Wartung von hydraulischen Aufzügen nach Überschwemmung

Überflutungen von Maschinenräumen und Aufzugssystemen infolge von Naturkatastrophen oder von Menschen verursachten Problemen sind keine Seltenheit. Jedes Jahr verursachen wechselnde Wetterlagen und unbeständiges Klima Schäden in Milliardenhöhe und setzen vertikale Transportsysteme für Tage oder Wochen außer Betrieb. Da wir mit weiteren Klimaveränderungen konfrontiert werden, werden Überflutungen und unbeständige Wetterlagen in Zukunft wahrscheinlich häufiger auftreten.

Nach einer Überschwemmung ist es keine leichte Aufgabe, ein Aufzugssystem wieder in Betrieb zu nehmen. Die Techniker sind meist mit logistischen und technischen Problemen konfrontiert. Hinzu kommen Zeitmangel und/oder fehlendes Know-how. Das führt oft dazu, dass ein laufendes System zwar irgendwie zum Laufen gebracht wird, aber erneut ausfällt, weil kritische Komponenten vor Wiederaufnahme des Betriebs weder überprüft noch ordnungsgemäß gewartet wurden.

Lernziele

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, sollten Sie Folgendes gelernt haben:
♦ Verstehen der Schwere der Probleme, bevor ein hydraulischer Aufzug nach einer Überschwemmung wieder in Betrieb genommen wird
♦ Dokumentation der einzuhaltenden Standardverfahren und der Wichtigkeit ihrer Umsetzung im Falle von Überschwemmungsproblemen
♦ Die Dos und Don'ts bei der Wartung von hydraulischen Aufzügen bei Überschwemmungen
♦ Priorisierung von Service- und Wartungsarbeiten durch Konzentration auf wesentliche Arbeiten
Die Auswirkungen von Überschwemmungen auf verschiedene Komponenten eines hydraulischen Aufzugs

Obwohl eine Naturkatastrophe weder kontrolliert noch beeinflusst werden kann, sollten ihre Folgen und Nachwirkungen so weit wie möglich verhindert werden. Die Kenntnis und Dokumentation der Standardbetriebsverfahren nach der Katastrophe würde sehr dabei helfen, das Aufzugssystem so schnell wie möglich wieder zuverlässig in Betrieb zu nehmen. Der Schwerpunkt dieses Artikels liegt auf hydraulischen Aufzügen und insbesondere hydraulischen Antriebseinheiten.

Beurteilung

Es ist wichtig, das Ausmaß der Überschwemmung zu beurteilen und festzustellen, wie lange und wie viele Aufzugskomponenten dem Wasser ausgesetzt waren. Praktisch alle Komponenten des Hydraulikaggregats können betroffen sein. Hydraulische Aufzüge sind sehr einfach zu warten und zu warten, da sie aus weniger Komponenten bestehen, einfach aufgebaut sind und Ersatzteile leicht erhältlich sind. Daher wäre es relativ einfach und schnell, sie wieder in Betrieb zu nehmen, vorausgesetzt, die Inspektion und Wartung werden fachmännisch durchgeführt. Falls Wasser in den Tank eingedrungen ist und sich mit Öl vermischt hat, sollten Aggregat und Aufzug nicht gestartet werden, um eine Verunreinigung des gesamten Hydraulikkreislaufs zu verhindern.

Kontamination

Die Angst vor Wasserkontakt mit dem Hydraulikaggregat ist meist einseitig. Die größte Angst besteht vor Schäden an Komponenten durch Rost und Kurzschlüsse im Stromkreis. Was häufig übersehen wird, ist die Verunreinigung des Hydrauliköls. ISO 4406:1999 bietet Richtlinien zur Definition des Verunreinigungsgrads einer Flüssigkeitsprobe (im Sinne einer Einstufung durch die Internationale Organisation für Normung [ISO]) und ist der am häufigsten verwendete internationale Standard zur Darstellung von Ölverunreinigungen. Normalerweise wird Öl mithilfe tragbarer Ölfiltereinheiten vor Ort dekontaminiert, ohne dass es zu größeren Ausfallzeiten kommt. Dies hilft jedoch nur, wenn sich Wasser nicht mit Öl vermischt hat und sich die Ölzusammensetzung nicht geändert hat. Hochwasser bringt viel Schlamm, Abfall und feine Partikel mit sich, die sich mit dem Hydrauliköl vermischen, wenn der Tank unter Wasser steht. Sobald das Hydrauliköl verunreinigt ist, ist es mehr oder weniger unbrauchbar, da ein spezielles Verfahren zur Trennung von Wasser und Öl angesichts der Ölmenge, die der Tank fasst, wirtschaftlich nicht rentabel wäre.

