เรียบเรียงโดย   ชัยวัฒน์  โกศลสิริธร 

  ทำไมต้องควบคุมความสกปรกของน้ำมันไฮดรอลิก ?

         เป็นคำถามที่น่าสนใจมาก ว่าเราจะควบคุมความสกปรกของน้ำมันไฮดรอลิกไปทำไม เมื่อน้ำมันไฮดรอลิกเป็นแค่ตัวกลางในการส่งกำลัง แล้วทำไมผู้ออกแบบและสร้างระบบไฮดรอลิกจึงบอกว่า กว่า 75% ของระบบไฮดรอลิกที่เสียหายเกิดจากความสกปรกของน้ำมันไฮดรอลิก

       ก่อนที่เราจะมาทำความเข้าใจว่าน้ำมันไฮดรอลิกที่สกปรก ส่งผลกระทบอย่างไรกับระบบไฮดรอลิก เราต้องเข้าใจหน้าที่ของน้ำมันไฮดรอลิกอย่างถ่องแท้เสียก่อน



หน้าที่ของน้ำมันไฮดรอลิก (Task of Hydraulic fluid)

น้ำมันไฮดรอลิกมีอยู่ด้วยกัน 4 หน้าที่คือ

    - ตัวกลางในการส่งถ่ายกำลัง
    - หล่อลื่นชิ้นส่วนต่างๆของระบบไฮดรอลิก
    - ป้องกันการรั่วซึมระหว่างช่องว่างของชิ้นส่วน
   - ระบายความร้อน

           จากหน้าที่ดังที่กล่าวมาของน้ำมันไฮดรอลิกจะเห็นว่าเมื่อน้ำมันไฮดรอลิกสกปรกจะส่งผลกระทบต่อหน้าที่ในการหล่อลื่นชิ้นส่วนต่างๆ ของระบบไฮดรอลิกมากที่สุด  นั่นคือจะส่งผลให้เกิดการสึกหรอในอัตราที่สูงคล้ายกับการใช้กระดาบทรายขัดสีชิ้นส่วนต่างๆที่เสียดสีกันในระบบไฮดรอลิก เนื่องจาก สิ่งสกปรกจะเข้าไปอยู่ในช่องว่างของชิ้นส่วนที่เสียดสีกัน ซึ่งแต่เดิมจะมีฟิล์มน้ำมันกั้นอยู่ แต่ถ้าน้ำมันไฮดรอลิกสกปรก จะมีสิ่งสกปรกแทรกอยู่ด้วยจึงเป็นเหมือนกระดาษทรายที่ขัดสีชิ้นส่วนที่เสียดสีกัน

      จากรูปที่ 1A จะเห็นว่าเศษสิ่งสกปรกที่มีขนาดใหญ่กว่าช่องว่างและเล็กกว่าช่องว่างของชิ้นส่วนที่เสียดสีกัน จะไม่มีผลกระทบต่อการสึกหรอของชิ้นส่วนที่เสียดสีกัน แต่ถ้าเศษสิ่งสกปรกมีขนาดใกล้เคียงกับช่องว่างมันจะส่งผลกระทบต่อชิ้นส่วนที่เสียดสีกัน ทำให้เกิดการกัดกร่อนและสึกหรอ ซึ่งจะส่งผลให้เกิดสิ่งสกปรกเพิ่มขึ้นจากผิวของชิ้นส่วนที่ถูกกักกร่อนเป็นปฏิกริยาลูกโซ่ ส่งผลให้น้ำมันสกปรกขึ้นรวมทั้งเกิดการสึกกร่อนและสึกหรอมากขึ้น ดังรูปที่ 1B

       นอกจากนี้สิ่งสกปรกขนาดเล็กกว่าช่องว่าง อาจจะเกิดการสะสมในช่องว่างทำให้เกิดการติดขัดของชิ้นส่วนได้ เช่นการติดขัดของสพูล ในวาล์วควบคุมทิศทาง

 

 สรุปผลกระทบของสิ่งสกปรกในน้ำมันไฮดรอลิกต่อระบบไฮดรอลิก   
 

• ทำให้เกิดการสึกหรอสูง
• การติดขัดของชิ้นส่วนต่าง ๆ
• การอุดตันของ รู Orifice
• ทำให้น้ำมันเสื่อมคุณภาพเร็ว

แหล่งที่มาของความสกปรก (Source of Contamination) 

  1.ตกค้างอยู่ในอุปกรณ์ :    เป็นสิ่งสกปรกที่ตกค้างอยู่ในอุปกรณ์ต่างๆที่นำมาสร้างหรือซ่อมระบบไฮดรอลิก

  2.ขณะทำการซ่อมระบบ :   เป็นความสกปรกที่เกิดขึ้นจากการบริการ การซ่อม เช่นการตรวจสอบซ่อม หรือถอดเปลี่ยนอุปกรณ์ต่าง ๆ (ทำงานในบริเวณที่สกปรก หรือไม่ปิดบริเวณข้อต่อต่าง ๆ ที่ทำการถอดให้ดี ทำให้มีฝุ่นละอองหรือเศษอนุภาคต่าง ๆ เข้าไปในระบบได้

