začne otřásat a svým pohybem nepříznivě ovlivní další dělníky pracující v rámci stejného systému. Na druhou stranu systémy zachycení pádu s pevným zajišťovacím vedením poskytují nepřetržitou ochranu pro další pracovníky v rámci stejného systému. V případě pádu jednoho pracovníka nedojde u systému s pevným zajišťovacím vedením k žádnému prohnutí či vychýlení jako u systému využívajícího ocelová lana, a proto se mohou ostatní pracovníci i nadále pohybovat volně 24 • červen/červenec 2013

a bezpečně. Zaměstnanec může pokračovat v používání systému zachycení pádu s pevným zajišťovacím vedením poté, co na něm byla provedena vizuální kontrola. Systém využívající ocelová lana musí být v takovém případě nahrazen a znovu schválen kvalifikovaným technikem. 5. Pevná flexibilita. Přestože z názvu vyplývá něco úplně jiného, systémy s pevným zajištěním vedení se řadí mezi nejflexibilnější způsoby zachycení pádu. Jsou naprosto ideální pro taková prostředí, kde se musíme vypořádat s omezenou vzdáleností mezi pracovní úrovní a spodní úrovní nebo překážkou. Tyto systémy poskytují kratší vzdálenost volného pádu a zároveň snižují riziko vzniku sekundárního poranění vzniklého kvůli nárazům v průběhu volného pádu nebo náhlého zpomalení. Systémy zachycení pádu s pevným zajištěním vedení jsou ideálním řešením pro trvalé aplikace a lze je snadno upravit dle přání zákazníka. Systémy zachycení pádu jsou nyní k dispozici v mnoha různých konfiguracích, včetně různých profilů vedení


a vzdáleností mezi podpěrami, a lze je snadno přizpůsobit tak, aby vyhověly každému rozpočtu a aplikaci. Pokud jste stanovili požadavky na ochranu proti pádu, přidejte tuto problematiku do plánu společnosti, aby byla zajištěna komplexní bezpečnost práce a zdraví. Měl by být vypracován písemný program pro dané pracoviště, včetně podrobných pracovních postupů pro ochranu vašich zaměstnanců. Plán na ochranu proti pádu by měl uvádět, jaká opatření na ochranu proti pádu by měla být aplikována, jakým způsobem by měla být použita, měl by zahrnovat záchranný plán i seznam pověřených osob zodpovědných za celkový dohled a školení. Pamatujte si těchto pět bodů a jste na nejlepší cestě k zajištění bezpečnějšího pracoviště. Kevin Duhamel je produktový manažer ve společnosti Gorbel. Disponuje více než 15letými zkušenostmi a odbornými znalostmi v oblasti bezpečnosti průmyslu a od roku 2008 se specializuje na problematiku ochrany proti pádu.

Nové převodníky rozhraní Wiegand, proudová smyčka a M-Bus

W

iegand, proudová smyčka (datová verze) a M-Bus, jsou specifické linky pro přenos dat, v některých oblastech techniky jsou však široce rozšířené. Konvertory pro tyto linky do svého programu zařadila společnost Papouch s. r. o. (viz inzerát dole), která tradičně dodává převodníky pro mnoho běžných rozhraní: RS232, RS485, USB, Ethernet, WiFi atd.

Převodník Wiegand – RS232 a zpátky Protokol Wiegand pro komunikaci běžně používá čtečky bezkontaktních karet. Převodník Wie232 (Obr. 1) konvertuje data z protokolu Wiegand na linku RS232. Rozhraní pro čtečku bezkontaktních karet obsahuje signály DATA1, DATA0, GND a také svorku Uout. Na ní je vyvedeno napětí (max. 12V), které je možné využít k napájení čtečky. Sériová linka RS232 je vyvedena na konektor DSUB9M. Typ protokolu Wiegand lze nastavit přepínači,

Obr. 1 Převodník Wiegand – RS232

Obr. 2 Převodník 232CLDR - RS232 – proudová smyčka

k dispozici jsou varianty Wiegand 26,30 a 40. Data přečtená z bezkontaktní karty jsou po lince RS232 přenášena jako řetězec ve formátu ASCII, který je zakončen znaky CR a LF. Někdy je třeba opačný převodník, tedy z RS232 na Wiegand. Je určen pro situace, kdy je třeba simulovat čtečku karet a posílat data do zabezpečovací ústředny se vstupem Wiegand. Převodník je dodává pod označením Wie232R. Jeho vlastnosti jsou zrcadlové k převodníku Wie232. Převodníky Wie232 a Wie232R jsou dodávány v robustním provedení s možností uchycení na zeď nebo na lištu DIN. Datová proudová smyčka Převodník 232CLDR (Obr. 2) je určen pro převod datové proudové smyčky na linku RS232. Aby byla zaručena kompatibilita pro všechny

ve r z e p r ou d ové smyčky, je možné u přijímače i vysíl a č e j e d n o t l i vě nast av it a k t iv n í nebo pasivní mód. Obě rozhraní jsou vzájem ně galva- Obr. 2 Převodník n ick y oddělena , 232CLDR - RS232 – k o m u n i k a č n í proudová smyčka rychlost může být až 19200 Bd při délce smyčky 600 m. Přenos dat je signalizován kontrolkami. Převodník 232CLDR je dodáván v robustním provedení s možností uchycení na zeď nebo na lištu DIN. Převodník M-Bus – Ethernet Rozhraní M-Bus (také Meter Bus) se používá pro odečet měřičů spotřeby energií, tedy pro plynoměry, měřiče tepla a elektroměry. Výhodou je, že M-bus je odolný proti rušení, umožňuje připojit více měřičů (až 250) na jedno vedení a umožňuje připojené měřiče i napájet. K převodu sběrnice M-Bus na Ethernet je určen převodník PiiGAB 810 (Obr. 3). Dodává se ve třech variantách, pro 5, 20 a 60 měřičů. Převodníky PiiGAB jsou v provedení na lištu DIN. Všechny uvedené převodníky je možné zapůjčit k vyzkoušení a technici společnosti Papouch jsou připraveni poradit s jejich aplikací.

ÚDRŽBA & SPRÁVA Dát smysl procesní bezpečnosti… Jde o více než jen o bezpečnostní program! Národní akční program se totiž zaměřuje na změny. John Ross Marshall Institute

P

odle všeho se jednalo o havárii. Ostatní, jež tvořili tichou většinu, to popisovali jako „havárii, ke které muselo dojít; bylo jen otázkou času, kdy k ní dojde“. Na tom opravdu nezáleželo. Avšak jen do té chvíle, než na místě zůstalo nehybně ležet 28 těl, bylo zapotřebí zařídit 28 pohřbů a jen tiše přemítat o zbytečné ztrátě 28 životů. Havárie zanechala 36 zraněných, z nichž někteří jen o vlásek unikli smrti, avšak všichni jsou touto tragickou událostí nadosmrti fyzicky či psychicky poznamenáni. Flixborough v Anglii, 1. června roku 1974: Továrna na nylonová vlákna společnosti NYPRO UK se stala epicentrem průmyslové revoluce jiného typu, tj. takového, jenž obsáhl celou zeměkouli a navždy spojil bezpečnost práce se strojírenstvím, údržbu zařízení s provozem podniku a orgány dohledu se zaměstnanci. Tato havárie obsáhla bohužel vše, co se u velkých havárií vyskytuje: chemikálii kaprolaktam (chemický prekurzor používaný při výrobě nylonu), prasknutí provizorního obtokového ventilu, požár na přilehlém potrubí, který hořel celou hodinu, oblak par, explozi, zdemolovaný podnik a 1 800 vážně poškozených budov nacházejících se v nejbližším okolí. Byla to právě tato událost, která se odehrála téměř před 30 lety a které někteří připisují zrod něčeho, co je ve Spojených státech známé jako tzv.

VEZKRATCE Až 80 % citovaných nedostatků v oblasti rafinérského průmyslu se týkalo pracovních postupů, mechanické integrity, analýzy rizikovosti procesů, informací o procesní bezpečnosti a řízení změn. Zdroj: OSHA


řízení procesní bezpečnosti (dále v textu PSM – Process Safety Management). Patrně však byl incident ve Flixborough další z řady hrůzných a tragických událostí, které poznamenaly výrobní procesy a zanechaly po sobě velké množství mrtvých a zraněných. Ve skutečnosti však navzdory osudnému odpoledni daleko za oceánem došlo k dalším velkým průmyslovým haváriím po celém světě – např. v Bhópálu v Indii (1984) či v Texas City (2005). Významné příčiny vedou k významným výsledkům. Pokud dojde k mnoha negativním událostem (příčiny), jsme donuceni přijmout pozitivní a preventivní kroky pro dosažení změn (výsledky). Ministerstvo práce USA se po událostech snažilo prostřednictvím Agentury pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (dále v textu OSHA) prosadit formální program řízení procesní bezpečnosti a cílenější národní akční program (dále v textu NEP – National Emphasis Program). I po třech letech používání jsou v rámci druhého desetiletí 21. století programy PSM i NEP stále relativně něčím novým pro výrobní sféru v USA. Historie a záměr Agentura OSHA vyhlásila v roce 1992 normu PSM (CFR 1910.119), která uváděla návod, jak řešit a bojovat s řadou tragických událostí, k nimž docházelo po celém světě. Určité aspekty z oboru procesní bezpečnosti již byly aplikovány v některých větších ropných rafineriích a petrochemických společnostech před rokem 1992. Na podzim roku 1994 vydala agentura OSHA směrnice ohledně dodržování zásad a postupů. Předpis CPL 02-02045 stanovil zásady a prováděcí postupy a poskytl objasnění i obecné pokyny. Tento „předpis“ rovněž poskytl první náznak toho, co je nyní možné popsat jako PSM a její neúspěšnou byrokracii. Vzhledem k tomu, že počáteční provádění kontrol v rámci toho, co se


tehdy nazývalo programem ověřování jakosti (PQV), bylo finančně natolik náročné, že to v konečném důsledku znamenalo realizaci minimálního počtu kontrol. Dobře zamýšlený program se tak utápěl vlastní vahou a stěží dosahoval požadovaných bezpečnostních výsledků. V roce 2007 – po dekádě a půl neustálých otřesných incidentů v oblasti petrochemického průmyslu, kde se pracuje s vysoce nebezpečnými chemickými látkami (dále v textu NCHL) – uvedla OSHA tzv. národní akční program zaměřený na rafinerie. Agentura doufala, že pokud se častěji a podrobněji zaměří na některé aspekty PSM, dosáhne na pracovištích rafinerií výrazného snížení rizik v souvislosti s přítomností NCHL, nebo dokonce jejich úplné eliminace. Díky tomuto úsilí upustila zmíněná organizace od uskutečňování finančně velmi náročných a zdlouhavých inspekcí a místo toho se zaměřila na provádění krátkých a rychlých auditů. Způsob zaměření, který můžeme přirovnat k laserovému paprsku, přinesl kýžené pozitivní výsledky, o které OSHA tak dlouho usilovala. Jen v prvním roce uskutečnila agentura kontroly ve 14 rafineriích v šesti z deseti regionů spadajících pod její působení. To byl skutečně mimořádný objem kontrol ve srovnání s „několika málo kontrolami“ uskutečněnými s původním týmem provádějícím audit PSM ještě před zavedením NEP. Nový NEP platil pro všechny federální rafinerie zapojené do povinného programu pro ochranu zdraví. Všechny státní plány musely přijmout NEP anebo vytvořit odpovídající program. Dvacet pět států, Portoriko a Panenské ostrovy přijaly schválené státní plány OSHA. Mnohé z nich jsou shodné s federálními směrnicemi, ale v některých případech mají rozdílnou metodiku provádění. Státy, které si zvolily státní plány, mají povinnost

komunikovat s federální agenturou OSHA o podrobnostech svého plánu, dodatcích a změnách oproti původnímu záměru federálních směrnic. Díky vytvoření národního akčního plánu pro rafinerie byli inspektoři schopni rychleji se dostat k jádru problému ohledně bezpečnosti procesů, poněvadž pokládali dotazy z předem připraveného seznamu, který obsahoval 100 stálých a 15 „akčních“ otázek. Seznam tohoto 100 stálých otázek je k dispozici na internetových stránkách agentury OSHA. Patnáct akčních otázek není zveřejněno a čas od času dochází k jejich obměnám. Závěry z prvotních 14 kontrol uskutečněných v rámci rafinerií byly čistě technického rázu, přičemž byly odhaleny chyby jak u operátorů, tak i v rámci technického provedení a údržby. Ve skutečnosti se 80 % z 348 výsledných citovaných nedostatků týkalo pracovních postupů, mechanické integrity, analýzy rizikovosti procesů, informací o procesní bezpečnosti a řízení změn. U 65 kontrol, uskutečněných do března 2011, spadalo 53 % citovaných nedostatků v rámci technického provedení a údržby do těchto kategorií: mechanická integrita, informace o procesní bezpečnosti a analýza procesního nebezpečí. V srpnu 2009 vydala OSHA pokyn CPL 03-00-010, tzv. národní akční program pro řízení procesní bezpečnosti v rámci ropných rafinerií, což je nejnovější směrnice NEP týkající se rafinerií. Podobně jako všechny její předchůdkyně popisuje tato směrnice „zásady a postupy pro provádění národního akčního programu (NEP) ke snížení nebo odstranění rizik na pracovištích spojených s tragickým uvolněním vysoce nebezpečných chemických látek v ropných rafineriích“. V důsledku úspěchu při snižování katastrofických události, ztrát na životech a na majetku v oblasti rafinérského průmyslu zahájila OSHA v polovině roku 2009 pilotní program, který má za cíl pokrýt všechna další výrobní zařízení, jež produkují či používají NCHL v rámci svého výrobního procesu. Pilotní program byl nahrazen koncem roku 2011 směrnicí OSHA s označením

CPL-03-00-014, tzv. národním akčním programem pro podniky zastřešené v rámci programu PSM. Tím se pilotní program stal plně oficiální s celonárodní platností a nařizuje, aby státní plány přijaly podobný program. Státní rafinerie byly nyní zahrnuty do jednoho národního akčního programu; další zařízení mimo rafinérský průmysl, která produkují či používají NCHL, byla zahrnuta do chemického národního akčního programu (CHEMNEP). Rafinerie představují samostatnou kapitolu, ostatní zařízení byla rozdělena do tří typů, aby bylo zajištěno, že jsou pokryty všechny typy výrobních zařízení, v nichž se vyskytuje čpavek, chlor a další. Nařízení CPL-03-00-014 určilo směr, podle jakých kritérií budou podniky kontrolovány: • Ustanovení pro ochranu před úrazem chemickými látkami vydané Agenturou pro ochranu životního prostředí (US EPA), program 3, řízení rizik • Sbírky zákonů platné pro výrobce výbušnin zařazené do klasifikačního systému NAICS • Databáze integrovaného informačního systému řízení (IMIS) vydané agenturou OSHA • OSHA územní znalosti místních zařízení Tato směrnice rovněž poskytla OSHA oprávnění k provádění kompletní kontroly národního akčního programu (NEP) i v případě, že byla v podniku původně kvůli něčemu úplně jinému. Také v tom případě, že v podniku došlo k nehodě či havárii, která vyžadovala jednání ze strany OSHA, toho agentura mohla využít a provést v dané chvíli kompletní kontrolu NEP. OSHA již měla vypracovaný aktivní plán na provádění tří až pěti naprogramovaných kontrol za rok pro každou svou územní jednotku, přičemž tyto předem neplánované kontroly představovaly další příležitosti k testování procesní bezpečnosti. Program CHEMNEP spoléhal na pokládání „akčních“ dotazů. Systém dotazování byl v rámci programu CHEMNEP zefektivněn za účelem pokrytí většího území s omezenými zdroji. Rovněž díky svému působení v rafineriích našla agentura OSHA

Programové zásady NEP by se měly vztahovat na všechny podniky Je samozřejmé, že pokud pracujete v podniku, který nemá ze zákona povinnost aplikovat program PSM, nelámete si hlavu s národním akčním programem. Pokud jste v PSM organizaci, možná děláte chybu, když si myslíte, že jde pouze o bezpečnostní program. Z výše uvedeného však vyplývá, že ohledně procesní bezpečnosti se většina tohoto programu z podstatné části soustředí na technické zabezpečení a údržbu. Ze vzorku z 98 provedených kontrol v rámci programu CHEMNEP bylo zjištěno, že 44 % souviselo s tradičním pojetím technického zabezpečení a údržby: zajištění mechanické integrity a poskytování informací o procesní bezpečnosti. Níže je uvedeno 14 základních prvků tvořících NEP. Projděte si tento seznam a zjistěte, kolik by se jich mohlo a mělo vztahovat na váš podnik a jakým způsobem vaše společnost vlastně funguje: • Účast zaměstnanců • Informace o procesní bezpečnosti • Analýza procesního nebezpečí • Provozní postupy • Vzdělávání • Dodavatelé • Průzkum před uvedením do provozu • Mechanická integrita • Povolení k práci s otevřeným ohněm • Řízení změn • Šetření nehod • Krizový plán a doba odezvy • Audity • Obchodní tajemství Další informace o projektu najdete na webu www.designyourdreams.cz

lepší způsob, jak odhalit problémové oblasti. OSHA zjistila, že rafinerie měly k dispozici rozsáhlé programy na řízení procesní bezpečnosti v písemné formě, ale v praxi byly nedostatečně prováděny. Jinými slovy, to, co rafinerie uváděly, že provádějí, nebylo to, co ve skutečnosti opravdu prováděly. Stačilo položit pár dobře mířených dotazů a ihned bylo možno poukázat na problémové procesy v závodě.