Wird das Hydraulikaggregat mit derart verunreinigtem Öl betrieben, kann dies zu dauerhaften Schäden an empfindlichen Öldichtungen und kritischen Dichtflächen und -komponenten führen, vor allem im Steuerventil, Zylinder und der Pumpe. Es ist zu beachten, dass hydraulische Durchflussregelventile (insbesondere mit Pilotventileinstellungen) sehr feine Öffnungen aufweisen, die mit hochpräzisen Maschinen mit kritischen Toleranzen hergestellt werden. Die feine Verunreinigung führt zum Ausfall der kritischen Komponenten, woraufhin es allmählich zu Oxidation und Rostbildung kommt.

Verunreinigungen in verunreinigtem Öl sind für das menschliche Auge nicht immer erkennbar. Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von ca. 75 μm. Feine Verunreinigungen in Hydrauliköl liegen im Bereich von 5-15 μm, während Partikel kleiner als 50 μm für das menschliche Auge im Allgemeinen nicht erkennbar sind.

Maschinenraum

Der Maschinenraum eines hydraulischen Aufzugs befindet sich normalerweise im Keller. Bei einem maschinenraumlosen (MRL) System kann er sich in der Grube befinden. Eine der ersten Komponenten, die mit Wasser in Berührung kommt, ist der Tank des Hydraulikaggregats. Angesammeltes Wasser kann tagelang im Maschinenraum oder in der Grube bleiben. Der Tank mit der Hydraulikflüssigkeit besteht normalerweise aus Blech, das anfällig für Rost ist, wenn es über einen längeren Zeitraum Wasser oder Feuchtigkeit ausgesetzt ist.

Normalerweise wird ein Tank während des Herstellungsprozesses mit einer Rostschutzbeschichtung versehen und lackiert/pulverbeschichtet. Je nach Qualität dieses Prozesses und Alter des Tanks kann es jedoch früher oder später zu Oxidation kommen. Die Innenfläche des Tanks, wo die Farbe im Laufe der Zeit abgeblättert ist, rostet nicht so schnell, da sie mit Öl bedeckt ist. Sobald diese jedoch mit Wasser in Kontakt kommt, wird der Rostprozess beschleunigt. Durch Oxidation werden im Hydrauliksystem feine Partikel freigesetzt, die dazu neigen, im Kreislauf zu verbleiben, sofern das System nicht gründlich gespült wird. Kritische Bereiche sind Schweißverbindungen und Gewindelöcher für Befestigungselemente.

Pumpe

Neben partikelbasierten Verunreinigungen kann sich auch Schlamm, der vom Flutwasser mitgeführt wird, im Tank ablagern und schließlich von der Pumpe abgesaugt werden. Dieses klebrige Material kann zusammen mit Verunreinigungen nicht nur den Filter der Pumpe verstopfen (der bei unsachgemäßer Reinigung einen Unterdruck erzeugen kann), sondern auch die fein bearbeiteten Schrauben der Schraubenpumpe beschädigen. Mit der Zeit können Filter und Befestigungsclip aufgrund von Oxidation sogar brechen oder sich verklemmen.

Da Tauchschneckenpumpen für den Betrieb in Öl ausgelegt sind, kann das für die Schnecken verwendete Material schnell oxidieren, wenn es mit Wasser in Berührung kommt. Die Schnecken (zwei Spannrollen und ein Rotor) werden fein geschliffen und mit engen Toleranzen hergestellt. Jeglicher Verschleiß durch Verschmutzung führt zu Leckagen und verringert den volumetrischen Wirkungsgrad. Abgenutzte Pumpen können lauter sein und zu Vibrationen, Pulsationen und einem Anstieg der Öltemperatur führen. Eine gründliche Reinigung der Pumpen sollte nicht vergessen werden. Bei starker Oxidation ist ein Pumpenwechsel eine gute Option. Pumpenlager, die mehrere Tage unter Wasser waren, sollten ausgetauscht werden, da ihre Reinigung sehr schwierig ist.