  3.ขณะระบบทำงานตามปกติ : เป็นความสกปรกที่เกิดขึ้นจากภายในระบบไฮดรอลิกเอง เช่น

• เกิดจากชิ้นส่วนที่มีการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์ ไฮดรอลิก ซึ่งอาจเป็นผลจากการสึกหรอ, การกัดกร่อน , คาวิเทชั่น หรือ Oxidation
• Air breather (ไม่ได้ติดตั้งไส้กรองที่ละเอียดพอ หรือติดตั้งไส้กรองแต่ขาดการดูแล ทำให้อุดตันอากาศเข้าสู่ถังผ่านช่องทางอื่น ๆ)
• ก้านสูบของกระบอกสูบ (ฝุ่นหรืออนุภาคที่ละเอียดจะจับที่ก้านสูบขณะก้านสูบเลื่อนออก และเมื่อก้านสูบเลื่อนกลับเข้ามาในกระบอกไฮดรอลิก จะนำฝุ่นหรืออนุภาคที่ละเอียดเข้ามาในกระบอกด้วย)

   4. การเติมน้ำมันใหม่ ( Adding with new oil ) : น้ำมันไฮดรอลิกใหม่ ๆ ที่เติมเข้าระบบไม่สะอาดพอ 

การกำจัดสิ่งสกปรกต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในระบบไฮดรอลิก

      ชนิดของความสกปรกแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ อนุภาคที่แข็งและคม , อนุภาคที่อ่อนนุ่มและเจล และสสารที่ละลายอยู่ในน้ำมันไฮดรอลิก   อนุภาคที่แข็งและคม อนุภาคที่อ่อนนุ่มและเจล สามารถกำจัดออกไปจากระบบได้โดยให้น้ำมันไหลผ่านกรอง ส่วนสสารที่ละลายอยู่ในน้ำมันไฮดรอลิกไม่สามารถกำจัดได้ด้วยการให้น้ำมันไหลผ่านกรอง แต่จำต้องทำการเปลี่ยนน้ำมันใหม่หรือผ่านกรรมวิธีการพิเศษ

หน้าที่ของกรอง ในระบบไฮดรอลิก
   + ป้องกันไม่ให้น้ำมันไฮดรอลิกสกปรก (Return line filter & By pass filter)
    + ป้องกันอุปกรณ์ที่ไวต่อความสกปรกของน้ำมัน (Pressure filter)
    + ป้องกันสิ่งสกปรกจากสิ่งแวดล้อมเข้ามาในระบบ (Air breather)
    + ป้องกันการเสียหายอย่างรุนแรงของอุปกรณ์ไฮดรอลิก ( Pressure filter & Suction filter)


ตำแหน่งการติดตั้งกรองในระบบไฮดรอลิก

รูปที่ 2 ตำแหน่งในการติดตั้งกรองในระบบไฮดรอลิก

การป้องกันความสกปรกเข้าสู่ระบบไฮดรอลิก

1. การเติมน้ำมันไฮดรอลิกเข้าไปในระบบ
        น้ำมันไฮดรอลิกที่ผลิตขึ้นโดยบริษัทต่าง ๆ นั้น มีความสะอาดเพียงพอที่จะนำมาใช้ในระบบไฮดรอลิกได้ทันที แต่จากกระบวนการขนถ่าย บรรจุ รวมทั้งการจัดเก็บทำให้น้ำมันมีความสกปรกมากขึ้น ดังนั้นก่อนที่จะเติมน้ำมันไฮดรอลิกใหม่เข้าไปในระบบ จะต้องกรองก่อน โดยความละเอียดของกรองจะต้องมีความละเอียดเท่ากับหรือมากกว่า ความละเอียดของกรองในระบบ ดังรูปที่ 3

รูปที่ 3 แสดงวงจรของ ชุดเติมน้ำมันไฮดรอลิกเข้าไปในระบบไฮดรอลิก

2. การ Flushing ระบบไฮดรอลิก
    ก่อนการ Start-up ระบบไฮดรอลิกครั้งแรก หรือมีการเปลี่ยนน้ำมันไฮดรอลิก จะต้องทำการ Flushing ระบบไฮดรอลิกเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกต่าง ๆ ที่หลุดเข้ามาในระบบ ออกไปจากระบบ

3. ซีลกันฝุ่นของกระบอกไฮดรอลิก
       ตรวจสอบซีลกันฝุ่นของกระบอกไฮดรอลิกอย่างสม่ำเสมอ กรณีที่กระบอกไฮดรอลิกติดตั้งใช้งานในบริเวณที่มีสิ่งสกปรกมากควรใช้ซีลปลอกช่วยป้องกันก้านสูบสัมผัสกับสิ่งสกปรก ดังรูปที่ 4

รูปที่ 4

4. กรองอากาศ ( Air breather )
      ตรวจสอบและทำความสะอาดการอุดตันของกรองอากาศอย่างสม่ำเสมออย่างน้อย 2 สัปดาห์ ต่อ 1 ครั้ง

5. กรองน้ำมันไฮดรอลิก
      กรองน้ำมันไฮดรอลิกควรมีเกจวัดการอุดตันของไส้กรอง ( ค่าความดันตกคร่อม ) และต้องทำการตรวจสอบอยู่เสมอ รวมทั้งทำการเปลี่ยนไส้กรองทันที่ที่ทำได้ เมื่อไส้กรองอุดตัน

6. การซีลอุปกรณ์
      ซีลปิดปลายท่อ , สายอ่อน และ Manifold block ขณะทำการซ่อมหรือถอดเปลี่ยนอุปกรณ์ไฮดรอลิก

7. ระดับความสกปรกของน้ำมันไฮดรอลิก
    สุ่มน้ำมันส่งไปตรวจสอบระดับความสกปรกของน้ำมันอยู่เสมอ และวิเคราะห์หาจุดบกพร่องรวมทั้งทำการแก้ไข เมื่อ ระดับความสกปรกของน้ำมันมีค่าเกินระดับที่ตั้งไว้