• 27

ÚDRŽBA & SPRÁVA

Spojovacím systémům potrubí vévodí drážkový systém Snadná údržba je uváděna jako hlavní výhoda. Dave Hudson Victaulic

V

ýznam provádění pravidelné údržby strojních zařízení je dobře zdokumentován, ale když jde konkrétně o váš mechanický systém, tak proč trávit více času prováděním údržby, než je vyloženě nutné? Pro manažery podniku je zcela zásadní minimalizovat odstávky systému za účelem údržby, aby dosáhli kladného hospodářského výsledku. Ze všech dostupných metod spojování potrubí je údržba na systémech HVAC (topení, větrání a klimatizace), které jsou nainstalovány pomocí drážkového systému, nejrychlejší, nejefektivnější a nejjednodušší, co se týče samotné realizace. Tento systém umožňuje technikům provést údržbu filtrů/sacích difuzorů v co nejkratším 28 • červen/červenec 2013

čase a přesunout se na další klíčové úkoly, jako je oprava zařízení. Při vyhodnocování nejlepší metody spojování potrubí v rámci vašich potrubních systémů zvažte následující skutečnosti. 1. Z již samotného konstrukčního provedení mechanických spojů s drážkou vyplývá, že je velmi jednoduché provádět údržbu na zařízení, které tento systém využívá. Ve skutečnosti nabízejí drážkové spojky, drážkové tvarovky a drážkové komponenty mnoho výhod pro vlastníky daného systému po celou dobu jeho životnosti. Spojovací drážkové systémy snižují potřebu údržby jako celku, nicméně když už je zapotřebí provést údržbu systému, jeho úpravu či rozšíření, poskytují jednotný způsob provedení každého trubkového


spoje a umožňují rychlý a snadný přístup do systému, což snižuje čas potřebný na údržbu a z tohoto důvodu i na odstávku systému. Snadného přístupu do systému je dosaženo pomocí konstrukčního provedení drážkového mechanického spoje. Komponenty drážkové mechanické spojky tvoří drážkové konce potrubí, spojovací segmenty, elastomerní těsnění, šrouby a matice. Drážka na konci potrubí je provedena buď pomocí válcování za studena, či frézováním. Klíčové části spojovacích pouzder jsou opatřeny drážkou. Těsnění je odolné, formováno do tvaru C a citlivé na tlak. Šrouby, které drží segmenty tělesa spojky dohromady, jsou utaženy pomocí nástrčného klíče nebo rázového utahováku. Elastomerní těsnění se při nasazení na trubku přizpůsobí vnitřnímu prostoru spojky a působením tlaku nebo vakua zvyšuje těsnost spoje. Těsnění reaguje na tlak; v případě zvyšujícího se vnitřního tlaku je tlačeno na tělo spojky. Drážkový mechanický spoj je navržen tak, aby po instalaci a odzkoušení byl zcela bezúdržbový po celou dobu životnosti systému. Těsnění nevyžadují pravidelné mazání nebo výměnu. Šrouby a matice nemají tendenci se v průběhu času uvolňovat, přestože jsou vystaveny vibracím čerpadel či jiných zařízení nebo v důsledku tepelných změn celého systému. 2. Drážkové potrubí tlumí vibrace uvnitř spojky, čímž se eliminuje pravděpodobnost pravidelné opravy nebo výměny produktu. U flexibilních spojek drážkových trubek je ponechána dostatečná vůle pro kontrolovaný pohyb potrubí, včetně roztažnosti, smršťování a průhybu, a díky tomu jsou schopny absorbovat tepelný pohyb potrubí, jeho usazování a seismické aktivity, jakož i tlumit hluk a vibrace generované zařízením v systému. Konstrukce flexibilních drážkových spojek, v nichž se klíčová část pouzdra pohybuje v drážce a elastomerní těsnění je v úplném obvodovém kontaktu kolem obou konců trubek a vnitřního

průměru pouzdra, má za následek snížení hluku a vibrací, které jsou přenášeny napříč drážkovým spojem, čímž lokalizuje vibrace generované zařízením a snižuje množství hluku pocházejícího od čerpadel, chladičů a dalších komponent prostřednictvím potrubí. Pružné spojky jsou používány pro spojení čerpadel a zařízení, a to nejen kvůli jejich schopnosti utlumit vibrace, ale také díky tomu, že jsou schopny přizpůsobit se určitému přesazení potrubí, čímž přispívají ke snížení napětí ve spojení s čerpadly a jinými zařízeními. Kromě toho použití flexibilních drážkových spojek za účelem spojení zařízení eliminuje potřebu aplikace elastomerních spojek obloukového typu a pružných pletených hadic, jež mohou po vlastnících zařízení vyžadovat dlouhodobou údržbu. 3. Jednotný způsob provedení každého spoje umožňuje snadný přístup do systému a flexibilitu pro budoucí rozšíření systému. Jedna z nejpozoruhodnějších vlastností konstrukce drážkových mechanických systémů je ta, že drážková spojka vytváří jednotný způsob provedení každého spoje a díky tomu je umožněn snadný přístup do systému. Pro přístup do systému pomocí drážkové mechanické spojky uvolní daný pracovník jednoduše dva šrouby a odstraní segmenty spojky včetně těsnění. Demontáží dvou přilehlých drážkových spojek jsme schopni snadno odstranit vybrané části potrubí, aniž bychom museli složitě páčit a natahovat přilehlé potrubí. Díky těmto vlastnostem lze mnohem rychleji a snadněji provádět požadovanou údržbu, jako je například čištění filtrů nebo sacích difuzorů, nahradit poškozené potrubní úseky, odstranit zařízení určené k opravě nebo vložit drážkovou tvarovku T pro rozšíření či připojení k potrubním systémům. V rámci dokončení práce se těsnění znovu nainstaluje, drážková spojka se umístí zpět na potrubí nebo na armaturu s drážkou a dotáhnou se dva

šrouby. Systémy s drážkovými mechanickými spojkami nejenže zjednodušují montáž a demontáž, ale rovněž nabízejí sníženou pracnost a zvyšují rychlost instalace během provádění údržby, dodatečné montáže či při rozšíření projektů. Obsluha ve stísněných prostorech je také jednodušší a méně časově náročná s drážkovými systémy, protože drážkové spojky umožňují otáčení trubky a součástí systému v rozsahu 360 stupňů před dotažením, takže lze dosáhnout náležité souososti. Kromě pravidelné údržby je někdy nutné propojit dva stávající systémy nebo přesměrovat stávající systém. Díky jednotnému provedení každého spoje je možné drážkový systém jednoduše použít pro nový projekt. Drážkový systém nevyžaduje použití hořáků. Z tohoto důvodu není nutné vysoušet potrubí kolem spoje. Drážkové spojky mohou být nainstalovány na mokrých potrubních trasách, takže je snazší se rychle vrátit k plné provozní kapacitě podniku, aniž by byla narušena organizace práce zaměstnanců. 4. Drážkové potrubí zvyšuje bezpečnost během provádění údržby na zařízení. Při montáži a demontáži drážkových mechanických potrubních systémů není zapotřebí použít plamen či zařízení na dělení, a proto nevznikají žádné výpary, což eliminuje nebezpečí vzniku požáru. To je důležité zejména v místech, kde jsou přítomny těkavé a hořlavé látky. Díky eliminaci otevřeného ohně, jisker a kouře snižuje aplikace drážkového potrubí riziko vzniku škod na majetku, jakož i možnosti poranění pracovníků údržby. Co se týče urychlení provádění údržby na zařízení, drážkové potrubí je charakterizováno jako nehořlavé, a tudíž je eliminována potřeba požární asistence a úpravy staveniště, např.

Správně nainstalovaný drážkový mechanický spoj je bezúdržbový po celou dobu životnosti systému. Všechny obrázky poskytla společnost Victaulic.

zajištění nuceného větrání, instalace bariér a značení. Mechanické potrubní systémy a jejich součásti musejí být řádně udržovány tak, aby byla zajištěna maximální provozní účinnost a životnost zařízení, ale existují kroky, které mohou podnikoví manažeři uskutečnit, aby snížili rozsah prováděné údržby a převedli ušetřené hodiny z údržby na zajištění procesně důležitějších úkolů. Výběr drážkového systému spojování potrubí je jedním z těchto kroků. Drážkový systém potrubí nabízí nejrychlejší, nejefektivnější a nejjednodušší přístup do potrubních systémů v rámci všech dostupných metod spojování potrubí. Díky jednoduché instalaci, demontáži a opětovné montáži získáváme v drážkových potrubních systémech účinný a efektivní způsob, jak snížit náklady na údržbu mechanických systémů. Dave L. Hudson je vedoucí technik ve společnosti Victaulic Company. Strojnímu inženýrství se aktivně věnuje již 31 let. Můžete jej kontaktovat prostřednictvím e-mailové adresy: [email protected].



• 29

ÚDRŽBA & SPRÁVA Management rizik Repasování ložisek může firmám pomoci zkrátit odstávky, snížit náklady i množství odpadu a podpořit udržitelný rozvoj.

Zdeněk Kulhánek OKIN GROUP, a. s.

aždá průmyslová či obchodní společnost je úzce propojena širokým spektrem interních procesů, které v sobě svým charakterem vždy skrývají určitou míru různorodého rizika. Tato rizika mohou mít velmi negativní dopad na samotnou společnost, její majetek, zaměstnance, externí zákazníky či klienty. Systematickým snižováním těchto dopadů, identifikací, vyhodnocováním, důkladnou analýzou, ošetřováním, monitorováním rizik se zabývá samostatný obor s názvem „management rizik“, anglicky „risk management“. Společnost OKIN GROUP, a. s., která se již téměř dvě desetiletí pohybuje ve správě a údržbě nemovitostí v komerční i průmyslové sféře nejen v České republice, ale i v zahraničí, byla a je svědkem postupného vývoje managementu rizik u našich klientů a jejich odlišného přístupu k této

K


problematice. Musíme však konstatovat, že stále více společností si v dnešní době uvědomuje hrozby vyplývající z nedostatečného řešení identifikace rizik a věnuje tomuto sektoru čím dál větší prioritu. V rámci svých bohatých zkušeností se i naše společnost zabývá managementem rizik uvnitř vlastních interních procesů a sdílením know-how s naší klientelou. Principy popisuje směrnice Systém managementu rizik, jeho principy a směrnice jsou všeobecně zakotveny v normě ČSN ISO:31000 z roku 2010. Norma popisuje systematický proces identifikace, analýzy a efektivního ošetřování rizik a lze ji aplikovat v jakékoli organizaci v mnoha oblastech a na mnoha úrovních. Hodnocení rizik je navíc zákonnou povinností každého zaměstnavatele. V rámci facility managementu je třeba se této problematice hlouběji věnovat prostřednictvím integrovaného řízení společnosti naplňujícího požadavky mezinárodních norem ISO 9001, 14001, OHSAS 18001 a ISO/IEC 27001.


Rizika ohrožující chod firmy Za riziko považujeme v rámci terminologie kombinaci pravděpodobnosti (nebo četnosti) výskytu nebezpečné události a jejích následků. Za nebezpečnou událost můžeme považovat jakoukoli událost, poruchu, která může způsobit poškození, fyzické zranění, újmu na zdraví lidí, škody na majetku či životním prostředí. Každý pracovní úkon, každá činnost, kterou běžná společnost zajišťuje vlastními výkony svých zaměstnanců či s využitím jakékoli mechanizace, technologie ve vnitřním či vnějším prostředí, může být riziková. Mimo riziko zdroje pochybení lidského faktoru, např. nedodržení pravidel bezpečnosti ochrany a zdraví při práci a některé další potenciální zdroje rizik, se facility manažer primárně zaměřuje na procesní preventivní a prediktivní (diagnostickou) údržbu jednotlivých budov, strojů či podpůrných technologií, zejména v průmyslových závodech, ale i v moderních administrativních centrech. Průmyslová výroba si žádá větší opatření Specifika a rozdíly v těchto sférách určitě existují. Výrobní závod zaměřený na potravinářské, strojní, stavební, automobilové či jiné průmyslové odvětví má zajisté zcela odlišné procesy ve srovnání s administrativní budovou plnou kancelářských či nebytových prostor. Výrobní procesy představují daleko větší míru rizik, která reflektují četnější pravděpodobnost vzniku nebezpečných událostí, v tom nejhorším případě i smrtelných pracovních úrazů. I vyspělé průmyslové firmy s českým i zahraničním kapitálem se již v mnohých kauzách přesvědčily o tom, že zavedení systému managementu rizik je nezbytné a dokáže takové organizaci významnou měrou redukovat počet pracovních úrazů vlastních zaměstnanců i ušetřit nemalé finanční prostředky. U administrativních objektů

NAOBZORU

je míra rizika na nižší úrovni, a proto jejich provozovatelé nemusejí řešit tak rozměrná opatření k identifikacím a následným analýzám rizik. Odstraňování následků havárie se společnosti prodraží Dlouholetou analýzou nákladů spojených se zajištěním řádné preventivní údržby, např. formou revizních činností, profylaktických prohlídek, odborných prohlídek, funkčních zkoušek, kontrol provozuschopnosti, servisních kontrol apod., bylo zjištěno, že tato řešení napříč sektory přinášejí prokazatelné výhody oproti reaktivnímu řešení. Primární výhody preventivní údržby spočívají v udržování lepší kondice samotných budov i jejich technologií, v prodlužování etapy jejich technické i provozní životnosti. Ve vztahu k managementu rizik je preventivní údržba považována za jednoznačný nástroj pro efektivní snižování rizik. Úkolem facility manažera je zpracovávat plány preventivní údržby, analyzovat její nákladovost a porovnávat tyto údaje s četností reaktivních zásahů. Uvědomme si, že i přes řádnou prevenci nelze zabránit haváriím a poruchám zařízení, ale tyto incidenty je možné díky prevenci řešit mnohem efektivněji a ve svém důsledku i levněji. Prevence se vždy vyplatí Vzhledem k neustálému pokroku ve vývoji moderní techniky, sofist i kova nější mu ře še n í projek t ů výstavby nových budov, výrobních závodů a jejich technologií, ke zvyšujícímu se prioritnímu zájmu organizací o ochranu a bezpečnost svých zaměstnanců a o životní prostředí se preventivní řešení vyplatí v téměř každé organizaci. Ekonomický faktor při následném odstraňování havárií či větších oprav na zařízení, které není

pravidelně udržováno v době své životnosti, nebo při řešení pracovních úrazů zaměstnanců úspěšně motivuje většinu organizací ke snižování jakýchkoli možných rizik ve svých interních procesech a jednou z forem je preventivní údržba zařízení. Diskuse o jejím zavedení by se pravděpodobně nevyplatila v případě organizace, které na těchto základních principech ekonomiky nezáleží, či v takových organizacích, kde investice do procesů snižujících rizika preventivní údržbou zařízení bude nákladnější než potenciální četnost vzniku rizika v průběhu životnosti daného zařízení. Existují různá technologická vybavení a zařízení, u nichž je predikována nižší poruchovost a provozní životnost nebo je jejich výměna v případě poruchy finančně zanedbatelná oproti pravidelné preventivní údržbě.

Sen Jana Tleskače vyplněn

Risk management je nekonečný živý proces Samotný proces začíná zjišťováním míry rizika, následuje jeho posouzení, důkladná analýza, ošetření a přezkoumání. Cílem těchto fází procesu řešení jednotlivých rizik je snížení či úplné zabránění jeho vzniku. Za živý proces je označován z důvodu neustálého vzniku nových rizik v souvislosti se změnami technologií, vybavení, výrobních i nevýrobních postupů, personálních změn na straně facility manažera i na straně klientů. Každý klient využívá navíc různé procesní nástroje a metody, kterými se snaží všechna identifikovaná rizika shrnout do přehledných databází. Na trhu existují různé softwarové programy, které usnadňují proces řešení rizik. Je nutné si uvědomit, že rizika vznikají téměř ve všech interních procesech jednotlivých organizací, že jejich množství vyplývá z charakteru činností těchto organizací a že v případech, kdy se tyto činnosti jakýmkoli způsobem prolínají, by měly jednotlivé organizace svá rizika navzájem sdílet. Proces vzájemného předávání rizik mezi organizacemi je samostatnou kapitolou a vydal by na další článek.

Na pražském výstavišti Letňany 12. června 2013 poprvé veřejně vzlétlo létající kolo „Flying Bike“. Jeho autorem je společnost Technodat spolu s partnery Evektor a Duratec, které zpočátku pouze virtuální prototyp navrhly výhradně pomocí 3D softwarového řešení firmy Dassault Systèmes. „Naší hlavní motivací při práci na projektu nebyl zisk nebo komerční zájem, ale splnění klukovských snů,“ uvedl Aleš Kobylík, člen řídícího výboru projektu a ředitel společnosti Technodat. „Prostřednictvím unikátního stroje jsme chtěli ukázat možnosti českých firem a moderního průmyslového softwaru, jakým je platforma 3DEXPERIENCE společnosti Dassault Systèmes.“ Technologie umožnily létající kolo virtuálně navrhnout a vyrobit i virtuálně testovat jeho vlastnosti ještě před existencí samotného fyzického prototypu. Všichni tvůrci „cyklistického vznášedla“ bez ohledu na to, že jejich pracoviště byla od sebe vzdálená stovky kilometrů, neustále pracovali s identickým souborem dat. Po zvážení různých variant nakonec řešitelé projektu zvolili princip multicopteru. Hlavní síla potřebná pro vzlet kola nepochází od vztlaku na křídlech, jako u klasického letadla, ale od statického tahu šesti horizontálních vrtulí. Nástroje zajistila společnost Dassault Systèmes, realizovaly projekt Flying Bike tři ryze české firmy. Poskytovatel 3DEXPERIENCE řešení Technodat zodpovídal především za vedení a koordinaci projektu, jeho harmonogram a rozpočet. Výrobce rámů jízdních kol Duratec poskytl rám, bezpečnostní kryty vrtulí a zároveň zajistil standardně nakupované komponenty kola. Inženýrská a konstrukční společnost Evektor spolupracovala při návrzích konceptů a jejich designu, při konstrukčním řešení některých funkčních skupin a vybrala vhodné pohonné jednotky, baterie a vrtule.

Zdeněk Kulhánek je provozní manažer zakázky Philip Morris ČR.

Další informace o projektu najdete na webu www.designyourdreams.cz



• 31

TELEMETRICKÉ SYSTÉMY Komplexní řešení pro telemetrii – od samotných snímačů až po připojení na systém ERP Tomáš Lín SCADA Servis s. r. o. Michal Křena Schneider Electric

D

ist r ibuce a sk ladová n í ropy, ropných produkt ů a zemního plynu, dodávky pitné vody a sběr odpadní vody, stejně jako distribuce elektrické energie na velké vzdálenosti patří k oblastem se zvýšenými nároky na provozní bezpečnost, vysokou spolehlivost a celkové zabezpečení majetku. Telemetrické systémy využívají zejména podniky, které provozují geograficky rozlehlou technologickou infrastrukturu. Schneider Electric, vedle procesního řízení v rámci konceptu PlantStruxure, nabízí také ucelené technické řešení pro telemetrické aplikace. Jednotlivé komponenty telemetrického systému jsou postaveny na průmyslových standardech. Mohou být proto použity jak samostatně (a integrovány s dalšími částmi jiných dodavatelů), tak jako integrované řešení (přinášející výhody rychlejšího uvedení do provozu a jednodušší údržby). V České republice vy užívá Schneider Electric partnerství s firmou SCADA Servis, která má v oblasti telemetrických systémů dlouholeté zkušenosti. Základní požadavky na telemetrické systémy Telemetrické systémy se používají pro automatizaci technologií a technologické infrastruktury, která není koncentrovaná v jednom místě, ale je rozmístěna v řadě geograficky odlehlých lokalit. Tato místa nejsou vždy vybavena širokopásmovou komunikační linkou a pro komunikaci se mnohdy využívá datových 32 • červen/červenec 2013

přenosů přes síť mobilních operátorů nebo radiovou síť. Pro přenos informací mezi dispečinkem a „odlehlými“ lokalitami lze použít pouze omezenou šířku přenosového pásma, což vede k častým výpadkům komunikace. Telemetrické stanice (RTU) jsou připraveny zastat úlohu sběru dat a lokální automatizace ve vzdálených lokalitách. Pro komunikaci s dispečinkem používají telemetrické protokoly – například DNP3 nebo IEC60870. Telemetrické protokoly pracují s časově označenými událostmi (každá veličina má časovou značku) a umožňují přenášet do nadřazeného dispečerského systému pouze změny veličin. Tím jsou minimalizovány požadavky na šířku přenosového pásma. Veškeré informace, které předávají nadřazenému dispečerskému systému, dokážou telemetrické protokoly lokálně archivovat do doby, než dojde k jejich spolehlivému doručení. V případě poruchy komunikace mezi dispečinkem a lokalitou jsou tedy veškeré události ve sledova- ném

procesu ukládány do tzv. bufferu ve stanici RTU. Po obnově komunikace jsou spolehlivě doručeny na dispečink. Informace mezi lokalitou a dispečinkem mohou procházet veřejnými sítěmi. Rostoucí počet kybernetických útoků vedl k tomu, že uživatelé telemetrických systémů mají mnohem vyšší nároky na jejich zabezpečení a kybernetickou bezpečnost. K častým požadavkům na telemetrické systémy patří také možnost vzdálené diagnostiky, konfigurace a programování. Telemetrické stanice jsou na tyto operace připraveny. Dojde-li například při změně konfigurace nebo přehrávání programu do stanice RTU přes GPRS síť k poruše komunikace, pracuje stanice RTU v bezproblémovém provozu s původním nastavením až do doby, kdy se do ní nový program úspěšně přenese.