Motor

Tauchmotoren, die in Hydraulikaggregaten verwendet werden, sind nicht automatisch gegen Wasser geschützt, nur weil sie tauchfähig sind. Öltauchmotoren sind für den Betrieb unter Öl und nicht unter Wasser ausgelegt. Externe Motoren werden über ein Glockengehäuse und eine Kupplung mit der Tauchschneckenpumpe gekoppelt. Das Glockengehäuse, das im Allgemeinen aus Gusseisen oder Stahl besteht, beherbergt die Kupplung, die die Welle des Motors und der Pumpe der International Electrotechnical Commission (IEC) verbindet. Es wird empfohlen zu prüfen, dass Kupplung und Glockengehäuse frei von Schmutzablagerungen sind. Andernfalls kann sich der Kupplungsverschleiß beschleunigen, wodurch das Aggregat laut wird, insbesondere wenn sich die Wellen von Pumpe und Motor nicht frei drehen. Bei einem externen IEC-Motor sind die Schutzart (IP) des Motors und die Art und Weise, wie der Motor Wasser ausgesetzt ist, zu berücksichtigen.

Motoren werden nach IP-Klassen klassifiziert und haben eine Nummer, die den Schutzgrad gegen feste Objekte und Flüssigkeiten angibt. Die IP-Klasse hat normalerweise zwei Nummern, wobei die erste Nummer den Schutz gegen feste Objekte oder Materialien und die zweite Nummer den Schutz gegen Flüssigkeiten (Wasser) angibt. Eine dritte (häufig weggelassene) Nummer ist der Schutz gegen mechanische Einwirkungen.

Regelventil

Die kritischste Komponente des gesamten Aggregats ist das Steuerventil. Ein gut konstruiertes Ventil verfügt immer über selbstreinigende Filter, die sich in angemessenem Maße vor Verunreinigungen schützen. Selbst wenn ein Steuerventil überwiegend aus Nichteisenmaterial besteht, ist es möglicherweise nicht 100 % unempfindlich gegen Wasser oder Rost.

Um eine längere Lebensdauer zu gewährleisten, werden häufig verwendete Piloteinstellungen oft aus Weichstahl, einem Eisenmetall, hergestellt. Bei einem Qualitätsprodukt sind solche Komponenten normalerweise mit einer verzinkten Beschichtung versehen, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten, was innerhalb zulässiger Grenzen ein gewisses Maß an Oxidationsbeständigkeit bieten kann. Das gesamte Steuerventil sollte überprüft werden, insbesondere um sicherzustellen, dass die Filter nicht verstopft sind und empfindliche Einstellungen rostfrei sind. Der Ventilhersteller sollte konsultiert werden, um mehr über die Auswirkungen auf im Ventil verwendete O-Ringe mit einem Öl-/Wassergemisch zu erfahren. Da die O-Ringe ziemlich einfach und sehr kostengünstig auszutauschen sind, wird ein Austausch dringend empfohlen, um unvorhergesehene Probleme zu vermeiden.

Da jedes Steuerventil elektrisch betrieben wird, sollte darauf geachtet werden, dass die Anschlusskabel von Spule und Magnetventil in einwandfreiem Zustand sind. Die IP-Klasse der Spulen gibt je nach Herstellerangabe Aufschluss über deren Betriebssicherheit bei Kontakt mit Wasser.

Zubehörteile, die mit dem Steuerventil verwendet werden, wie Handpumpen und Kugelhähne, müssen ebenfalls gereinigt und überprüft werden, da die Baugruppen solcher Zubehörteile häufig aus Weichstahl bestehen. Ein häufiger Fehler besteht darin, den Aufzug zu betreiben, indem man ihn mit einer Handpumpe mit verunreinigtem Öl pumpt. Dadurch würde der gesamte Kreislauf verunreinigt. Die Verwendung eines geeigneten Filters am Sauganschluss der Handpumpe ist sehr wichtig und immer ratsam.

Aufzugssteuerung

Die Aufzugssteuerung befindet sich normalerweise im Maschinenraum in der Nähe des Antriebsaggregats und ist normalerweise an der Wand montiert. Bei einer vollständigen Überflutung des Kellers kann jedoch die Betriebsfähigkeit des Aufzugs selbst gefährdet sein. Steuerungen, die in Wasser getaucht sind, können selten wiederverwendet werden. Steuerungen, die über Wasser geblieben sind, sollten vor der Inbetriebnahme vom Aufzugssteuerungshersteller oder einem zertifizierten Aufzugselektriker überprüft werden.