Telemetrické stanice SCADAPack Smart RTU SCADAPack E Smart RTU reprezentuje novou řadu telemetrických stanic, které jsou určeny pro sběr dat, monitorování a automatické řízení technologické infrastruktury. Integruje v sobě sílu telemetrických komunikačních protokolů DNP3 a IEC60870-5. Její programovací jazyk je v souladu s IEC61131. K dalším vlastnostem SCADAPack Smart RTU patří rozsáhlé komunikační schopnosti, podpora průmyslových komunikačních standardů (Modbus RTU, Modbus TCP a DF1), duální aplikace IEC61131-3 a možnost zabezpečené komunikace AGA12-2. Stanice může sloužit jako PLC s komunikačními vlastnostmi RTU, jako tzv. datalogger nebo Stanice RTU typu SCADAPack zajišťuje komujako datový koncentrátor. nikaci a přenos dat.


Modelová řada stanic SCADAPack Smart RTU se dodává v kombinacích analogových a digitálních vstupů/ výstupů. Základní jednotky jsou rozšiřitelné pomocí řady rozšiřujících modulů. Inovativní provedení hardware SCADAPack Smart RTU a firmware zajišťují energeticky vysoce efektivní režim, který splňuje požadavky solárně napájených aplikací. Jednotky SCADAPack se vyrovnají s širokým rozsahem provozních teplot -40 až +70 °C. Software SCADAExpert ClearSCADA SCA DA Ex p e r t Cle a r SCA DA představuje integrovanou SCADA platformu, kterou tvoří komunikační server, „real-time“ databáze, zabudovaný historian, webový server, modul pro přesměrování alarmů (formou e-mailu nebo SMS zpráv) a tzv. reportovací klient. Díky vícenásobné redundanci, objektově strukturovanému návrhu a on-line nasazení projektu ( podporou DMZ a v ýkonového serveru) je software SCADAExpert ClearSCADA přímo předurčen pro telemetrické aplikace. V minulosti byl software SCADAExpert ClearSCADA dodáván na český trh pod označením ClearSCADA. V souladu s celosvětovou strategií společnosti Schneider Electric již nebude tento název nadále používán. SCADAExpert ClearSCADA je objektově orientovaná a otevřená SCA DA platfor ma podpor ující řadu standardních průmyslových rozhraní včetně SQL (přes ODBC nebo OLEDB) a .NET. Pomocí těchto zabezpečených rozhraní lze zpřístupnit „real-time“ databázi SCADAExpert ClearSCADA, alarmy, události i data z historianu dalším podnikovým aplikacím – například tzv. reprotovacím nástrojům nebo systémům MIS či ERP. Důležitou součást SCADA systému představuje systém alarmů. Software SCADAExpert ClearSCADA má zabudovány nástroje pro eskalaci alarmů na základě řady konfigurovatelných parametrů. Pokud není doručení alarmu do určité doby potvrzeno operátorem na dispečinku, může být

automaticky eskalováno a přesměrováno (prostřednictvím e-mailové nebo SMS zprávy) na další osoby (například mistra nebo pracovníka údržby). Kybernetická bezpečnost Základní vlastností moderních telemetrických systémů je možnost centralizovaného dohledu a dálkového řízení vzdálených technologií, které jsou rozmístěny v geograficky rozlehlé oblasti. Díky moderním komunikačním technologiím lze informace přenášet v „reálném čase“, prakticky bez ohledu na vzdálenost. Telemetrické aplikace umožňují jejich uživatelům výrazné zvýšení efektivity vlastního provozu. Na druhé straně se mohou telemetrické systémy stát terčem kybernetického útoku. Proto je potřeba při budování a rozvoji řešení věnovat problematice kybernetické bezpečnosti zvýšenou pozornost. Telemetrické systémy – dodávané společností SCADA Servis s. r. o. – mohou být vybaveny integrovaným zabezpečením komunikace. Zabezpečení AGA12 využívá technologii krytování a veškerá přenášená data tak před odesláním zakóduje pomocí dynamického klíče a podpisu. Opačný postup je použit na straně příjemce zprávy. Další možnost ochrany dat představuje autentifikace, která se používá v případě komunikačního protokolu

DNP3 „Secure Authentication“. Umožňuje zabezpečení všech kritických operací – např. ovládání technologického procesu nebo změnu programu v telemetrické stanici. Přenášená data nejsou kryptována, ale před provedením každé kritické operace musí proběhnout ověření (autentifikace) uživatele. Novinky v oblasti telemetrických systémů pro rok 2013 Nové stanice SCADAPack Smart RTU Počátkem roku 2013 byla rozšířena nabídka telemetrických stanic SCADAPack SmartRTU o několik nov ých, cenově z v ýhod něných m o d el ů . Ko n f ig u r a c í v s t u p ů / v ýst upů jsou určeny především pro automatizaci menších lokalit, například ve vodárenství. Dodávají se ve variantě programovatelné nebo neprogramovatelné. Nová verze softwaru SCADA Expert Clear-SCADA 2013 SCA DA Exper t ClearSCA DA 2013 přináší řadu nových vlastností a vylepšení. Lze ji provozovat na nových operačních systémech Microsoft Windows 8 a Microsoft Windows Server 2012. SCADA Expert ClearSCADA se dodává s integrovaným historianem. Verze 2013 R1 přináší významné zvýšení výkonu

SCADAExpert Clear SCADA poskytuje jednotný přístup ke všem potřebným informacím. ŘÍZENÍ & ÚDRŽBA PRŮMYSLOVÉHO PODNIKU


• 33

TELEMETRICKÉ SYSTÉMY historické databáze a událostního žurnálu. Vylepšení podnítily především rostoucí požadavky uživatelů na dlouhodobou archivaci dat. Jako příklad lze uvést systém, který sleduje 250 000 veličin a pro každou z nich se udržuje 25letá historie dat na permanentních stand-by serverech. To odpovídá 326 miliónům objektů obsahujících 219 miliard záznamů a zabírajících 7,8 TB disku. ClearSCADA Mobile pro AndroidTM Jednu z významných technologických novinek představuje možnost přístupu k informacím ze softwaru SCADAExpert ClearSCADA pomocí mobilního zařízení na platformě AndroidTM. Informace, přenášené do mobilních zařízení, jsou zabezpečeny certifikáty SSL. ClearSCADA Mobile byla od počátku navržena jako mobilní platforma. Zobrazení dat na mobilním zařízení je díky tomu

otázkou několika sekund – i v případě zobrazení trendů či výsledku komplikovaných dotazů nad událostním žurnálem.

zprovoznění lze veškerou konfiguraci jednotlivých prvků systému provádět vzdáleně. Všechny prvky jsou vybaveny zabudovanou diagnostikou. Při současném použití softwaru SCADAExpert ClearSCADA dojde k v ý z na m nému z k r á ce n í ča su na vývoj telemetrického systému a jeho uvedení do provozu. Umožní to zejména předem připravené šablony pro konfiguraci a diagnostiku jednotlivých prvků. Kromě monitorování a dálkového řízení vzdálené technologie lze telemetrický systém rozšířit o prvky pro monitorování spotřeby energií a pro monitorování komunikační a IT infrastruktury, která vytváří páteřní systém pro přenos dat.

Bezdrátové senzory Accutech 2.0 pro pásmo 2,4 GHz Bateriově napájené bezdrátové senzor y Accutech 2.0 jsou nyní k dispozici pro pásmo 2,4 GHz. Nová verze používá baterie s dvojnásobnou životností (více než 6 let provozu). Dosah bezdrátového senzoru v provedení s externí anténou je až 1 600 m. Co dodat závěrem? Produkty pro telemetrii – vyrobené společností Schneider Electric – jsou prověřeny stovkami aplikací po celém světě, Českou republiku a Slovensko nev y jí maje. Spoleh livě pracují ve vzdálených lokalitách s možným výskytem extrémních teplot a vysokou vlhkostí. Po počátečním

Bližší informace o telemetrických systémech lze získat na www.scadaservis.cz nebo na webových stránkách www.schneider-electric.cz.

ISSN 1805-501X

Rozhovor: Lidé se s novými technologiemi více přátelí 38

Moderní technologie pro inženýry

Ŷ Přístupové systémy v administrativních budovách 8 Ŷ Čtyři města, čtyři povedené inteligentní budovy

16

Ŷ Proč nezanevřít na solární energii

26

Ŷ ETFE – efektivní technologie fóliových displejů 30

Aktuální červnové vydání dostupné v tištěné i digitální verzi. Více informací na www.inbudovy.cz.

Objednejte si bezplatné zasílání



www.controlengcesko.com

z

CONTROL ENGINEERING

Č ESKO PROSINEC 2012

z

35

TOP PRODUKTY Měřicí systém s IO-Link

S

ystémy pro měření polohy od firmy Balluff reprezentují ve velké části výrobních a montážních odvětví přesné měření dráhy. Micropulse BTL6 Profile PF IO-Link od firmy Balluff je na světě první magnetostrikční snímač polohy s rozhraním IO-Link. Data všech měřených hod not a informací o stavu snímače jsou odesílána digitálně prostřednictvím jednoduchého třívodičového kabelu do nadřazené jednotky IO-Link master umístěné na řídicí úrovni. Bezkontaktní snímače s inteligentním

komunikačním rozh r a n í m IO - L i n k jsou používány pro projekty s komplexní komu n i k a čn í sít í vyšší úrovně, protože zde IO-Link zjednodušuje konfiguraci snímačů, zrychluje jejich instalaci a omezuje náklady na kabeláž. Díky rozhraní IO-Link lze realizovat efektivní výrobní systémy, které umožňují automatickou konfiguraci snímačů za provozu a transparentní

diagnostiku až na úroveň provozního řízení. www.balluff.cz

Snímače typové řady LR-Z Series

D

etekce pomocí ref lexních optických snímačů je často obtížná, protože na ni má vliv množství faktorů: barva snímaného předmětu, jeho materiál a drsnost povrchu, prostředí, kde se měření odehrává, a nejvíce ze všeho odstup od pozadí. Laserový snímač LR-Z je vybaven mnoha funkcemi, které tyto problémy řeší. Má vestavěnou regulační funkci, která sleduje a automaticky nastavuje citlivost s faktorem až 350 000×. Tuto regulaci umožňuje kombinace senzoru CMOS a zdroje laserového

světla. Díky tomu lze dosáhnout velké stability detekce bez ohledu na barvu, odraznost nebo úhel dopadu paprsku na cílový předmět. Snímač LR-Z je jediný na trhu, který má současně funkci potlačení vlivu pozadí i popředí pro omezení rušivého vlivu okolí na minimum. Funkce DATUM zjišťuje podmínky snímání a umožňuje tak detekovat jakákoliv cílový předmět bez ohledu na jeho drsnost či odchylky tvaru, a to i při velkém úhlu dopadu (80°). Výsledkem je, že lze detekovat i předměty s nerovným povrchem, tmavé nebo vysoce odrazné.

Díky všem těmto funkcím nabízejí snímače LR-Z Series největší stabilitu detekce ze všech samostatně pracujících snímačů ve své třídě. www.keyence.com

strana

www stránky

telefon

EXPO CENTER a.s.

5

www.expocenter.sk

+421 327 704 332

FOXON s.r.o.

15

www.foxon.cz

+420 484 845 555

Lightway s. r. o.

19

www.lightway.cz

+420 235 300 694

Papouch s. r. o.

25

www.papouch.com

+420 267 314 267

Schneider Electric CZ, s. r. o.

20–21, 32–34

www.schneider-electric.cz

+420 382 766 333

SKF Ložiska, a.s.

12–14, IV. obálka

www.skf.cz

+420 234 642 111

SONOTEC s.r.o.

II. obálka

www.sonotec.cz

+420 541 223 211

TOTAL ČESKÁ REPUBLIKA s.r.o.

TD7

www.total.cz

+420 224 890 511

Veletrhy Brno, a. s.

III. obálka

www.bvv.cz

+420 541 152 926



Z A D A V AT E L É rek l am y

název společnosti

• 35

ZAOSTŘENO V oblasti pracovních sil je zapotřebí zvolit novou taktiku

D

nešní pracoviště představuje rychle se měnící, globální a vysoce konkurenční prostředí, jež po organizacích vyžaduje pohotové řešení podnikatelských výzev. Ačkoli adekvátní reakce na výzvy není snadná, aktuální scénář, podle něhož se řídí problematika řízení pracovních sil ve Spojených státech i v zahraničí, jen zvyšuje složitost celé situace. Z hlediska bezpečnosti, provozu a udržitelnosti se na obzoru rýsují dvě výzvy. Na jednom konci spektra čelí rozvinuté ekonomiky stárnutí svých pracovních sil. Na druhé straně se rozvíjející ekonomiky potýkají s problematikou nekvalifikovaných pracovních sil. Co to znamená pro společnosti, které v těchto oblastech podnikají? Stárnoucí pracovní síla Podle amerického Ministerstva práce tvoří silné populační ročníky polovinu pracovních sil ve Spojených státech. Západní Evropa čelí obdobnému problému – očekává se dramatický pokles počtu pracovníků ve věku mezi 35 až 44 lety. Mnozí ze silných populačních ročníků jsou již v penzi, nebo se jejich odchod do důchodu blíží. Hromadný „důchodový exodus“ starších pracovníků znamená, že mnoho průmyslových odvětví v současnosti čelí rychlé proměně pracovních sil na novou generaci pracovníků. U 70 % vzdělávání, které se odehrává přímo na pracovišti, organizace tradičně školily nové pracovníky prostřednictvím starších pracovníků. Jak silné populační ročníky opouštějí pracovní síly, odcházejí znalosti a dovednosti nenávratně s nimi, pokud si ovšem organizace nevypracují plán zajištění přenosu znalostí, k němuž však musí dojít velmi rychle. Mnoho společností čelí ztrátě elementárních znalostí. To vytváří mezery ve znalostech bezpečnosti 36 • červen/červenec 2013

práce, udržitelnosti a provozních procesů a nepříznivě ovlivňuje schopnost pracovat bezpečně a efektivně. Rozvíjející se ekonomiky nečelí stárnutí pracovní síly. Odvětví na vzestupu, např. těžba a průzkum ropy a plynu, se potýkají s nedostatkem kvalifikovaných pracovníků. Po pracovní síle je zde aktuálně vysoká poptávka a společnosti mají dvě možnosti: vyškolí místní pracovní síly nebo zajistí externí smluvní pracovníky. Dobrým příkladem jsou pracovníci v Africe a Indonésii, kteří nedosahují dalšího formálního vzdělání po ukončení šestých tříd. Mnozí z nich jsou bývalí pastevci a zemědělci, kteří nemají zkušenosti s prací v jakémkoli typu průmyslového prostředí. Přesto někteří z nich pracují na vysoce rizikových pracovištích. Místo nekvalifikované pracovní síly dávají organizace přednost většímu množství externích pracovníků. Nejčastěji tak zaměstnavatelé postupují v případech průzkumu a těžby v odlehlých oblastech západní Austrálie a západní Kanady. Zde postupují podle osvědčeného scénáře: společnosti dopraví letadlem zaměstnance, kteří pak na daném místě pracují nepřetržitě dva až tři týdny. Tito pracovníci jsou vyškoleni a svou práci ovládají, ale neexistuje kontinuita specifických znalostí vztahujících se k danému projektu – jedna skupina pracovníků odlétá domů, další přilétá a takto se to neustále opakuje. Dlouhodobý vývoj Ačkoli tyto výzvy představují dva různé scénáře, řešení pro každý z nich je stejné. Organizace musí vytvořit a udržovat programy vzdělávání a rozvoje, které pomohou dostat zaměstnance do pracovního tempa a poskytnou jim prostředky k dalšímu vzdělávání a udržení zásadních znalostí a vědomostí.


Zřízení této funkce umožňuje společnostem zajistit, aby zaměstnanci měli správné dovednosti. Zaměstnanci získají představu o své kariéře z dlouhodobějšího hlediska. Je důležité zvážit, jaký vzdělávací režim zvolíte. Liší se v závislosti na tom, koho a co se snažíte naučit. Generace milénia se neučí stejným způsobem jako silné populační ročníky. Organizace používají různé způsoby pro navázání spojení se zaměstnanci a vzájemnou účinnou komunikaci. Představa o využívání různých metod v oblasti vzdělávání a rozvoje je realizována v rámci společnosti DuPont. Před několika lety bylo zjištěno, že některé ze vzdělávacích aktivit zahrnovaly jen to, že zaměstnanci sledovali prezentace. Zároveň vyšlo najevo, že společnost DuPont nedosahovala požadovaného zlepšení výkonu navzdory vyvinutému úsilí o rozvoj a vzdělávání. S cílem změnit výsledky začala společnost DuPont používat standardní vzdělávací techniky ve všech interně vytvořených tréninkových programech a workshopech. Jedná se o odvozenou metodiku, která zahrnuje výzkum a teorii kognitivní a behaviorální psychologie. S cílem řešit vzdělávací styly a potřeby zaměstnanců musí společnosti nabízet programy vzdělávání, které jsou flexibilní a adaptabilní. Klíčem k úspěchu je předem začlenit ucelené a komplexní hodnocení, zejména pro organizace zabývající se globální pracovní silou. V dnešním rychle se měnícím pracovním prostředí je potřeba kvalifikovaných talentů větší a aktuálnější. Společnosti, které investují do správných programů vzdělávání a rozvoje, dosáhnou urychlení rozvoje dovedností a zlepšení svých organizačních schopností. Díky tomu budou schopny udržet úspěch v podnikání.

ISSN 1210-311X

MK ČR: 5 979

TECHNICKÁ

DIAGNOSTIKA

1 ROČNÍK XXII 2013 ASOCIACE TECHNICKÝCH DIAGNOSTIKŮ ČESKÉ REPUBLIKY, o. s.

TRIBODIAGNOSTIKA V ČESKÉ PRAXI Postavení tribodiagnostiky ve výrobním podniku

TD4

Přehled maziv pro kompresory

TD9

Oxidační stárnutí a degradace izolačních olejů TD17 Aplikace speciálních typů plastických maziv TD20

www.atdcr.cz

Pokročilé metody řízení procesů v cloudu

12

6 SKF a továrna na řešení

Rozhovor: Lidé se s novými technologiemi více přátelí 38

28 Decentralizace procesního řízení

ISSN 1805-501X

ISSN 1803-4535

ISSN 1896-5784

êíslo 5 (60) Roëník VIII.

Mezinárodní zdroj informací o ıízení, pıístrojovém vybavení a automatizaci

êERVEN 2013

Nová tváı

CNC

14

Nové přístupy u instalací vzdálených I/O 22 Chytřejší a bezpečnější těžba starých a vzdálených ložisek 28 Vytvořte si vlastní řízení na bázi modelu 34 ZPĚT K ZÁKLADŮM Postupné zavádění pokročilého řízení 48

Ŷ Přístupové systémy v administrativních budovách 8 Ŷ Čtyři města, čtyři povedené inteligentní budovy

16

Ŷ Proč nezanevřít na solární energii

26

Ŷ ETFE – efektivní technologie fóliových displejů 30



Celosvětově uznávaný mezinárodní zdroj informací o řízení, přístrojovém vybavení a AUTOMATIZACI.

Nový časopis na českém trhu zaměřený na problematiku INTELIGENTNÍCH BUDOV.

Jediný časopis komplexně mapující nové technologie pro průmyslové podniky s důrazem na ÚDRŽBU.


www.inbudovy.cz


TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA

Vážení přátelé údržby a všeho, co souvisí se zajišťováním provozní spolehlivostí strojů, poprvé se Vám dostává do rukou vydání časopisu Řízení a údržba průmyslového podniku rozšířené o recenzované články relativně samostatného časopisu Technická diagnostika. Na základě dohody Asociace technických diagnostiků České republiky, o. s. (ATD ČR, o. s.) a vydavatelství Trade Media International, s. r. o. bude dvakrát ročně umožněna tato forma spolupráce. Tímto způsobem se časopisu Technická diagnostika dostává větší formy publicity, možnost oslovit širší odbornou veřejnost a především očekáváme profesionální zpracování a s ním spojené rozšiřování možností obou časopisů. ATD ČR, o. s. má několik základních odborných skupin. Jednou z těchto odborných skupin je i skupina Tribodiagnostiky, jejíž členové zpracovali články do tohoto vydání. V této odborné skupině je soustředěna řada významných odborníků, kteří řeší problematiku mazání, maziv a jejich provozního hodnocení. Velký důraz je v ATD ČR, o. s. kladen především na zvyšování odborných znalostí. Odborná skupina tribodiagnostiky zajistila u 117 odborníků získání mezinárodního profesního certifikátu „Technik diagnostik – tribodiagnostik“ (více informací viz www.atdcr.cz). Pro zachování těchto profesních certifikátů probíhá pravidelné doplňování znalostí formou interaktivních seminářů a odborných konferencí, které jsou základem prolongace daných profesních certifikátů. Schválené školící pracoviště při ATD ČR, o. s. také provádí systematickou přípravu pro profesní certifikaci nových zájemců o danou problematiku. Každý konstruktér a pracovník provozu si musí uvědomit, že mazivo je v každém zařízení klíčovým konstrukčním prvkem. Kvalitní mazivo jednoznačně ovlivňuje bezporuchový a dlouhodobý provoz. Pravidelná kontrola a hodnocení maziv ovlivní i formu a způsob provádění údržby. Je všeobecně prokázáno, že 70–80 % poruch strojů a zařízení je způsobeno nevhodným mazivem, nevyhovujícím řešením mazacího systému a následnou mazací službou. Další číslo začíná v této době připravovat odborná skupina Elektrodiagnostiky. Závěrem si dovolím popřát v tento čas příjemné prožití dovolené s časopisem Řízení a údržba průmyslového podniku. doc. Ing. František Helebrant, CSc., VŠB-TU Ostrava, certifikovaná osoba na funkci Technik diagnostik tribodiagnostik – kategorie II, prezident Asociace technických diagnostiků České republiky, o. s.

TIRÁŽ ŠÉFREDAKTOR:

ING. LADISLAV HRABEC, PH.D.

GRAFICKÁ ÚPRAVA:

EVA NAGAJDOVÁ

VYDAVATEL:

ASOCIACE TECHNICKÝCH DIAGNOSTIKŮ ČR, O.S.

REDAKČNÍ RADA:

DOC. ING. FRANT. HELEBRANT, CSC.

VŠB-TU OSTRAVA

DOC. ING. KAREL CHMELÍK

17. LISTOPADU 15 / 2172

ING. JIŘÍ SVOBODA

708 33 OSTRAVA - PORUBA

ING. PAVEL RŮŽIČKA, PH.D. PROF. ING. VÁCLAV LEGÁT, DRSC.

VYCHÁZÍ:

NEPRAVIDELNĚ

PROF. ING. HANA PAČAIOVÁ, PH.D.

MK ČR:

5 979

ING. VLASTIMIL MONI, PH.D.

ISSN:

1210-311X

www.atdcr.cz TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1/2013 •

1


Asociace technických diagnostiků České republiky VLADISLAV MAREK VEDOUCÍ ODBORNÉ SKUPINY TRIBODIAGNOSTIKA PŘI ATD ČR, O. S.

sociace technických diagnostiků České republiky tvoří několik základních diagnostických oborů. Jednou z těchto odborných skupin je tribodiagnostika. Do skupiny se soustředila řada významných odborníků, kteří řeší problematiku mazání, maziv a jejich provozního hodnocení. Velký důraz je kladen na zvyšování odborných znalostí, převážná část pracovníků získala certifikát „Technik diagnostik – tribodiagnostik“. Pro zachování profesních certifikátů probíhá pravidelné doplňování znalostí formou interaktivních seminářů a odborných konferencí, které jsou základem prolongace těchto profesních certifikátů. Schválené školicí pracoviště při ATD ČR, o. s. systematicky provádí přípravu pro profesní certifikaci nových zájemců o danou problematiku. V současné době je celkem profesně certifikováno 117 odborníků. Každý konstruktér a pracovník provozu si musí uvědomit, že mazivo je v každém zařízení klíčovým konstrukčním prvkem. Kvalitní mazivo jednoznačně ovlivňuje bezporuchový a dlouhodobý provoz. Pravidelná kontrola a hodnocení maziv ovlivní i formu a způsob provádění údržby. Je všeobecně prokázáno, že 70–80% poruch je způsobeno nevhodným mazivem. V krátkosti si dovolím připomenout činnost odborné skupiny TRIBODIAGNOSTIKA při ATD ČR, o. s. v roce 2012 a poukázat na připravované akce roku 2013.

A

ČINNOST ODBORNÉ SKUPINY TRIBODIAGNOSTIKA V ROCE 2012 1. DIAGO® 2012 - účast na odborné vědecké konferenci, setkání tribodiagnostiků a řada odborných přednášek - setkání se uskutečnilo ve dnech 31. 1.–2. 2. 2012 v hotelu RELAX v Rožnově pod Radhoštěm - samostatná sekce TRIBODIAGNOSTIKY 2. ŠKOLENÍ TRIBODIAGNOSTIKŮ - školení se uskutečnilo ve dnech 6.–7. 3. 2012 a 20.–21. 3. 2012 v hotelu Jizera v Otradovicích - přítomno bylo 15 posluchačů 3. SEMINÁŘ „MAZIVA V ENERGETICE“ - seminář se uskutečnil v hotelu Lony v Kozovazech u Mochova dne 28. 3. 2012 TD2 •

1/2013 TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA

- hlavním tématem byly oleje pro turbogenerátory, dále filtrace olejů, měkké kaly, převodové oleje a tribodiagnostika - v závěru akce účastníci navštívili výstavu „Osobní vozidla v době socialismu“, umístěnou v areálu hotelu - semináře se zúčastnilo 46 posluchačů 4. DRUHÉ ŠKOLENÍ TRIBODIAGNOSTIKŮ - uskutečnilo se 26.–27. 6. 2012 a 4.–5. 9. 2012 v hotelu Jizera v Otradovicích - školení se zúčastnilo 12 pracovníků 5. SEMINÁŘ „MOTOROVÉ OLEJE PRO OSOBNÍ AUTOMOBILY A MALÁ UŽITKOVÁ VOZIDLA“ - konal se 26. 9. 2012 v hotelu Lony v Kozovazech u Mochova - semináře se zúčastnilo 46 pracovníků - k hlavním tématům patřil např. vývoj motorů, současný stav paliv, moderní oleje, prodloužené výměny, tribodiagnostika paliv a olejů - v závěru semináře byla navštívena výstava „Osobní vozidla v době socialismu“ 6. ZKOUŠKY PRO PROFESNÍ CERTIFIKACI VE SPOLUPRÁCI S ACM DTO CZ OSTRAVA - zkoušky splnilo celkem 10 pracovníků, kteří získali certifikát „Technik diagnostik – tribodiagnostik“ podle ISO 17024, I. stupně. 7. PROLONGACE CERTIFIKOVANÝCH PRACOVNÍKŮ - toto setkání se uskutečnilo 29. 10. 2012 v hotelu Devět Skal, Sněžné - Milovy - bylo přítomno 65 certifikovaných tribodiagnostiků - bylo předneseno celkem 6 odborných přednášek - mimo organizační záležitosti a předání několika certifikátů, byl vytvořen organizační výbor pro zajištění akcí odborné sekce TRIBODIAGNOSTIKY 8. DESÁTÁ VÝROČNÍ KONFERENCE „TRIBOTECHNIKA V PROVOZU A ÚDRŽBĚ“ - konference se konala pod záštitou ministra průmyslu a obchodu MUDr. Martina Kuby - konference se zúčastnilo 95 účastníků - na konferenci bylo předneseno 18 odborných přednášek - v rámci konference se uskutečnila výstava přístrojů, filtračních zařízení, olejů atd. - v rámci konference byl také společenský večer s tombolou, výtěžek tomboly a další příspěvky byly věnovány


OBSAH TD4

POSTAVENÍ TRIBODIAGNOSTIKY VE VÝROBNÍM PODNIKU

TD6

TRIBOTECHNICKÁ DIAGNOSTIKA

TD9

PŘEHLED MAZIV PRO KOMPRESORY

9. BULLETIN TRIBOTECHNIK - v pr ůběhu roku 2012 byly vydány tři Bulletiny TRIBOTECHNIK; jedná se o časopis pro interní potřeby, který informuje o činnosti odborné skupiny a přináší zajímavé informace z oboru tribotechnika

TD12

OLEJE PRO MAZÁNÍ PŘEVODŮ

TD15

HYDRAULICKÉ KAPALINY V PROVOZU

PLÁN ČINNOSTÍ PRO ROK 2013

TD17

OXIDAČNÍ STÁRNUTÍ A DEGRADACE

na konto o. s. Bolíto pro rehabilitaci a léčbu popálenin dětí při oddělení popálenin nemocnice Vinohrady

1. DIAGO® 2013 Samostatná odborná sekce TRIBODIAGNOSTIKA Připravit přednášky a vedení semináře.

IZOLAČNÍCH OLEJŮ TD20

APLIKACE SPECIÁLNÍCH TYPŮ PLASTICKÝCH MAZIV

2. ŠKOLENÍ PRO PŘÍPRAVU CERTIFIKACE – TRIBODIAGNOSTIK První soustředění 26. a 27. 2. 2013 v hotelu Jizera v Otradovicích Druhé soustředění v březnu 2013. 3. SEMINÁŘ „OLEJE PRO PROVOZ KOMPRESORŮ“ Místo konání: Hotel Lony Kozovazy, dne 13. března 2013. 4. SEMINÁŘ „HYDRAULICKÉ KAPALINY“ Místo konání: Hotel Lony Kozovazy, termín 19. června 2013. 5. PROLONGACE CERTIFIKOVANÝCH PRACOVNÍKŮ Místo konání: Hotel Devět skal, Sněžné – Milovy, dne 4. 11. 2013 6. MEZINÁRODNÍ KONFERENCE „TRIBOTECHNIKA V PROVOZU A ÚDRŽBĚ 2013“ Místo konání: Hotel Devět skal, Sněžné – Milovy, termín 5. a 6. 11. 2013 7. NEPRAVIDELNÉ VYDÁVÁNÍ BULLETINU TRIBOTECHNIK

TD17

OXIDAČNÍ STÁRNUTÍ A DEGRADACE IZOLAČNÍCH OLEJŮ

8. ODBORNÉ ČLÁNKY PRO TECHNICKÉ ČASOPISY, KONZULTACE TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1/2013 •

TD3


Postavení tribodiagnostiky ve výrobním podniku MARTIN HOLEK ČESKÁ RAFINÉRSKÁ A. S.

T

ento krátký příspěvek, i když je uveden v odborné publikaci, není primárně určen pro specializované technické pracovníky – tribotechnik, tribodiagnostik, ale i pro pracovníky managementu údržby. Tito řídicí pracovníci v drtivé většině případů rozhodují o finančních prostředcích, které podnik investuje do svých údržbářských aktivit. Mám to štěstí, že pracuji v České rafinérské – v podniku, jenž chápe výhody a přínosy údržby podporované diagnostickými metodami (tribodiagnostika, vibrodiagnostika atd.). Na úvod je nutné vysvětlit, co je již zmiňovaná tribodiagnostika. Termín se skládá ze dvou slov: tribologie (vědní obor zabývající se třením, opotřebením a mazáním) a diagnostika (proces zkoumání). Laicky řečeno se jedná o proces, při němž se snažíme zjistit technický stav mazacího oleje a strojního zařízení, ve kterém je používán. Tribodiagnostika je ale jen jednou z mnoha činností tribotechnika ve výrobním podniku. Mezi hlavní činnosti tribotechnika řadíme: a) spolupodílení se na organizaci mazací služby v daném podniku, b) tvorba mazacích plánů (návodů), c) dohled nad prováděním samotné výměny maziva, nebo domazání. Kontrola dodržování mazacích plánů (návodů), d) dohled nad skladováním maziv, e) tribodiagnostika, f) školení.

Tribotechnická diagnostika je jednou z mnoha metod technických diagnostik, se kterými by si neměla konkurovat, ale naopak se vzájemně doplňovat. Mnoho studií dokazuje účelnost finančních prostředků vynaložených nejen na tribodiagnostiku, ale i na ostatní technické diagnostické metody. Na druhou stranu jsou tyto výdaje velmi jednoduše ušetřitelné. „Škrtnutí“ takových výdajů se okamžitě projeví ve snížení nákladů společnosti. V delším časovém horizontu (po jednom až dvou letech) se ovšem takový krok projeví ve zvýšení nákladů na údržbu, zvýšením počtu údržbářských zásahů, navýšením doby nedostupnosti výrobního zařízení v důsledku oprav, zvýší se spotřeba mazacích olejů, náhradních dílů atd. Je tedy nutné pečlivě zvážit, zda se krátkodobé snížení nákladů vyplatí. Pracovníci technických diagnostik by měli pravidelně každý rok svým nadřízeným předkládat přehled nákladů TD4 •


na jejich činnost a přínosů, které svému podniku přinesli. Jedině tak je možno prosadit a ospravedlnit jejich existenci ve firmě. Proces zavedení technické diagnostiky je časově náročný, jako příklad uvádím Graf č. 1 Přehled spotřeby mazacích olejů v jednotlivých letech ve společnosti, kde jsem zaměstnán. V roce 2003 začala být aktivně zaváděna tribodiagnostika a s ní spojené další aktivity. Na začátku tohoto programu se vyskytly určité problémy, a tudíž nebylo dosahováno výsledků, jaké od něj byly očekávány. Naštěstí program nebyl zrušen a zanedlouho se začaly projevovat přínosy tribotechnické diagnostiky.

Graf č. 1 Přehled spotřeby mazacích olejů v jednotlivých letech Z dalších příkladů bych rád uvedl, jakým způsobem se dá využít znalostí aktuálního technického stavu maziva a strojního zařízení ke snížení nákladů na údržbu. V prvním případě se jedná o pístový horizontální tříválcový kompresor. U kompresoru jsou mazány ucpávky a písty. Výrobce doporučuje provést výměnu mazacího oleje po 8 000 hodinách provozu, základní revizi rovněž po 8 000 hodinách provozu a kompletní prohlídku pak po 24 000 hodinách provozu. Předepsané mazivo je dle DIN 51 502 CLP viskozitní třídy ISO VG 100. Objem olejové náplně je 700 l. Kompresor byl uveden do provozu v roce 2004 a není zálohový. Pokud bychom postupovali jen dle doporučení výrobce, bylo by k 31. 12. 2012 provedeno celkem 8 výměn oleje, 8 základních revizí a 2 kompletní revize. Jen náklady na jednu výměnu oleje vycházejí zhruba na 40 000 Kč. Náklady na jednu základní revizi vycházejí na 100 000 Kč a náklady na kompletní revizi se již pohybují mezi jedním až dvěma milióny korun. Dá se tedy říci, že celkové náklady na údržbu by byly za dané období přibližně 2 600 000 Kč. Náklady z důvodů prostojů výrobní jednotky jsou podstatně vyšší.


Naše společnost se ale rozhodla neprovádět údržbu na základě dodavatelem stanovených časových intervalů, ale na základě skutečného stavu kompresoru. Pro získání informací o skutečném stavu je užito tribodiagnostiky a vibrodiagnostiky. Vzorky oleje jsou odebírány každé tři měsíce, cena jednoho rozboru je za cca 2 000 Kč. Vibrodiagnostická měření jsou prováděna jednou za pět týdnů. Na základě znalostí o stavu kompresoru a mazacího oleje došlo k prodloužení výrobcem doporučených intervalů. Od roku 2004, kdy byl kompresor uveden do provozu, došlo jen k jedné výměně mazacího oleje a jedné kompletní revizi kompresoru. Celkové náklady na diagnostiku se za dané období pohybovaly na částce 140 000 Kč. Celková úspora na údržbě je za dané období tedy zhruba 920 000 Kč. Další úspora plyne ze snížení prostojů, protože kompresor není zálohován. Druhý příklad popisuje odhalení poškozeného valivého ložiska odstředivého čerpadla. Při zjišťování množství otěrových kovů v mazacím oleji byl detekován nárůst mědi a železa z normálních hodnot cca 2 mg/kg na 20 až 30 mg/kg. Kvůli prudkému nárůstu otěrových kovů bylo rozhodnuto provést kontrolní odběr mazacího oleje a zkrácení intervalu vibrodiagnostického měření. Kontrolní rozbor mazacího oleje potvrdil zvýšený obsah otěrových kovů. Vibrodiagnostika zatím nebyla schopna jednoznačně identifikovat poškozené ložisko. Tehdy bylo vydáno upozornění provozovateli čerpadla na zhoršený stav strojního zařízení a na nutnost opravy v blízké budoucnosti. Zhruba po třech měsících byla koncentrace mědi a železa na úrovní 70–100 mg/kg a vibrodiagnostika přesně identifikovala poškozené ložisko. V tomto okamžiku bylo přikročeno

k opravě. Na Obr. 1 je zobrazen detail části poškozené klece valivého ložiska. Včasným odhalením a lokalizováním poškozeného ložiska bylo zabráněno rozsáhlému poškození celého odstředivého čerpadla.