Wichtig ist auch eine Sichtprüfung des elektrischen Klemmenkastens, der sich normalerweise am Netzteil befindet. Das Gerät sollte erst eingeschaltet werden, wenn alles trocken ist, um die Gefahr eines Kurzschlusses zu verringern.

Hydraulischer Zylinder

Ein Zylinder- und Kolbensatz besteht meist aus St-52-Baustahl und neigt bei längerer Einwirkung von Feuchtigkeit zum Rosten. Ein Hydraulikkolben ist ein fein poliertes Bauteil, das mit hoher Bearbeitungstoleranz (bis zu einem Hundertstel Millimeter) hergestellt wird. Ebenso kompliziert ist das Design des Zylinderkopfs, in dem sich die Öldichtungen befinden. Im Zylinderkopf werden Abstreifer verwendet, um zu verhindern, dass Schmutz und Verunreinigungen in den Zylinder gelangen, wenn der Kolben ein- und ausfährt.

Ein Ram-Kolben kommt mit Hydrauliköl in Kontakt, wenn er sich in den Zylinder hinein und aus ihm heraus bewegt. Daher hat der Kolben einen dünnen Ölfilm auf seiner Oberfläche, der nicht nur für die Schmierung sorgt, sondern auch hilft, die Kolbenoberfläche vor Oxidation zu schützen. Wenn die Kolbenoberfläche jedoch über längere Zeit Feuchtigkeit ausgesetzt ist – insbesondere wenn der Aufzug nicht in Betrieb ist und die Kolbenoberfläche sich außerhalb des Zylinderrohrs befindet – besteht die Möglichkeit, dass es zu Oxidation kommt. Aus diesem Grund haben bestimmte Marineanwendungen verchromte Kolbenoberflächen, um eine zusätzliche Schutzschicht gegen Rost zu bieten. Eine praktische Methode gegen Oxidation besteht darin, den Aufzug nach einer bestimmten Wartezeit in die unterste Etage zu rufen. Auf diese Weise bleibt der Kolben die meiste Zeit im Zylinder und im Öl.

Die Inspektion und Wartung von Zylindern mit Löchern (im Boden vergraben) kann komplizierter sein als die ihrer Gegenstücke ohne Löcher. Dies liegt daran, dass der Zustand des vergrabenen Zylinders nicht leicht optisch überprüft werden kann. Bleibt die Rostbildung unbemerkt, kann sie auf lange Sicht zum Platzen des Rohrs führen. Um dies zu verhindern, wird der Zylinder mit Löchern normalerweise in ein PVC-Rohr gelegt, damit er nicht mit Bodenfeuchtigkeit in Berührung kommt.

Wie in Abbildung 5 zu sehen ist, hat ein vergrabener (Loch-)Zylinder einen Doppelboden. Der Zylinder ist in einem PVC-Rohr eingeschlossen, das mit Abstandshaltern von der PVC-Auskleidung getrennt ist. Der Doppelboden (mit einer PVC-Bodenschicht) bietet eine zusätzliche Schutzschicht gegen Bodenfeuchtigkeit und verhindert Rostbildung.

Damit Wasser in den Zylinder ohne Bohrung eindringen kann, muss der Wasserstand im Aufzugsschacht ausreichend hoch sein, um den Zylinderkopf vollständig einzutauchen (ein Extremfall). Der Zustand des Zylinderkopfs, der Öldichtungen, der Kolbenoberfläche und des Zylinderrohrs sollte vor der Inbetriebnahme auf Schäden durch Rost oder Verschmutzung überprüft werden.

Führungsschienen

Die Ausrichtung der Führungsschienen und die ordnungsgemäße Führung der Führungsschuhe oder -rollen sind für die reibungslose Bewegung des Kabinenrahmens unerlässlich. Im Falle einer Überschwemmung könnte die Grube des Aufzugsschachts unter Wasser stehen und den Kabinenrahmen beschädigen, wenn sich die Kabine im Erdgeschoss befindet. Daher müssen Sicherheitsbremsen am Kabinenrahmen, die bei Übergeschwindigkeit auslösen, ordnungsgemäß überprüft werden, bevor der Aufzug in Betrieb genommen werden kann. Darüber hinaus sollten die Führungsschienen ordnungsgemäß gefettet und der Zustand der Schuhe/Rollen überprüft werden, um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten.