Obr. 1 Poškozená klec valivého ložiska Všech dosažených úspěchů v našem podniku by nebylo dosaženo bez spolupráce s ostatními disciplínami technických diagnostik, bez úzké spolupráce s ostatními technickými pracovníky spolupodílejících se na údržbě výrobního zařízení a dobré spolupráce s externími diagnostickými firmami. Ing. Holek Martin Ph.D., inženýr technické diagnostiky rotačních strojů. [email protected] Recenzent: doc. Ing. František Helebrant, CSc., VŠB-TU Ostrava, certifikovaná osoba na funkci Technik diagnostik tribodiagnostik – kategorie II. TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1/2013 •

TD5


Tribotechnická diagnostika VLADISLAV MAREK TRIFOSERVIS VLADISLAV MAREK, ČELÁKOVICE LADISLAV HRABEC VŠB-TU OSTRAVA

ÚVOD Není žádným tajemstvím, že se v současné době mnohé státy po celém světě potýkají s menšími či většími ekonomickými problémy. Dnešní hospodářská krize se nevyhýbá ani zemím s vyspělými ekonomikami a je téměř jisté, že s problémy, které tato situace přináší, se bude ještě nějaký čas potýkat každý z nás. Řešení současných problémů si jistě vyžádá řadu velkých změn a v mnoha případech změn docela bolestných. Je nutné, aby se každý z nás na své pracovní pozici zamyslel a hledal v rámci svých možností způsob, jak dosavadní nepříznivý vývoj co nejdříve změnit, například navržením pracovních opatření vedoucích k úsporám surovin, materiálu, energie aj. Oblast tribotechniky se může velmi významně podílet na hledání úspor ve výrobním procesu a na zvýšení celkové produktivity, což znamená postupnou pomoc řešené problematice. Pokud budeme realisticky uvažovat o tom, jakými úsporami můžeme přispět jako tribotechnici, je nutné se podrobněji zamyslet zejména nad naší technickou činností. Pomocí aktivního přístupu je nutné postupně zajistit řadu velmi jednoduchých opatření tak, aby výsledkem bylo zajištění bezporuchového a spolehlivého provozu svěřených strojních zařízení. Správné uplatňování zásad tribotechniky může odstranit podstatnou část poruch strojů, snížit náklady na jejich provoz a údržbu, náklady na náhradní díly a také na investice do nových strojních zařízení a technologických celků. Samozřejmou součástí vhodné péče o svěřená strojní zařízení by mělo být využití a správná aplikace pouze jakostních maziv, jejich pravidelná tribodiagnostická kontrola a ná-sledné vhodné ošetřování, což zpravidla přinese provozovateli značné finanční úspory. A co všechno může znamenat nedodržování těchto obecně platných zásad a pravidel ve skutečném provozu strojních zařízení?. Je všeobecně známo, že až 70 % poruch vzniká nedodržením základních zásad tribologie. Jedná se převážně o opotřebení, korozi, pronikání nečistot do olejového okruhu, oxidaci oleje, snížení mazací schopnosti, používání nevhodných maziv apod. Vzniklé problémy je nutné postupně odstraňovat a technicky řešit. Jak již bylo řečeno, základním předpokladem správné funkce svěřených zařízení je používat jen jakostní a kvalitní maziva. Na našem trhu je velké množství dodavatelů maziv a každý nás přesvědčuje o jejich mimořádné jakosti. Zde je jistě výhodné prověřit, o jaká maziva se jedná a pokud možno provést jejich kvalifikovaný výběr. Často se stává, že o dodávkách maziv rozhodují pracovníci TD6 •


nákupu bez ohledu na jakost. V každém podniku by měl o dodávkách maziv rozhodovat zkušený tribotechnik nebo odborný technik, který má zkušenosti s vybraným dodavatelem nebo je schopen si vybraného dodavatele maziv po stránce kvality prověřit. Současně by měl o nákupu maziv rozhodovat na základě vyhodnocení všech informací o daném strojním zařízení, provozních podmínkách a způsobech aplikace. Při dodávce maziva je nutné požadovat potřebný atest a bezpečnostní list. Přesto doporučujeme jednoduchou vstupní kontrolu maziv. V provozu je třeba zajistit pravidelnou tribodiagnostiku. Odebírat pravidelně jednotlivé vzorky maziv a nechat je vyhodnotit. Zde je možné využívat také jednodušší tribotechnické metody, které však musí zajistit kvalifikované vyhodnocení. Systematická kontrola zaručí jak sledování kvality maziva, tak stav sledovaných strojních zařízení. Zde by měli tribotechnici v koordinaci s dalšími diagnostiky. Je všeobecně známo, že první informace poskytuje právě rozbor maziva. Zde by se nemělo šetřit. Je nutné si uvědomit, že v mnoha případech pracujeme se strojním zařízením, jehož hodnota bývá počítána v miliónech korun, a které samy produkují výrobky v řádech miliónů korun. Vyřazení takového stroje z provozu v důsledku poruchy pak pro majitele znamená i mnohamilionové ztráty. TRIBOTECHNICKÁ DIAGNOSTIKA Tribotechnická diagnostika zaujímá v celé oblasti technické diagnostiky velice významnou pozici mimo jiné také proto, že je metodou bezdemontážní. Informace potřebné pro zmapování dějů, procesů a mechanických změn, ke kterým dochází ve sledovaném zařízení, čerpá z rozborů maziv (zejména kapalných) aplikovaných v těchto systémech. Úkolem technické diagnostiky v oblasti sledování strojních celků je tedy zejména zjištění výskytu cizích látek v mazivu a jeho následné vyhodnocení, a to jak po stránce kvantitativní, tak samozřejmě kvalitativní. Pouze správná interpretace výsledků z provedených laboratorních vyhodnocení odebraných vzorků maziv umožní včas upozornit provozovatele na první příznaky blížící se poruchy a zpravidla také umožní určit místo vzniku konkrétní závady. Samozřejmou součástí sledování maziv s využitím metod tribotechnické diagnostiky je také hodnocení samotných maziv, v tomto případě projevů a důsledků jejich stárnutí (degradace) v průběhu provozního nasazení. Je nutné si uvědomit, že mazivo je od zahájení konstrukčního procesu až po provoz stroje rovnocenným konstrukčním prvkem; není tedy možné oddělit posuzování stavu stroje od posuzování stavu maziva. Mazivo, které cirkuluje ve sledovaném zařízení, je významným nositelem informací vhodných pro další zpracování metodami tribotechnické diagnostiky. Tyto


informace představují zejména částice kovů nebo jejich sloučenin, které se v době provozu strojních zařízení uvolňují jako produkty opotřebení v třecích uzlech. Je logické, že se vzrůstajícím opotřebením dochází ke zvyšování koncentrace těchto částic v oleji, protože jsou z třecích míst trvale odplavovány. Obecně je možné říci, že množství opotřebení produktů (částic kovů) v určitém časovém okamžiku závisí na množství oleje v mazací soustavě, počáteční koncentraci těchto produktů, na době provozu stroje, na množství příměsí přicházejících do oleje, na množství dolévaného oleje a na funkci olejových filtrů. Sledování a vyhodnocení stavu maziva jako zdroje informací dovolí určit aktuální technický stav stroje (a samozřejmě také maziva). Umožní naplánovat nutnost výměny maziva podle jeho skutečného stavu, upozorní na potřebnou opravu stroje, vhodnost filtrace olejové náplně atd. Výhodou tribodiagnostiky je její spolehlivost (ve spojení s dalšími obory technické diagnostiky) a fakt, že její využití neznamená pro provozovatele zařízení zastavení výroby (již zmiňovaný typ bezdemontážní diagnostiky). Velice významným faktorem při rozhodování, zda použít metody tribotechnické diagnostiky, je schopnost laboratoří zajistit rychlý a přesný rozbor odebraného vzorku maziva

s odborným vyhodnocení a přidanou hodnotou v podobě doporučení pro další využití a provoz. ODBĚR VZORKŮ Rozhodující pro správné vyhodnocení stavu samotného maziva nebo technického stavu stroje je odběr vzorku. Laboratoř provede rozbor z toho, co se jí doručí, a proto se postup odběru vzorku musí přesně stanovit a následně také dodržovat. Vzorek musí představovat průměrné složení používaného maziva ve strojním zařízení. Pro odběr vzorku je vypracováno několik základních postupů. Obecně se vzorky odebírají do čistých vzorkovnic o obsahu 500 ml. Strojní zařízení musí být minimálně 20 minut v provozu, aby se zajistilo ohřátí oleje na provozní teplotu a současně došlo k dokonalému promíchání olejové náplně. Pak odpustíme cca 500 ml oleje do čisté nádoby a nalijeme zpět do zařízení. Po propláchnutí odběrných zařízení provedeme odběr cca 200 ÷ 350 ml oleje. Odebraný vzorek popíšeme a předáme ke zkoušce. Popis vzorku musí být přesný a čitelný. Na odběru vzorku závisí výsledek diagnostiky, a proto je nutné mu věnovat pozornost. Vzorkovnice musí být čisté, dobře uzavíratelné. Pro stanovení nečistot se používají speciální vzorkovnice s přesně určeným pozadím čistoty.

TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1/2013 •

TD7


HODNOCENÍ OLEJŮ Po odběru vzorku je nutné provést předběžnou vizuální prohlídku oleje, v rámci které posoudíme: • barvu oleje, • přítomnost volné a vázané vody, • viditelné mechanické nečistoty, • zápach oleje (přepálený olej v hydraulických zařízeních). Rozhodujícím pro výsledné posouzení stavu maziva je však jeho laboratorní rozbor. Zde už dělíme oleje podle jejich použití. Základní rozdělení je na oleje motorové, průmyslové a speciální. Doporučené mezní jakostní ukazatele je nutné posuzovat velmi pečlivě, případně je pro jednotlivá zařízení dále rozšiřovat. Hodnoty, které doporučujeme pro jednotlivé oleje, vycházejí z dlouholetých provozních zkušeností a odpovídají také podmínkám, které uvádí připravovaná ISO norma pro tribotechnickou diagnostiku. Důležité je provádět pravidelnou kontrolu oleje a sledovat trendy jednotlivých jakostních parametrů. Ty jsou voleny podle typů olejů a zařízení. Zpravidla sledujeme: • kinematickou viskozitu, • bod vzplanutí, • číslo kyselosti a alkalickou rezervu, • obsah vody, • obsah nečistot, • pěnivost, • obsah přísad, • celkový obsah kovů, • infračervenou spektroskopii apod. V současné době se poměrně často sledují také tekuté kaly. Tribotechnická diagnostika musí zajistit bezporuchový provoz významných strojních zařízení, proto musí být rychlá a jednoznačně vypovídající. Zkušený tribodiagnostik musí umět reagovat na případné změny a doporučit provedení potřebných opatření – výměnu oleje, filtraci oleje, výměnu určitých strojních částí, výměnu filtrů aj. ZÁVĚR Tribotechnická diagnostika se stává významnou diagnostickou oblastí, která jak hodnotí kvalitu maziva, tak zajišťuje informace o technickém stavu strojů, kde je mazivo aplikováno. Význam těchto služeb pozná každý podnik, a to v úsporách, které je možno rozdělit na úspory maziva, prodloužení životnosti strojů, odstranění prostojovosti, snížení nákladů na údržbu, snížení investic na nová zařízení a snížení celkových nákladů na údržbu. Vhodné využití práce a zkušeností tribodiagnostika nebo externích služeb příslušných laboratoří ukazuje, jak si zajistit vysoce kvalifikované rozhodnutí. Je zajímavé, že o tyto služby projevují zájem zejména významné podniky (zvláště zahraniční nebo se zahraniční účastí), které dovedou přesně vyhodnotit, co takové zajištění provozu přináší. TD8 •


Mazivo jako krev stroje informuje o tom, v jakém aktuálním stavu se právě nachází mazivo nebo strojní zařízení a ukáže nám, jaké ošetření je nutné pro zajištění dlouhodobého a bezporuchového provozu. Tribotechnika musí být považována za důležitou a významnou součásti provozu a samozřejmě také údržby všech strojních zařízení. PILOTNÍ PRACOVIŠTĚ A CERTIFIKACE PRACOVNÍKŮ Pro zajištění potřebné úrovně je nutné provádět systematickou výchovu pracovníků v oblasti diagnostiky a tribodiagnostiky. Asociace technických diagnostiků České republiky, občanské sdružení, společně s akreditovaným certifikačním orgánem ACM DTO CZ, s.r.o., Ostrava, zajišťují školení a dále certifikaci osob pro výkon funkce TECHNIK DIAGNOSTIK – TRIBODIAGNOSTIK. Po splnění všech podmínek je příslušná certifikace dané osobě udělena a je plně v souladu s národními i mezinárodními normami ČSN EN ISO/IEC 17 024. Udělením tohoto dokumentu se dá tedy předpokládat, že pracovník, který certifikát získal, je dobře připraven pro hodnocení maziv v nejrůznějších provozních podmínkách. V této souvislosti je vhodné zmínit, že školení a systematické doplňování znalostí a praktických poznatků zajišťují v oblasti technické diagnostiky tzv. Schválená školící pracoviště ATD ČR, o. s. Pro oblast tribodiagnostiky je takovým schváleným pracovištěm firma TRIFOSERVIS Vladislav Marek, Čelákovice. V současné době v podnicích a firmách České republiky pracuje již 117 osob, které prošly příslušným školením a splnily všechny podmínky pro udělení certifikace osob pro funkci TECHNIK DIAGNOSTIK – TRIBODIAGNOSTIK. Je v zájmu jednotlivých závodů dále stále zvyšovat kvalifikaci pracovníků a právě certifikace to umožňuje tím, že má celosvětovou platnost. Vladislav Marek je vedoucí odborné skupiny tribodiagnostiky při Asociaci technických diagnostiků ČR, o. s., certifikovaný tribodiagnostik a soudní znalec v oboru tribotechnika a filtrace. TRIFOSERVIS Vladislav Marek, Čelákovice, Rumunská 1457, 250 88 Čelákovice. Tel. : +420 326 991 085, e-mail: [email protected]. Ing. Ladislav Hrabec, Ph.D. je tajemník Asociace technických diagnostiků ČR, o. s., VŠB – Technická univerzita Ostrava, Fakulta Strojní, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba. Tel.: +420 597 324 600, e-mail: [email protected]. Recenzent: doc. Ing. František Helebrant, CSc., VŠB-TU Ostrava, certifikovaná osoba na funkci Technik diagnostik tribodiagnostik – kategorie II.


Přehled maziv pro kompresory IVANA VÁCLAVÍČKOVÁ PARAMO, A. S.

ÚVOD Využití kompresorů především pro stlačování vzduchu, ale i jiných plynů, je široce používaným způsobem přenosu energie. Výroba a doprava tlakových plynů by proto měla být co nejefektivnější a přitom šetrná k životnímu prostředí. Správné mazání kompresorů je jedním z nejdůležitějších aspektů. Téměř všechny kompresory vyžadují nějakou formu maziva pro mazání pohyblivých součástí, těsnění a chlazení. Pouze ejektory a nemazné stroje konce 20. a začátku 21. století, které mají rotory uložené na magnetických nebo vzduchových ložiscích, žádné mazivo nepotřebují. S rozvojem výrobních technologií se mění konstrukce kompresorů i používané mazivo. Dříve často používané pístové kompresory jsou vytlačovány rotačními a minerální oleje syntetickými. Volba maziva závisí nejen na typu a principu zařízení a podmínkách provozu, ale také na stlačovaném mediu. Volbu v praxi ulehčují klasifikace a specifikace kompresorových olejů. TYPY KOMPRESORŮ Kompresory jsou stroje, ve kterých se mění mechanická nebo kinetická energie na tlakovou, přičemž vzniká teplo. Základní hodnoty, které charakterizují kompresor, jsou tlakový poměr, tj. poměr výtlačného tlaku k sacímu, výkonnost (nasávaný objem plynu) a příkon na hřídeli kompresoru. Rozeznávají se dvě základní skupiny kompresorů, rychlostní (dynamické) a objemové (statické). Dynamické kompresory

udělují plynu rychlost a využívají ke zvýšení tlaku kinetickou energii, objemové kompresory zachycují do daného prostoru určitý objem plynu, který je zmenšením prostoru stlačován. Kompresory se dále rozdělují podle tlaku: Ψ = sací tlak/výtlačný tlak 1,0 < Ψ < 1,1 ventilátor 1,1 < Ψ < 3,0 dmychadlo Ψ > 3,0 kompresor nízkotlaký výtlačný tlak do 2,5 Mpa středotlaký výtlačný tlak 2,5–10 MPa vysokotlaký výtlačný tlak 10–250 MPa Rozlišení podle dopravovaných plynů Zjednodušeně lze rozdělit čtyři kategorie stlačovaných plynů: vzduch, uhlovodíky, chemicky aktivní a chemicky neaktivní plyny. • Vzduch se používá pro vzduchové systémy nářadí a nástrojů • Vodík, kyslík, čpavek atd. v chemických procesech • Lehké uhlovodíky při rafinaci • Různé plyny pro skladování a dopravu • Další aplikace Podle počtu stlačovacích stupňů se rozdělují kompresory na jednostupňové a dvoustupňové, třístupňové. DĚLENÍ KOMPRESORŮ PODLE KONSTRUKCE A PRACOVNÍHO ZPŮSOBU

POUŽITÍ KOMPRESORŮ Nejčastější použití je skladování co největšího množství vzduchu v co možná nejmenším prostoru. Jedním z příkladů je stlačení dýchacího vzduchu do tlakových lahví s tlakem 200 a 300 bar, které používají potápěči a hasiči. Vysokotlaké kompresory se používají v elektrárnách, válcovnách, hutnictví, dále v olejářském a plynárenském průmyslu, pro zkoušky těsnosti nebo v letectví a námořnictvu. TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1/2013 •

TD9


Oblast malého tlaku (6 až 15 bar) - především jednostupňové a dvoustupňové mazané pístové kompresory a jednostupňové mazané šroubové a lamelové kompresory. Oblast středního tlaku (16 až 40 bar) - vícestupňové pístové kompresory, pro zvlášť velké výkony vícestupňové šroubové kompresory. Pístové kompresory slouží hlavně ke spouštění naftových motorů větších výkonů, např. lodních či velkých elektrocentrál. Jiná použití jsou v průmyslu, např. pro zkoušky těsnosti, či ve zpracování umělých hmot (k vyfukování dutých těles). Oblast velkého tlaku (do 400 bar) - turbokompresory velmi velkých výkonů, vícestupňové pístové kompresory nebo jim příbuzné membránové kompresory. „V PROVOZU STABILITU OLEJE OVLIVŇUJE PROVOZNÍ TEPLOTA, PŘÍTOMNOST VZDUCHU, VODY NEBO KOVOVÝCH NEČISTOT, KTERÉ PŮSOBÍ JAKO KATALYZÁTOR OXIDAČNÍ REAKCE. VYŠŠÍ OBSAH VYSOKOMOLEKULÁRNÍCH LÁTEK, ZEJMÉNA SIRNATÝCH, PODPORUJE TVORBU KARBONU.“ KOMPRESOROVÉ OLEJE Úlohou kompresorových olejů je mazat válec, ucpávky a jiné části jako ložiska, čepy, vedení, k dalším funkcím patří např. odvádět teplo či chránit před korozí. Vhodný olej se volí s ohledem na teplotu na výstupu, výstupní tlak a čistotu nasávaného plynu. Bezchybné mazání a těsnění v širokém rozsahu teplot zajišťuje dostatečná viskozita, nízký bod tekutosti a vysoký bod vzplanutí. To může být během provozu ovlivněno stárnutím (oxidací) a příměsemi (voda, vzduch, cizí olej). Zásadní požadovanou vlastností je oxidační a termální stabilita a nízká tvorba zbytkového karbonu. Závisí na složení základového oleje, stupni rafinace a přísadách. V provozu stabilitu oleje ovlivňuje provozní teplota, přítomnost vzduchu, vody nebo kovových nečistot, které působí jako katalyzátor oxidační reakce. Vyšší obsah vysokomolekulárních látek, zejména sirnatých, podporuje tvorbu karbonu. Důležitá je rovněž malá odparnost oleje, opak znamená vyšší spotřebu oleje a vyšší tvorbu karbonu. Této vlastnosti lze dosáhnout použitím základového oleje s úzkým destilačním rozmezím. Požadovanou viskozitu oleje lze totiž získat buď s určitým destilačním řezem, nebo také smícháním dvou destilačních řezů o nižší a vyšší viskozitě. Druhý způsob však znamená použít olej s širokým destilačním rozmezím s důsledkem vyšší odparnosti. Vhodné přísady v oleji omezují korozní působení kondenzované vody a chrání kovové povrchy. Částečky koroze mohou urychlovat oxidaci oleje a snižovat zápalnost oleje. Vlastností základového oleje je dána odlučivost vzduchu. TD10 •


Vysoký obsah vzduchu může snížit poměr oleje dodávaného k rotoru. Náhlé uvolnění vzduchu může způsobit kavitaci. Olej by neměl mít sklon k pěnivosti, pěna zahlcuje filtrační elementy a zhoršuje těsnicí efekt. K žádaným povrchovým vlastnostem patří také vysoká deemulgační schopnost, která zamezuje sklon oleje k tvorbě nežádoucích emulzí s vodou. Olej musí být snášenlivý s konstrukčními materiály a netoxický. Typy olejů podle základového oleje • Dříve se používaly převážně naftenické oleje pro nízký karbonizační zbytek. • Vysoce rafinované ropné oleje mají lepší oxidační stálost a vyšší bod vzplanutí. • Pro kritické a specifické podmínky provozu (např. extrémně vysoké koncové teploty) jsou vhodné syntetické oleje. Ze syntetických olejů se nejčastěji používají tři typy: Polyalfaolefiny (PAO) jsou nejvíce podobné minerálním olejům a jsou s nimi zcela kompatibilní. Poskytují vynikající hydrolytickou stabilitu a nízkou afinitu k vodě. Mají ale nižší rozpustnost, což může při extrémních teplotních podmínkách vést k tvorbě kalů. Polyalkylenglykoly (PAG) mají schopnost rozpouštět kaly a úsady, spalují se beze zbytků a mají dobrou hydrolytickou stabilitu. Jejich nevýhodou je sklon k absorpci vody a nízká kompatibilita s minerálními oleji a PAO. Esterové oleje (POE) mají velmi dobrou detergenci a rozpustnost, což je výhodné pro rozpouštění úsad a nečistot. Jsou kompatibilní s minerálními oleji a PAO a většinou těsnicích materiálů. Avšak také absorbují vzdušnou vlhkost a při vyšších teplotách mají horší hydrolytickou stabilitu. Typy z hlediska používaných plynů Pro volbu oleje jsou klíčová následující kritéria: • Rozpustnost procesního plynu v oleji (snižuje viskozitu). • Reakce mezi procesním plynem a olejem (znečištění plynu, nebezpečí požáru, exploze). • Rozpustnost oleje v procesním plynu (ztráta oleje, znečištění plynu). Inertní plyny mají malý vliv na změnu vlastností oleje, vhodné je použití ropných olejů. Avšak např. oxid uhličitý a argon je rozpustný v olejích. Pro přepravu oxidu uhličitého v potravinářství (do nápojů) se používají farmaceutické bílé oleje nebo syntetické oleje. Uhlovodíkové mazivo s horkým kyslíkem vytváří výbušnou směs. Proto se k mazání kompresorů přepravujících kyslík používá těžko zápalný syntetický olej nebo jen destilovaná voda obsahující 5–7 % glycerolu, který zlepšuje mazivost. Tyto kompresory jsou často osazeny speciálními uhlíkovými pístními kroužky a jejich válce pak nepotřebují mazání.


Pro chemicky aktivní plyny nejsou uhlovodíkové oleje vhodné. Pro mazání kompresorů přepravujících speciální druhy aktivních plynů je nutno volit speciální maziva, většinou neuhlovodíková, individuálně podle přepravovaného aktivního plynu. Např. válce kompresorů, které přepravují chlór, jsou mazány 98% kyselinou sírovou. Uhlovodíkové plyny zřeďují olej. Pro tyto plyny se používají oleje s nízkou rozpustností v uhlovodících, např. polyglykoly. POŽADAVKY JEDNOTLIVÝCH TYPŮ KOMPRESORŮ NA OLEJ Pístové kompresory – požadavky na olej Tři základní funkce oleje v pístových kompresorech jsou: • mazání ložisek a válce; • olej pomáhá utěsňovat prostor kolem pístních kroužků a ventilů, a tím zvyšuje účinnost kompresoru a snižuje jeho zahřívání; • přispívá k chlazení skříně klikového hřídele a k ochraně klikového hřídele před korozí ze vzdušné vlhkosti. Požadovaná viskozita při 100 °C: tlak do 15 MPa do 12 mm2/s tlak do 30 MPa 12–16mm2/s tlak nad 30 MPa 16–25mm2/s Používají se oleje ve viskozitních třídách ISO VG 100, 150 a 220. PŘÍSADY Ležaté kompresory – staré typy kompresorů, které nevyžadují oleje se zušlechťujícími přísadami. Stojaté kompresory – pracují podobně jako spalovací motor, ale při nižších teplotách. K základovému oleji se přidává antioxidant, detergent, protioděrová a protikorozní přísada. Pro speciální použití, např. pro zamezení znečištění plynu olejem, se používají dvojčinné křižákové kompresory, které umožňují oddělené mazání pístů a klikové hřídele. Šroubové kompresory – požadavky na olej Bezmazné, tzv. suché – vyžadují pouze bezproblémové mazání vnějších částí (ložiska, čepy, vedení). Mazané (se vstřikem oleje) – jsou náročnější. V mazaných rotačních kompresorech jsou nejdůležitější funkce oleje mazání všech třecích ploch, odvod tepla vznikajícího při stlačování plynu a těsnění pohyblivých ploch kompresoru. Vstřikovaný olej proudí i se vzduchem stlačovacím stupněm a vytlačí se ven z kompresoru. Teplota vzduchu v kompresoru je udržována množstvím oleje vstříknutého

do něj a bývá mezi 80–100 °C. Ohřátý olej je pak odlučován od stlačeného vzduchu, následně ochlazován a vracen do oběhu. Používané viskozitní třídy: ISO VG 32, 46, 68. Olej musí být založen na vysoce kvalitním základovém oleji s dobrou stabilitou a úzkým destilačním rozmezím pro dosažení malých ztrát odpařováním. LAMELOVÉ KOMPRESORY – POŽADAVKY NA OLEJ Lamely mají vysoké požadavky na mazivost oleje vzhledem k jejich třecí rychlosti v kombinaci s vysokým výtlačným tlakem. Olej je vystaven nepříznivému vlivu vysoké teploty (až 110 °C) a musí odolávat utváření lakových lepivých usazenin, které způsobují omezení pohybu lamel. Používané viskozitní třídy: ISO VG 100 a 150. KLASIFIKACE, SPECIFIKACE KOMPRESOROVÝCH OLEJŮ Rozlišují se oleje pro: - vzduchové a plynové kompresory, - chladivové kompresory, - vývěvy a pneumatické stroje. Základní mezinárodní klasifikací je norma ISO 6743/3. Obecné charakteristiky pro: - vzduchové kompresory definuje standard DIN 51 506-2003. - chladivové kompresory vymezuje standard DIN 51303-1. ZÁVĚR Málo mazacích odvětví je složitější než vytvoření ideálního oleje pro kompresory. Uvnitř kompresoru je mazivo podrobeno oxidačním účinkům, vysokému tlaku, vysokým teplotám, případně vlhkosti, vlivům stlačovaného media apod. S ohledem na rozmanitost kompresorů existuje také mnoho druhů maziv. Více než jinde je třeba věnovat pozornost mísení druhů olejů, ať náhodnému, nebo při dobře míněné výměně a nedokonalém proplachu zařízení. Nekompatibilita olejů se může projevit pozdě, až při provozu. I když jsou základové oleje kompatibilní, použité přísady se mohou navzájem negativně ovlivňovat, a tím může docházet ke ztrátě výkonnosti maziva. Pokud se mísení nelze vyhnout, doporučuje se provést zkoušky filtrovatelnosti, odlučivosti vzduchu a deemulgace. Ing. Ivana Václavíková Paramo, a. s. Recenzent: Vladislav Marek, TRIFOSERVIS, vedoucí odborné skupiny tribodiagnostika při ATD ČR, o. s., certifikovaná osoba na funkci Technik diagnostik tribodiagnostik – kategorie III, soudní znalec v oboru tribotechnika a filtrace. TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1/2013 •

TD11


Oleje pro mazání převodů PETR KOZÁK OMV ČESKÁ REPUBLIKA, S. R. O.

k pěnění, antioxidanty přispívají k minimalizaci tvorby úsad. Aditiva přitom nesmějí být agresivní ke kovovým a těsnicím materiálům. Převodové oleje musejí být dobře filtrovatelné a musejí vykazovat nízký trakční koeficient, umožňující zvýšení operační účinnosti, a tím úspory energie a menší rozměry převodovek.

ÚVOD Mazáním převodů se rozumí především mazání ozubených soukolí, lišících se vzájemnou polohou os, tvaru kol a tvaru zubů. Podle těchto hledisek rozeznáváme mnoho typů převodů a ozubení, jako např. ozubení REŽIMY MAZÁNÍ čelní přímé, čelní šikmé, kuželové, šípové, Obr. 1 Hypoidní soukolí Při mazání převodů se uplatňují všechny spirální kuželové, šnekové, hypoidní aj. Ozubená soukolí kladou na maziva poměrně značné nároky, tři základní režimy mazání. Při hydrodynamickém mazání, má-li se zabránit vysoké hlučnosti běhu soukolí, snížení kdy jsou třecí povrchy vzájemně zcela oddělené, je nízká tření a opotřebení a také jestliže je třeba předcházet korozi, hodnota tření daná prakticky jenom viskozitou mazacího odstraňovat otěrové částice a zajistit účinné chlazení převodů. oleje a nedochází k téměř žádnému opotřebení ozubení. Vedle mazání samotných převodů je také zpravidla nutné, Při elastohydrodynamickém mazání je generován vysoký aby mazivo zajistilo mazání ložisek hřídelí ozubených kol, tlak v kontaktech, který zvyšuje viskozitu oleje v tenkém popř. dalších strojních prvků, přítomných v převodovkách. olejovém filmu a vede k pružné deformaci povrchu zubů. Ve většině případů se k mazání převodů používají různé K meznímu mazání dochází při vysokém zatížení a níztypy převodových olejů, můžeme se ale setkat i s mazáním kých rychlostech. Dochází ke kontaktu kov – kov. Mazivo některých převodů plastickými mazivy. je schopno čelit těmto podmínkám zpravidla pouze tehdy, je-li vybaveno vysokotlakými (EP) nebo účinnými protioděrovými (AW) aditivy. FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ MAZÁNÍ PŘEVODŮ Mezi hlavní faktory, které je třeba brát v úvahu při výběru DRUHY OPOTŘEBENÍ OZUBENÍ vhodného převodového oleje, patří: K nejčastěji se vyskytujícím poruchám povrchů zubů - typ převodů, - rychlost otáčení převodů (pomaluběžné do 12 m/s, dochází mnohdy v důsledku používání nesprávných přerychloběžné nad 30 m/s), vodových olejů. Tyto druhy opotřebení mohou v krajním - převodový poměr, případě vést až k destrukci ozubení a havárii převodovek. - startovní a pracovní teploty, Patří k nim: - zatížení a přenášená síla v N/mm2 (oleje 0–500 bez EP - zalešťování povrchů (polishing), - abrazivní opotřebení/odírání povrchu zubů smykem přísad, oleje nad 500 s EP přísadami), (scuffing), - kvalita povrchů ozubení. - tvorba trhlin (spalling), Uvedené faktory hrají důležitou roli při rozhodování, jaké - důlková koroze (pitting). převodové mazivo zvolit (minerální nebo syntetický olej či Nejběžněji se vyskytující pitting je únavový jev vyskytující plastické mazivo, jejich viskozita, míra aditivace atd.) se ve smíšených kontaktech (valivých/smykových), jako jsou např. převody, ale také valivé elementy ložisek. CHARAKTERISTIKA MAZIV Je charakteristický tvorbou malých důlků, které PRO MAZÁNÍ PŘEVODŮ předchází šedý, matný vzhled postižených ploch Základní požadavky na převodové oleje lze zubů. Často se vyskytuje do jednoho roku shrnout do několika potřebných vlastností: provozu převodů. Někdy se výskyt pittingu - viskozita, stabilizuje na omezené ploše postižených zubů - tekutost za nízkých teplot, a může být, za cenu hlučnějšího chodu soukolí, - chemická stabilita, tolerován. Může se ale šířit a vést k vážnějším - dobrá deemulgace, poruchám, kterými jsou spalling nebo scuffing. - protikorozivní vlastnosti, Preventivně se lze pittingu bránit použitím oleje - nekorozivní povaha, s vyšší odolností vůči pittingu, tj. oleje s nízkým - odolnost proti opotřebení. trakčním koeficientem, viskozitou vhodnou pro K uvedeným základním vlastnostem patří vysoké tlaky (maximalizací specifické tloušťky ještě řada dalších; vhodné protioděrové a EP (vysokotlaké) vlastnosti brání nadměrnému mazacího filmu, při teplotách převodů nad 80 opotřebení, antikorozní aditiva chrání proti Soukolí průmyslové °C použít syntetický olejový základ), chlazením korozi, protipěnivostní aditiva snižují sklon oleje převodovky a čištěním oleje. TD12 •



ZPŮSOBY MAZÁNÍ UZAVŘENÝCH PŘEVODOVEK Nejběžnějším způsobem je mazání broděním a rozstřikem oleje. Olej se tak přenáší z jednoho namočeného ozubeného kola na další. Tento způsob je vhodný pro menší rychlosti a jeho nevýhodou je, že vzniklé úsady a jiné pevné nečistoty se přenášejí z ozubení na ozubení, aniž by byly z oleje odstraňovány. Pro vysokorychlostní aplikace Mikropitting je vhodnější tlakové cirkulační mazání s výtlačnými tryskami směrovanými přímo na jednotlivá ozubená kola a ostatní mazaná místa v převodovce. V cirkulačním systému může být zařazen chladič oleje a olejový filtr. ZÁKLADOVÉ OLEJE A ADITIVA PRO PŘEVODOVÉ OLEJE Podobně jako většina současných mazacích olejů, také převodové oleje se skládají ze základových olejů a souboru aditiv. Jako základy jsou nejvíce užívány ropné oleje, a to jak rozpouštědlové rafináty skupiny I, tak hydrokrakové základy skupin II a III, popř. polyalfaolefiny. V některých speciálních aplikacích se můžeme setkat s polyglykolovými základovými oleji (jsou s ostatními základy nemísitelné!) nebo s estery. Tyto základy se uplatňují hlavně v průmyslových převodových olejích. Pro zlepšení užitných vlastností a výkonnosti se základové oleje vesměs aditivují, hlavně protioděrovými (AW) a vysokotlakými (EP) aditivy, antioxidanty, antikorodanty, depresanty a aditivy potlačujícími pěnivost olejů. AUTOMOBILOVÉ PŘEVODOVÉ OLEJE V mobilní technice, tj. v automobilech, zemědělských a stavebních strojích, se nachází řada konstrukčních prvků s ozubenými převody; jedná se např. o manuální a automatické převodovky, rozvody, diferenciály, kolové převody, koncové převody aj. Všude se uplatňují převodové oleje. Podle viskozity jsou automobilové převodové oleje zařazeny do tzv. viskozitních tříd, které byly vypracovány americkou SAE (Society of American Engineers): Tabulka č. 1 SAE – viskozitní třídy pro automobilové převodové oleje

Zatímco v minulosti se používaly převážně jednostupňové (jednorozsahové) minerální převodové oleje (např. SAE 80W nebo SAE 90), a to zpravidla po celé roční období, v současné době převažují vícestupňové (vícerozsahové)

převodové oleje (např. SAE 75W/90, SAE 85W/90, nebo SAE 85W/140 apod.), minerální i syntetické. Minerální oleje na bázi rozpouštědlových rafinátů stále častěji nahrazují hydrokrakové základy, popř. syntetické polyalfaolefiny (PAO). Kvalitní hydrokrakové oleje a PAO jsou pro svoji výhodnější viskozitně-teplotní charakteristiku a lepší trvanlivost vhodné hlavně jako tzv. celoživotnostní náplně převodovek, které se aplikují ve mnoha osobních vozidlech, nebo jako dlouhodobé náplně převodovek těžkých užitkových vozidel (až na 500 000 km). Důležité je rozdělení automobilových převodových olejů podle jejich výkonnosti. Přitom je obecně akceptována klasifikace převodových olejů podle API, která je rozděluje do tříd GL (Gear Lubricants): Tabulka č. 2 Výkonnostní třídy automobilových převodových olejů podle API

Vedle klasifikace API se stále častěji uplatňují výkonnostní specifikace výrobců vozidel nebo významných výrobců převodových ústrojí (např. MB, MAN, IVECO, VOLVO, Scania, ZF, Voith, Eaton). „NEJBĚŽNĚJŠÍM ZPŮSOBEM JE MAZÁNÍ BRODĚNÍM A ROZSTŘIKEM OLEJE. OLEJ SE TAK PŘENÁŠÍ Z JEDNOHO NAMOČENÉHO OZUBENÉHO KOLA NA DALŠÍ.“

OLEJE PRO AUTOMATICKÉ PŘEVODOVKY Oleje pro automatické převodovky se často označují zkratkou ATF (Automatic Transmission Fluid). Jde o speciální oleje, které mají v některých typech automatických převodovek rovněž funkci hydraulických olejů. Mažou kluzné i rotující díly, musejí dobře chladit, být odolné vůči oxidaci, korozi, opotřebení a pěnění, být dobře snášenlivé s elastomery. Zvláště důležitý je požadavek na přesně vymezený třecí koeficient a optimální viskozitu jak při startech za studena, tak i při pracovních teplotách. V současné době existuje a používá se několik typů automatických převodovek. K nejrozšířenějším patří automatické převodovky s měničem krouticího momentu, dvouspojkové automatické převodovky a převodovky s plynule měnitelnými převody (převodovky CVT). Z hlediska výkonnostní úrovně se oleje pro automatické převodovky klasifikují zejména podle amerických TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1/2013 •

TD13


viskozity při 40 °C jsou totiž tyto oleje zařazeny, podobně jako ostatní průmyslové oleje, v normě ISO do ISO VG tříd (VG – viscosity grade). Obvyklé viskozitní třídy ISO VG pro převodové oleje se pohybují v rozmezí viskozit od 68 do 3200 mm2/s při 40 °C a číselnou hodnotou této viskozity se také oleje obvykle označují, např. převodový olej ISO VG 68, převodový olej ISO VG 220 atd. Výkonnostní požadavky na průmyslové převodové oleje, které se úrovní aditivace dají zhruba přirovnat k automobilovým převodovým olejům API GL-4, pocházejí velmi často od výrobců převodovek, či strojů, v nichž se mazané převody nacházejí. K nejznámějším patří např.: • US Steel • AGMA • SEB • Flender • David Brown • Müller Weingarten • Brook Hansen

klasifikací General Motors (GM) a Ford Motor Company. Klasifikace dle GM nesou název DEXRON a vyvíjejí se od r. 1957: DEXRON A, B, C (II), D (IID), E (IIE), F (III), G (III), H (III) a DEXRON VI. Klasifikace od Fordu se zprvu nazývaly F/G- oil (1967), dále pak CJ-oil, H-oil a poté MERCON, MERCON V a MERCON LV. Poslední v uvedených řadách jsou nejnovější. Viskozitní klasifikace pro ATF samostatně neexistují, požadavky na viskozitu oleje jsou však specifikovány v každé z uvedených klasifikací. „PŘI ELASTOHYDRODYNAMICKÉM MAZÁNÍ JE GENEROVÁN VYSOKÝ TLAK V KONTAKTECH, KTERÝ ZVYŠUJE VISKOZITU OLEJE V TENKÉM OLEJOVÉM FILMU A VEDE K PRUŽNÉ DEFORMACI POVRCHU ZUBŮ.“

Podobně jako u běžných převodových olejů, i u ATF existují specifikace výrobců automatických převodovek, jako např. Allison C4, Caterpillar TO-4, MAN 339X, MB 236X, Voith H, VW nebo ZF. PRŮMYSLOVÉ PŘEVODOVÉ OLEJE Průmyslové převodové oleje se podobně jako automobilové převodové oleje třídí podle viskozity do viskozitních tříd, avšak odlišným způsobem. Podle hodnot kinematické TD14 •


K respektovaným evropským normám, které specifikují kvalitu mazacích olejů pro převody, jsou mezinárodní normy ISO-L-CKC, ISO-L-CKT a německá DIN 51 517-CLP. Většina průmyslových převodových olejů je založena na minerálních základových olejích. Pro speciální aplikace se používají syntetické základy PAO nebo syntetické estery, hlavně pro dosažení delší životnosti olejové náplně a větší energetické účinnosti převodů. Pro aplikace, jako jsou např. šnekové převody s kombinovanými kovovými materiály (např. ocel – bronz) nebo ve všech typech převodů pracujících za extrémních podmínek (suché sekce papírenských strojů, ložiska kalandrů, větrné elektrárny), se výhodně uplatňují syntetické oleje na bázi polyglykolů, tzv. PG oleje. Jsou však s ostatními zmiňovanými typy olejů nemísitelné, nelze je proto vzájemně doplňovat. JINÉ OLEJE PRO MAZÁNÍ PŘEVODŮ Pro mazání převodů zejména zemědělských a stavebních strojů se používají také univerzální oleje, které slouží i k mazání jiných částí těchto strojů než jsou převody. Např. traktorové oleje typu STOU (Super Tractor Oil Universal) slouží současně jako olejové náplně motorů, převodů, hydraulických systémů a mokrých brzd. Traktorové oleje typu UTTO (Universal Tractor Transmission Oil) lze zase použít v převodech, hydraulických systémech a mokrých brzdách. Podobně se uvedené typy olejů uplatňují i ve stavebních strojích. Hlavní jejich výhodou je zjednodušení skladového sortimentu mazacích olejů u jejich uživatelů a menší nebezpečí záměny. doc. Ing. Petr Kozák, CSc. [email protected] Recenzent: Ing. Ladislav Hrabec, Ph.D., VŠB-TU Ostrava, certifikovaná osoba na funkci Technik diagnostik tribodiagnostik – kategorie II.