Rohrleitungen und Berstventil

Schläuche oder Metallrohre verbinden die Antriebseinheit mit dem Hydraulikzylinder. Die Rohrleitungen können je nach Anwendung Bögen, T-Stücke, andere Armaturen und verschiedene Adapter enthalten. Keines der oben genannten (insbesondere Metallrohre und -armaturen) besteht aus rostfreiem Stahl und besteht bei Kontakt mit Feuchtigkeit die Gefahr zu rosten. Das Rohrbruchventil (oft als „Fallschirmventil“ bezeichnet) ist ein Sicherheitsbauteil und wird normalerweise direkt am Hydraulikzylinder montiert. Es besteht meist aus Eisenmetall, nicht aus Aluminium. Manchmal integrieren Zylinderhersteller das Rohrbruchventil im Zylinder selbst. Die Überprüfung dieses Sicherheitsbauteils zusammen mit den Rohrleitungen ist ein absolutes Muss, um seine Funktion (im Falle eines Rohrbruchs) zu gewährleisten. Rost kann die Funktion des Sicherheitsventils beeinträchtigen oder seine Funktion teilweise beeinträchtigen, was bis zur Überprüfung vor Ort unbemerkt bleiben kann. Das Rohrbruchventil ist ein kostengünstiges Sicherheitsbauteil; die Kosten für den Austausch sind im Hinblick auf die Aufzugssicherheit vernachlässigbar.

Fazit

Eine Naturkatastrophe kann nicht beeinflusst werden, aber ihr Schaden kann minimiert werden. Hydraulische Aufzüge sind einfach zu warten und instand zu halten, da sie viel weniger Teile als andere Typen haben. Diese Teile sind preiswert und auf dem Markt leicht erhältlich, falls ein Austausch notwendig sein sollte. Die Technologie ist nicht patentiert. Qualifizierte Aufzugstechniker können die Systeme sehr einfach warten und instand halten, indem sie diese Schritte befolgen:

1. Platzieren Sie das Netzteil im Erdgeschoss in Bereichen, die leichter überschwemmt werden können.
2. Bei einer MRL-Installation oder einem außerhalb des Zugangsbereichs befindlichen Aggregat sollte eine MRL-H-Rettungsanlage verwendet werden. Diese kleine Anlage fungiert als Fernbedienung für Rettungsmaßnahmen. Sie kann für einen einfachen Zugriff neben der Schachttür platziert werden. Notfallrettungsmaßnahmen wie das manuelle Absenken der Kabine, das Aufpumpen der Kabine im Fall einer Überflutung, das Schließen der Hydraulikleitung usw. können problemlos durchgeführt werden, ohne dass der Maschinenraum oder das Aggregat betreten werden muss, in dem sich das Ventil befindet.
3. Vor der Wiederinbetriebnahme des Systems müssen die Anlage und die Hydraulikkomponenten (einschließlich Ventil und Antriebseinheit) gründlich überprüft werden.
4. Bedenken Sie, dass Verunreinigungen unmittelbareren Schaden anrichten als Wasser.
5. Es ist verständlich, dass es nach einer Überschwemmung dringend notwendig ist, das hydraulische Aufzugssystem wieder in Betrieb zu nehmen. Manchmal ist dies auch dringend nötig. Dabei darf jedoch die Betriebssicherheit des Systems nicht gefährdet werden, da es sonst zu Ausfällen kommen und noch mehr Schaden anrichten kann.

Fragen zur Lernverstärkung

Verwenden Sie die unten stehenden Fragen zur Lernverstärkung, um für die Weiterbildungsbewertungsprüfung zu lernen, die online unter www.elevatorbooks.com oder auf S. 115 dieser Ausgabe.
♦ Was ist das Wichtigste, das festgestellt werden muss, bevor über die Vorgehensweise bei der Wartung eines hydraulischen Aufzugs nach einer Überschwemmung entschieden wird?
♦ Was verursacht den größten Schaden, wenn der hydraulische Aufzug ohne ordnungsgemäße Kontrollen in Betrieb genommen wird?
♦ Wie erfolgt die Schadensermittlung beim ersten Vor-Ort-Besuch nach einer Überschwemmung?
♦ Welche Notfallrettungsmöglichkeiten können für MRL-Anlagen bereitgestellt werden, bei denen die Gefahr einer Überflutung besteht?
♦ In welcher Reihenfolge sollten die Komponenten eines hydraulischen Aufzugs nach einer Überschwemmung überprüft werden?