Hydraulické kapaliny v provozu PETR DOBEŠ CIMCOOL EUROPE B. V., CZECH BRANCH

ÚVOD Hydraulické a tlakové kapaliny nás obklopují v každodenním životě. Téměř žádný stroj nebo zařízení se bez hydrauliky neobejde. Tlaková kapalina jako důležitý konstrukční prvek je při plánování, projektování a zprovozňování hydraulických systémů považována za strojní součást. Výkonnost tlakové kapaliny v souvislosti s životností hydraulického zařízení a jeho součástí, neboli spolehlivost a funkčnost, je nepopiratelná, ale mnoho uživatelů na to zapomíná. POSTAVENÍ HYDRAULICKÝCH KAPALIN V celkovém množství spotřeby maziv tvoří hydraulické kapaliny asi 15 %, a představují tak významnou skupinu maziv. Je třeba přitom zohlednit členění hydraulických kapalin na následující skupiny: • tlakové kapaliny na bázi ropných olejů, • tlakové kapaliny na bázi syntetických olejů, • kapaliny se sníženou hořlavostí, • speciální kapaliny. Hydraulické kapaliny jsou dnes zařazeny mezi standardní maziva, aniž bychom přemýšleli o různých vlastnostech nebo výkonnostních úrovních základových kapalin a k nim použitých přísad. Tlakové kapaliny se v současnosti nakupují většinou podle ceny, případně podle základních požadavků, specifikace ISO nebo DIN, či podle specifikace výrobce. Technická úroveň maziv je přitom často ignorována a na výrobky se nahlíží jako na standardní zboží, případně jako na „komoditu“. Jen malá pozornost se přitom věnuje velké rozmanitosti tlakových kapalin. Řešení náročných technických problémů v hydraulickém systému, např. kmitavé tření pístu ve válci, se obtížně řeší technicky nebo konstrukčně, místo toho, aby se proble-matika řešila „jednoduše“ použitím vhodné kapaliny s odpovídající výkonností. Důvodů pro další vývoj těchto kapalin bylo mnoho – vzpomeňme například: - zavedení bezzinečnatých a bezpopelnatých hydraulických olejů jako alternativy k hydraulickým olejům s obsahem zinku, - vznik skupiny biologicky rychle odbouratelných tlakových kapalin, - používání speciálních potravinářských maziv kategorie H1, - zavedení hydraulických kapalin s vysokým viskozitním indexem (VI) na bázi syntetických základových olejů, - zavedení nových obtížně hořlavých hydraulických kapalin na bázi glykol-voda,

- další vývoj esterových obtížně hořlavých tlakových kapalin typu HFDU, - optimalizaci hydraulických kapalin pro dobrou filtrovatelnost na nejjemnějších filtrech, - zavedení hydraulických olejů se zvláště vysokou ochranou proti opotřebení (vysoké hodnoty Bruggerova testu) nebo kompatibilní „rodiny“ hydraulických olejů, - mazacích olejů na vodicí plochy a chladicích-mazacích kapalin v obráběcích strojích. To všechno jsou velmi zajímavá témata jak pro výrobce kapalin, tak pro jejich uživatele a výrobce komponentů. Uvedené vývojové směry jsou do určité míry uzavřené, lépe řečeno, jsou dále sledovány a optimalizovány. Kromě toho se nové skupiny kapalin stávají objektem normalizace a objevují se v národních, evropských a mezinárodních normách. Aby byly zaručeny požadavky a nároky uživatelů, musí se katalog normalizovaných parametrů přepracovávat, doplňovat, revidovat a vyvíjejí se i nové zkoušky. Urychluje se také vývoj v nových oblastech, které se zaměřují na optimalizaci elektrostatických jevů, zvýšení výkonnosti a energetické účinnosti cílenou volbou určité tlakové kapaliny, řešení nových požadavků na smykovou stabilitu či na termickou a oxidační stabilitu. TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1/2013 •

TD15


Dá se říci, že práce s těmito typy kapalin zůstává pro jejich výrobce, uživatele i spotřebitele stále přitažlivá. A můžeme očekávat, že uvedené inovace a další vývoj této skupiny kapalin zvýší jejich hodnotu mezi uživateli. Tyto kapaliny nabízejí rozsáhlé spektrum různých výrobků, jejichž výkonnost odpovídá technickým požadavkům a předloženým problémům. Tento příspěvek chce poskytnout zajímavý pohled do světa tlakových kapalin, rozšířit obzor, ukázat tuto skupinu kapalin v jiném světle a ukázat možnosti, kterých lze s kapalinami dosáhnout. Dnes, kdy je čas stále dražší a hodnotnější, můžeme někdy ušetřit mnoho času, peněz a nervů, pokud se tématu maziv budeme trochu více věnovat. V praxi to znamená především stálé shromažďování zkušeností. POUŽITÍ HYDRAULICKÝCH OLEJŮ Hydraulika a f luidní technika se zabývá přenosem energie a signálu pomocí kapaliny. Přenáší sílu a výkon pro pohon, řízení a pohyb. K tomu se v hydraulicky poháněných strojích a zařízeních používají tlakové kapaliny na bázi ropných olejů, syntetických kapalin a obtížně hořlavých kapalin. Hydraulické kapaliny nás v každodenním životě obklopují všude. Téměř žádný stroj, auto nebo dokonce letadlo se bez hydrauliky neobejde – jen o tom většinou nevíme. Výrobci hydraulických systémů a komponentů jsou dodavateli pro většinu ostatních průmyslových oborů. K jejich odběratelům patří například výrobci zemědělských a stavebních strojů, dopravní techniky, potravinářských a balicích strojů, dřevařských a výrobních strojů, automobilky, loděnice, hutě, ocelárny a válcovny, letecká a kosmická technika, lékařské techniky atd. Většina z těchto průmyslových oborů hraje velkou roli i v mezinárodním měřítku a z hlediska konkurenceschopnosti je příspěvek hydraulických systémů a jejich technologie rozhodující. Inovativní vývoj hydraulických prvků a systémů, který zahrnuje nejnovější materiály, maziva, výrobní technologie a nejmodernější elektroniku dává technickému pokroku nové impulzy. Zde je několik příkladů: • Hydraulická technika je moderní – mnoho aplikací je hospodárně a racionálně řešitelných jen s využitím hydrauliky. • Hydraulika je všudypřítomná – používá se ve stacionárních i mobilních aplikacích na celém světě. • Hydraulické systémy jsou ekologické – jako součást techniky na ochranu životního prostředí a při odpovídajícím použití přispívají k jeho ochraně a vytváření. • Hydraulická technika vytváří budoucnost – všude, kde se něco pohybuje, jsou nutné hnací síly a momenty; hydraulické systémy tam proto nacházejí uplatnění. • Hydraulická technika má široké použití – dokáže plnit požadavky nejrůznější oborů. Hydraulickou techniku lze rozdělit na oblast hydrodynamiky a hydrostatiky. V hydrostatických systémech se energie přenáší pomocí statického tlaku. Působí zde vysoké tlaky a relativně nízké rychlosti proudění. Při hydrodynamickém přenosu sil se využívá energie TD16 •


proudící kapaliny. Přitom se vyskytují vysoké rychlosti proudění a nízké tlaky. Kapaliny pro hydrodynamický přenos sil jsou hydrodynamické oleje, zatímco pro hydrostatický přenos sil se nazývají hydraulické oleje. Pracovní kapalina je v hydrostatickém i v hydrodynamickém systému jedním z nejdůležitějších prvků a při plánování, projektování a zprovozňování hydraulických zařízení je samozřejmě zahrnuta jako samostatná strojní součást. Vedle motorových olejů představuje skupina hydraulických olejů nejdůležitější skupinu maziv. Jejich podíl na celkové spotřebě maziv představuje cca 15 %, přičemž kapaliny na ropném základě podílem cca 85 % tvoří objemově největší část hydraulických olejů. Obtížně hořlavé hydraulické kapaliny zabírají cca 7 % tržního podílu, podobně jako rychle biologicky odbouratelné kapaliny. Zbývající cca 1 % připadá na syntetické hydraulické kapaliny typu PAO. Vývoj hydrauliky charakterizuje vysoké tempo růstu už od 50. let 20. století. Fluidní technika představuje trvale expandující obor, který svým růstem výrazně převyšuje celou oblast strojírenství. Od roku 1957 se v rámci Strojnické společnosti tehdejší ČSVTS začaly rozvíjet vzdělávací a koordinační aktivity zaměřené na hydraulické kapaliny a hydraulické systémy. V úzké spolupráci se vyprofilovaly dvě odborné skupiny, které v této činnosti pokračují i dnes jako odborné sekce Tribotechnika a Česká asociace pro hydrauliku a pneumatiku. Moderní hydraulické systémy se dělí v podstatě na tři oblasti: stacionární, mobilní a letecké hydrauliky. Každá z těchto oblastí klade na komponenty i hydraulickou kapalinu specifické požadavky. V posledních letech lze pozorovat zřetelné zvyšování hustoty výkonu v hydraulických systémech. To se odráží ve zvýšených tlacích, zvyšování teploty v systému, zmenšováním objemu oleje, a s tím spojeným zvyšováním oběhového čísla, což dále zvyšuje zatížení hydraulické kapaliny. Vývoj a další zdokonalování moderních hydraulických kapalin a jejich správné používání mají významný ekonomický dopad. Kapaliny optimálně přizpůsobené požadavkům přinášejí: • úspory energie, • prodloužení intervalů údržby, • minimalizaci opotřebení, • prodloužení životnosti stroje, • značné možnosti úspor. Ing. Petr Dobeš, CSc. CIMCOOL EUROPE B. V., Czech Branch U Rybníka 10, 586 01 JIHLAVA E-mail: [email protected] Mobil: +420 736 626 077 Recenzent: doc. Ing. František Helebrant, CSc., VŠB-TU Ostrava, certifikovaná osoba na funkci Technik diagnostik tribodiagnostik – kategorie II.


Oxidační stárnutí a degradace izolačních olejů JAROSLAV ČERNÝ, NADIA LADYKA VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ

ÚVOD Oxidace je hlavní příčinou stárnutí izolačních a dalších provozních olejů při provozu. Oxidace je jev zcela přirozený a probíhá téměř v každém systému při styku oleje se vzdušným kyslíkem. Zvýšená teplota a další podmínky, např. přístup a zvýšená intenzita světla nebo katalýza otěrovými kovy, její průběh ještě urychlují. Naprostá většina izolačních olejů se vyrábí z ropných základových olejů – stejně jako další průmyslové oleje. Ropné oleje jsou složeny z uhlovodíků a právě na uhlovodíkových vazbách mezi uhlíkem a vodíkem probíhají oxidační reakce. Světlo a zvýšená teplota tyto reakce urychlují. Produkty oxidace jsou různé kyslíkaté látky, zejména ketony, aldehydy, étery, kyseliny a estery. Ty mohou dále podléhat kondenzačním a polymeračním reakcím. Tyto následné reakce vedou ke zvyšování čísla kyselosti, viskozity oleje a v oleji se začnou vytvářet nerozpustné látky. Počátek a další rozvoj oxidační degradace olejů se projeví nejprve zakalením oleje. Je způsobeno tím, že se z oleje začnou vylučovat některé nerozpustné produkty oxidace. Zakalení oleje tedy nemusí být nutně způsobeno vlhkostí a vodou rozptýlenou v oleji, ale právě rozvíjející se oxidací. Pokud se nevěnuje pozornost prvním příznakům oxidace, může pokročilá oxidace způsobit úplné zanesení systému lepivými oxidačními produkty, zanesou se olejové filtry a na stěnách mazacího systému se mohou vytvořit pryskyřičnaté nánosy. Ukázky takového havarijního stavu systému jsou uvedeny na Obr. 1 a 2. KVALITA OLEJŮ A OXIDACE Většina izolačních nebo ropných mazacích a dalších průmyslových olejů jsou složité směsi několika základních typů uhlovodíků, které díky své struktuře mají různý sklon k oxidaci. • Nasycené uhlovodíky se považují za oxidačně nejstabilnější složku základových olejů. Nejstabilnější jsou n-alkany (paraj fíny), které však jsou z olejů odstraňovány kvůli jejich špatným

Obr. 2 Kusy nerozpustK ných pr ysk yřic v oxidovaném oleji nízkoteplotním vlastnostem. Isoalkany (rozvětvené uhlovodíky) jsou cennou složkou ropných olejů a také jejich oxidační stabilita je velmi dobrá. Ropné oleje však vždy obsahují větší či menší procento cyklanických uhlovodíků, jejichž oxidační stabilita je již o něco horší, zejména při vyšším počtu cyklanických kruhů v molekule uhlovodíku [1]. • Nenasycené uhlovodíky jsou při oxidaci velice reaktivní. V olejích jsou požadovány za nežádoucí. Nízká stabilita nenasycených struktur se projevuje ve špatné oxidační stabilitě rostlinných olejů a snadné tvorbě pryskyřic při jejich používání. • Aromatické uhlovodíky jsou v podmínkách běžného průmyslového použití oxidačně méně stabilní než nasycené uhlovodíky a jsou příčinou menší stability olejů, které jsou méně rafinované. Některé monoaromatické uhlovodíky ale mají oxidační stabilitu poměrně dobrou a toho se využívá při výrobě syntetických alkylbenzenů. Se zvyšujícím se počtem aromatických kruhů klesá oxidační stabilita aromátů [1]. Z výše uvedených údajů vyplývá, že vysoký obsah nasycených uhlovodíků a nízký obsah aromatických sloučenin v oleji má za následek jeho větší oxidační stabilitu, se zvyšujícím se obsahem aromátů stabilita klesá. Obsah nasycených uhlovodíků je také jedním z parametrů, podle něhož se stanovuje kvalita základového oleje. Rozdělení ropných olejů do kvalitativních tříd podle API (American Petroleum Institute) je uvedeno v Tabulce 1. Složení olejů a zastoupení jednotlivých strukturních typů uhlovodíků se pak projeví i v oxidační stabilitě olejů, která je na Obr. 3 vyjádřena pomocí výsledků tzv. RPVOT Tabulka 1 Rozdělení ropných olejů do kvalitativních tříd podle API

Obr. 1 Olejový f iltr zalepený díky pokročilé oxidační deg radaci oleje TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1/2013 •

TD17


vyšší obsah naftenů může někdy zhoršit oxidační stabilitu izolačních olejů.

Obr. 3 Oxidační stabilita základových olejů API skupin I až III testu [2]. Nejmenší oxidační stabilitu proto vykazují základové oleje API skupiny I, které mají v porovnání s API skupinami II a III velký obsah aromatických uhlovodíků, obvykle 15–35 %. Nejkvalitnější hydrokrakové oleje skupiny III mají oxidační stabilitu největší díky velmi malému obsahu aromátů [2,3]. ROZPOUŠTĚCÍ SCHOPNOST ROPNÝCH OLEJŮ Při oxidaci se v oleji vytvářejí oxidační produkty, které mají na rozdíl od oleje polární charakter. Oxidační produkty jsou zpočátku v oleji rozpustné a olej dostává typickou načervenalou či hnědočervenou barvu. Při pokročilejší oxidaci již mají větší polaritu, zvětšuje se velikost molekul oxidačních produktů a nastávají problémy s jejich rozpustností v oleji. Tento jev je stále častěji pozorován v moderních olejích, které jsou vyráběny na bázi hydrokrakových olejů. Tyto oleje jsou sice velmi kvalitní a mají vysokou oxidační stabilitu, ale ve chvíli, kdy se oxidace rozběhne i v těchto olejích, projevuje se nedostatek hydrokrakových olejů. Tím je jejich špatná rozpouštěcí schopnost, kvůli níž hydrokrakové oleje nedovedou rozpustit takové množství oxidačních produktů jako dříve používané rozpouštědlové rafináty [4]. Oxidační degradace hydrokrakových olejů tak přichází poměrně náhle, a to poukazuje na nutnost pravidelné kontroly olejových náplní a tribodiagnostické analýzy. Elektroizolační oleje jsou zvláštní skupinou ropných olejů, protože od nich jsou většinou požadované jiné než mazací vlastnosti. Izolační oleje jsou nízkoviskózní, a protože jsou většinou vystaveny venkovním povětrnostním podmínkám, jsou od nich požadované také výborné nízkoteplotní vlastnosti. Pro izolační oleje se vyhovující nízkoteplotní vlastnosti zabezpečují již výběrem vhodné, tzv. naftenické ropy při výrobě základového oleje. Rafinovaný olej vyrobený z naftenické ropy má zvýšený obsah naftenů, tj. cyklanických nasycených uhlovodíků, které mají výborné nízkoteplotní vlastnosti. Naopak obsah parafínů, které při ochlazení vytváření bílé pevné krystalky, je nízký. Takové složení také dává izolačním olejům poměrně dobré rozpouštěcí vlastnosti, protože nafteny mají oproti parafinickým uhlovodíkům v běžných olejích dobrou rozpouštěcí schopnost. Naopak, TD18 •


ANTIOXIDANTY V PRŮMYSLOVÝCH OLEJÍCH Protože oxidační stabilita je jednou z nejdůležitějších vlastností ropných olejů, byly již ve 30. letech 20. století v olejích použity chemické sloučeniny, kterými je možné tuto vlastnost olejů upravit. V průmyslových aplikacích přicházejí do úvahy v převážné většině tzv. nízkoteplotní antioxidanty. To jsou látky, které jsou účinné přibližně do teplot 120 °C, poté se jejich antioxidační schopnost snižuje. Na druhé straně existují tzv. vysokoteplotní antioxidanty, které se používají zejména pro motorové oleje a působí nejlépe až kolem 200 °C. Oba dva typy antioxidantů mají odlišný mechanismus působení. Nízkoteplotní antioxidační přísady se mohou používat také v izolačních olejích. Již dlouhou dobu jsou běžně používané fenolické antioxidanty, zejména jejich určitá strukturní forma, tzv. stíněné fenoly. Sloučeniny mají tu vlastnost, že vytvářejí velmi stabilní radikály. Protože je oxidace olejů radikálová reakce, pomáhají fenolické antioxidanty vychytávat již vzniklé olejové radikály a inaktivují je, a tím chrání olej proti pokračování oxidace. Samozřejmě, že tímto procesem se antioxidanty vyčerpávají a spotřebovávají a po spotřebování olej přece jen začne oxidačně degradovat. Poté, když již olej není proti oxidaci dostatečně chráněn, začne se oxidovat uhlovodíková olejová matrice. Zpočátku se neděje nic závažného, později se ale rychlost oxidační degradace zrychluje. Olej začne tmavnout a později se může objevit zákal oleje tím, jak jsou z oleje vylučovány nerozpustné produkty oxidačního stárnutí. Pokud se tato fáze oxidační degradace oleje zanedbá, může oxidační stárnutí olejů vést až k takovým koncům, jaké jsou ukázány na Obr. 1 a 2. DIAGNOSTIKA A PREDIKTIVNÍ ÚDRŽBA Správná péče o izolační nebo jakýkoli mazací olej zahrnuje kromě správného skladování a vhodně zabezpečeného systému, v němž je olej naplněn, také správnou údržbu. To znamená pravidelně kontrolovat vzhled oleje, udržovat doplňovací otvory a maznice v čistotě a v pravidelných intervalech také provádět rozbory oleje či kontrolovat důležité parametry oleje pro dané zařízení. V každém případě se určitě vyplatí kontrola stupně oxidační degradace a odhad zbývající životnosti olejové náplně. Kontrola oxidačního napadení oleje se v minulosti nejčastěji prováděla pomocí analýzy fenolického antioxidantu. Pomocí infračervené spektrometrie se měřila koncentrace zbývajícího antioxidantu v oleji, a tím se také odhadovala životnost oleje. Pokud byl v dostatečném množství přítomen antioxidant, s oxidací oleje zatím nebyl žádný problém. Potíže nastaly až v posledních letech, kdy se fenolické antioxidanty začaly nahrazovat aminovými antioxidanty, které mají lepší účinnost. Aminové antioxidanty nedávají při analýze infračervenou spektroskopií dostatečně intenzivní signál, a proto měření jejich koncentrace selhává.


Již několik let se hledá spolehlivá náhrada infračervené spektrometrie. Byla navržena metoda tzv. voltametrické titrace, ale zatím se v průmyslové praxi příliš neujala. Další možností, jak zjistit stav oleje a jeho zbývající životnost, je stanovit oxidační stabilitu oleje. Pro každý průmyslový olej, a také pro izolační oleje, jsou vyvinuty různé oxidační testy, které monitorují aktuální oxidační stabilitu olejů. Při používání oleje se tak, jak se snižuje obsah antioxidantu, postupně snižuje i jeho oxidační stabilita, která je měřena přímo při laboratorním oxidačním testu. Existuje několik typů oxidačních testů, které spočívají v profoukávání oleje vzduchem nebo kyslíkem a mohou se při testu používat i katalyzátory oxidace k urychlení testu. Další typy testů využívají komerčně vyráběné přístroje. Takovým často využívaným testem je i tzv. RPVOT test (Rotating Pressure Vessel Oxidation Test). Olej se oxiduje v tlakové bombě kyslíkem při 150 °C, během testu je olej promícháván a oxidace je katalyzovaná měděným drátem. Dříve se pro tento test používala zkratka RBOT a metoda je popsaná v normě ASTM D 2272. Nevýhodou testu je časová náročnost a poměrně široký rozptyl výsledků. Test může v případě kvalitních olejů trvat až 10–15 hodin a rozptyl výsledků se podle údajů firmy ExxonMobil udává až ±22% [6]. Nedávno byl na trh uveden tester PetroOxy pro stanovení oxidační stability paliv. Po úpravě lze tento tester použít i pro hodnocení maziv [7]. Tester je jednodušší na obsluhu, je ale potřeba ještě upravit testovací postup tak, aby jeho použití bylo výhodnější než v případě testu RPVOT, zejména v oblasti časové náročnosti. ZÁVĚR Oxidační stabilita je základní proces, kvůli němuž jsou degradovány ropné oleje, ať už se používají jako izolační kapaliny či mazací oleje. Oxidaci probíhající v ropných olejích není možné úplně odstranit, je ale možné oxidaci zpomalit používáním kvalitních antioxidantů. Škodám, které působí důsledky oxidační degradace olejů na zařízení, lze účinně zabránit pravidelnou údržbou a diagnostikou průmyslových zařízení. Práce byla vypracovaná v rámci projektu grantové agentury TAČR č. TA 03020251 a účelové podpory na specifický vysokoškolský výzkum MŠMT č. 21/2012. LITERATURA [1] Černý J.: Principy nízkoteplotní a vysokoteplotní oxidace uhlovodíkových směsí. Sborník 7. konference Reotrib 2001, Velké Losiny, květen 2001, s. 45–54. [2] Lok B.K., Sztenderowicz M.L., Kleiser W.M.: Global Base Oil Trends. ICIS LOR World Base Oil Conference, Londýn, únor 2000. [3] Václavíčková I., Černý J.: Quality of Industrial Lubricants Based on Hydrocracked Base Oils. 42nd Conference Lubricants, říjen 2009, Rovinj, Chorvatsko. [4] Černý J., Ladyka N.: Oxidace a tvorba kalů, úsad a pryskyřic v olejových systémech. Sborník 18.

„KONTROLA OXIDAČNÍHO NAPADENÍ OLEJE SE V MINULOSTI NEJČASTĚJI PROVÁDĚLA POMOCÍ ANALÝZY FENOLICKÉHO ANTIOXIDANTU. POMOCÍ INFRAČERVENÉ SPEKTROMETRIE SE MĚŘILA KONCENTRACE ZBÝVAJÍCÍHO ANTIOXIDANTU V OLEJI, A TÍM SE TAKÉ ODHADOVALA ŽIVOTNOST OLEJE.“ konference Reotrib „Kvalita Paliv a maziv“, Velké Losiny, 23.–25. května 2012, s. 55–61. [5] Kamchev B.: A Bad Mix Deposits Hamper Industrial Lubes. Lubes&Grease EMEA Magazine, September 2012, s. 18–22. [6] Developing Turbine Oils: Beyond RPVOT. Technical Topic. ExxonMobil 2009. http://www.mobilindustrial.com/IND/English/files/ tt-developing-turbine-oils.pdf. [7] Ladyka N., Černý J.: Laboratorní testování oxidační stability turbínových olejů. Paliva 2012, 4 (3), 61–65. Ústav technologie ropy a alternativních paliv Technická 5, 166 28 Praha 6 Recenzent: Vladislav Marek, TRIFOSERVIS, vedoucí odborné skupiny tribodiagnostika při ATD ČR, o. s., certifikovaná osoba na funkci Technik diagnostik tribodiagnostik – kategorie III, soudní znalec v oboru tribotechnika a filtrace. TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1/2013 •

TD19


Aplikace speciálních typů plastických maziv PAVEL RŮŽIČKA TOTAL ČESKÁ REPUBLIKA, S. R. O.

ANOTACE Cílem tohoto příspěvku je podat základní technické informace týkající se problematiky aplikace speciálních typů plastických maziv, a to zejména maziv na bázi zpevňovadla kalcium sulfonát komplex. V článku jsou uvedeny technické parametry a přednosti těchto maziv, díky nimž lze zajistit spolehlivé mazání i při nejnáročnějších provozních podmínkách. ÚVOD Průmyslová odvětví neustále vyhledávají plastická maziva, jež nabízejí nejkvalitnější technické parametry mazání: lepší mechanickou stabilitu, zvýšenou odolnost vůči smyku a vodě, účinnější ochranu proti korozi, stálý výkon jak při vysokých, tak nízkých teplotách. Stále častěji se proto v praxi začínají prosazovat aplikace moderních typů plastických maziv na bázi zpevňovadla kalcium sulfonát komplex. PLASTICKÁ MAZIVA NA BÁZI ZPEVŇOVADLA KALCIUM SULFONÁT KOMPLEX Plastická maziva na bázi zpevňovadla kalcium sulfonát komplex představují moderní řadu plastických maziv. Vlastnosti kalcium sulfonátů jsou známy již delší čas, ale mnoho let nebylo možno vyrobit vyhovující plastická maziva založená na stávající chemické technologii – z důvodu nízké čerpatelnosti a nevhodného chování maziva při nízkých teplotách. Avšak díky úspěšně vyvinuté patentované komplexní technologii modifikující vlastnosti kalcium sulfonátů, jež překonává tyto nedostatky, je možné vyrábět plastická maziva výjimečných vlastností. U plastických maziv řady typu CERAN tak lze zaznamenat skutečně pozoruhodný průlom – u těchto produktů bylo při aplikacích zaznamenáno snížení spotřeby maziva až o 50 % oproti klasickým mazivům. Maziva typu CERAN se speciální destičkovou strukturou (Obr. 1) představují komplexní řadu plastických maziv, jež jsou vysoce odolná vodě, teplu, korozi, mechanické únavě a předčasně netuhnou. Např. schopnost přenášet zatížení je mimořádná. V 4kuličkovém EP testu, který simuluje provozní zatížení ložisek, se dosahuje hodnot zatížení 500 silových kg. Svým přirozeným charakterem jsou modifikované sulfonáty odolné vůči působení vody, vynikající odolnost je zaznamenána rovněž vůči korozi i v přítomnosti mořské vody. Dokonce je-li mazivo smícháno s 50 % vody a podrobeno 100 000 TD20 •


cyklům (ASTM D 217), udržuje si svoji konzistenci. Kuličkové ložisko naplněné mazivem typu CERAN a provozované 8 dní za přítomnosti vody nevykazuje žádné známky koroze (EMCOR test), dokonce i když nebyl přidán žádný inhibitor koroze, jak je nutné u jiných typů plastických maziv. A nejen to, při testu ASTM B117-73 klasické mazivo aplikované v tloušťce 1,5 mm na kovovém povrchu a vystavené postřiku slanou vodou vykazuje korozi během 24 hodin. U produktů CERAN při shodných podmínkách se tento jev objevuje až po 1000 hodinách. Tři standardně uznávané testy tepelné stability (bod skápnutí, tečení a mazací schopnost) ukazují, že tato maziva nezkapalní ani při teplotě dosahující přes 300 °C, což je pozoruhodný výkon. Kromě toho při návratu na pokojovou teplotu kompletně obnovuje mazivo svoji strukturu, na rozdíl od ostatních komplexních plastických maziv, která jsou považována za vysoce speciální maziva. Dokonce je-li plastické mazivo CERAN vystaveno náročnému ložiskovému testu ASTM D 1263 po dobu 6 hodin při 160 °C a otáčkách 660 ot./min, mazivo nevytéká ani netuhne, což poukazuje na velmi dobrou životnost a trvanlivost při vysokých teplotách. Testy ukazují rovněž vynikající oxidační odolnost. Je-li takové mazivo umístěno v utěsněném kontejneru za přítomnosti stlačeného kyslíku při 100 °C, pokles tlaku o 0,3 bar po 100 hodinách odpovídá dvěma letem normální skladovací životnosti. U maziv typu CERAN je takový pokles tlaku zaznamenán až po 500 hodinách. Na druhé straně provozní testy prokazují výborné vlastnosti při nízkých teplotách, kdy mazivo zůstává snadno čerpatelným. Počáteční měřený odpor při -20 °C v kuličkovém ložisku při 1 otáčce/min (test ASTM D 1478) s mazivem je extrémně nízký. Některé konzistence řady maziv CERAN vyhovují i při -40 °C. Proto pro všechny praktické účely jsou běžné provozní rozsahy použití od -40 °C do +180 °C.

Obr. 1 Struktura maziva CERAN se zpevňovadlem na bázi kalcium sulfonát komplex


Pro praktické použití lze vhodnou viskozitou základového oleje, aditivací a konzistencí, tedy množstvím zpevňovadla v základovém oleji, vytvořit plastická maziva CERAN pro mnoho speciálních aplikací a řešení náročných tribotechnických problémů: CERAN AD PLUS – mazivo konzistence NLGI 0: adhezivní vysoce výkonné plastické mazivo s velmi viskózním základovým olejem (KV40 > 1700 mm 2/s), navržené pro mazání kluzných vedení, kabelů, ocelových lan, navijáků, otevřených převodů a řetězů provozovaných v obtížných podmínkách. CERAN GEP – mazivo konzistence NLGI 0 s pevnými mazivostními přísadami: vysoce výkonné plastické mazivo obsahující pevná maziva, navržené pro použití v otevřených převodech rotačních pohonů bubnů, jednoduchých a zdvojených pastorků vypalovacích pecí a pohonů drtičů provozovaných v obtížných podmínkách. CERAN HV (HVA) – mazivo konzistence NLGI 1,5 (2): víceúčelové EP (extrémní tlaky) plastické mazivo, vyvinuté zejména pro mazání uzavřených průmyslových ložisek provozovaných při vysokých teplotách a vysokém zatížení (důlní, ocelářský průmysl, drtící zařízení aj.). CERAN HVS – mazivo konzistence NLGI 1-2: víceúčelové EP voděodolné mazivo s viskózním základovým olejem (KV40 > 700 mm 2 /s), vyvinuté zejména pro aplikace pomaluběžných extrémně zatížených ložisek při vysokých provozních teplotách (ocelářství, doly…), kde může docházet k častému kontaktu maziva s vodou. CERAN LT – mazivo konzistence NLGI 1-2: syntetické víceúčelové EP (extrémní tlaky) plastické mazivo obsahující syntetický základový olej, speciálně navržené pro aplikace při různých provozních podmínkách. Díky velmi důmyslné formulaci a výkonovým rezervám funguje dobře při nízkých i vysokých teplotách. CERAN MS – mazivo konzistence NLGI 1-2 s přísadou disulfidu molybdenu: vhodné pro mezní mazání při vysokých tlacích a vysoké teplotě. Přítomnost disulfidu molybdenu v případě náhodného přehřátí garantuje dobré mazání a zabraňuje zadření nebo zablokování. CERAN WR 1 (2) – mazivo konzistence NLGI 1 (2) typu WR („Water Resistance“): voděodolné vysoce výkonné víceúčelové plastické mazivo, formulované pro mazání všech typů průmyslových, námořních a terénních aplikací, provozovaných při nejobtížnějších podmínkách (voda, teplo, prach a jiné znečištění). CERAN MM – mazivo konzistence NLGI 2: vhodné pro mazání ložisek, kloubů, rámů a mechanismů rázově zatížených v průmyslu a dopravě (stavební a zemědělské stroje, lodní průmysl…). CERAN PM – mazivo konzistence NLGI 1-2: vhodné pro ložiska průmyslových aplikací provozovaných při vysokých teplotách a zatíženích, v přítomnosti vody, prachu atd. (např. papírenský průmysl). CERAN FG – mazivo konzistence NLGI-2: doporučené pro mazání strojních zařízení v potravinářském průmyslu a zemědělství. Je schváleno dle NSF H1 jako mazivo pro náhodný kontakt s potravinami.

Obr. 2 Stav valivého ložiska po aplikaci plastického maziva se zpevňovadlem Li/Ca

Obr. 3 Stav valivého ložiska po aplikaci plastického maziva se zpevňovadlem kalcium sulfonát komplex (stejný časový interval provozu jako na Obr. 2)

Obr. 4 Vynikající vlastnosti plastických maziv se zpevňovadlem kalcium sulfonát komplex umožňují spolehlivé mazání i těch ložisek, v nichž jsou ložisková tělesa vystavena přímým účinkům vody (mokré sekce papírenských strojů apod.) TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA 1/2013 •

TD21


APLIKACE PLASTICKÝCH MAZIV SE ZPEVŇOVADLEM KALCIUM SULFONÁT KOMPLEX Na Obr. 2 a 3 je znázorněn stav vysoce namáhaného valivého ložiska válcovací trati v ocelářském provozu, a to při dosažení stejných provozních hodin při použití maziva se zpevňovadlem na bázi lithium/kalcium a se zpevňovadlem kalcium sulfonát komplex. Je zřejmé, že mazivo typu kalcium sulfonát komplex zajišťuje při náročných provozních podmínkách podstatně kvalitnější mazání ložiska, což umožňuje významně prodloužit jeho životnost. Rovněž spotřeba maziva díky nižším nárokům na přemazávání klesla až o 50 %. Pokud se při formulaci plastického maziva na bázi kalcium sulfonát komplex aplikuje základový olej s vysokou kinematickou viskozitou, lze získat velmi adhezivní mazivo vhodné pro mazání ocelových lan a otevřených převodů (Obr. 5). Velmi dobré zkušenosti byly zaznamenány s mazivem obsahujícím základový olej s kinematickou viskozitou KV40 > 1700 mm2/s. Takové mazivo bylo úspěšně testováno při dlouhodobém provozu lodních a jeřábových navijáků a otevřených ozubených soukolí; v těchto případech vyniká vysokou odolností vůči zatížení a korozi (i v přítomnosti mořské vody). Takové mazivo rovněž nemění výrazně svoji konzistenci (NLGI 0/1), a to i v přítomnosti vyššího množství vody. Jeví se velmi vhodnou alternativou k mazivům na bázi obvykle nekompatibilních zpevňovadel Al komplex.

Na závěr je ještě vhodné konstatovat, že i při aplikaci moderních typů plastických maziv je nutné pečlivě zvažovat jejich správnou aplikaci. Příkladem může být mazání otevřeného ozubeného převodu zdvihacího zařízení důlního velkostroje. Zde bylo navrženo aplikovat plastické mazivo konzistence 0 s přísadou pevných maziv. Toto mazivo plnilo základní funkce mazání převodu, z důvodu vyšších vůlí však docházelo k vytlačování maziva a tedy k nutnosti častého přemazávání včetně nežádoucích úniků maziva (viz Obr. 6). Z tohoto důvodu byla snaha použít jiný typ maziva než mazivo plastické. Vzhledem k typu provozu a konstrukčnímu uspořádání bylo testováno tekuté mazivo s rozpouštědlem na bitumenové bázi (viz Obr. 7).

Obr. 6 Mazání otevřeného ozubeného převodu mazivem AL komplex konzistence 0

Obr. 5 Ú Účinné mazání lan navijáků pomocí vysoce viskózního plastického maziva na bázi zpevňovadla kalcium sulfonát komplex ZÁVĚR Výše zmíněná moderní plastická maziva se špičkovými technickými parametry se v provozním nasazení vyznačují následujícími ekonomickými výhodami: • Výrazně nižší nároky na prostoje, údržbu a mazací servis. • Racionalizace skladování a zjednodušení údržby, jelikož maziva těchto typů jsou schopna nahradit mnoho dalších konvenčních plastických maziv. • Efektivní snížení spotřeby maziv až o 50 %. • Nižší riziko nákladných poškození a havárií. • Snížené riziko chybné aplikace maziva v důsledku zjednodušené údržby. • Zvýšená bezpečnost na pracovišti v důsledku nižších ztrát a úniků. • Maziva neobsahují žádné těžké kovy nebo složky, jež jsou považovány za škodlivé lidskému zdraví a životnímu prostředí. • Minimální znečištění v důsledku snížených ztrát a úniků. TD22 •


Obr. 7 Mazání otevřeného ozubeného převodu bitumenovým mazivem Aplikace tohoto maziva potvrdila vhodnost použití produktu, který zajistil jednak kvalitní mazání pomocí stálého mazacího filmu, a jednak odstranil problém s častým přemazáváním a vytlačováním resp. únikem maziva během provozu převodového ústrojí. Použity interní materiály TOTAL ČESKÁ REPUBLIKA, s. r. o. Ing. Pavel Růžička, Ph.D. TOTAL ČESKÁ REPUBLIKA, s. r. o. Recenzent: Ing. Ladislav Hrabec, Ph.D., VŠB-TU Ostrava, certifikovaná osoba na funkci Technik diagnostik tribodiagnostik –kategorie II.

55. mezinárodní strojírenský veletrh Měřicí, řídicí, automatizační a regulační technika

MSV 2013

Stále se můžete přihlásit!

7.–11. 10. 2013 Brno – Výstaviště Záštita Svaz průmyslu a dopravy ČR

Ministerstvo průmyslu a obchodu

Hospodářská komora ČR

Veletrhy Brno, a.s. Výstaviště 1 647 00 Brno Tel.: +420 541 152 926 Fax: +420 541 153 044 [email protected] www.bvv.cz/msv

Skvělá nabídka? Ani náhodou! Chtějte za své peníze originál, který splňuje Vaše očekávání a má všechny parametry, které má mít. Věřte, že padělek ložiska může napáchat výrazně větší škodu než prasklá guma u padělaných kalhot. Padělají se ložiska všech předních výrobců ložisek. Více se o této problematice dozvíte na stránkách Světové asociace výrobců ložisek (World Bearing Association, WBA) www.stopfakebearings.com.

Nejlepší cestou, jak zajistit pravost výrobků SKF, je nakupovat tyto produkty u autorizovaných distributorů SKF.

The Power of Knowledge Engineering

Speciální příloha: Časopis Technická diagnostika Tribodiagnostika v české praxi ISSN

Recommend Documents