Nuova vita per gli ascensori idraulici

La tecnologia di prova dell'olio aumenta la longevità dei componenti e riduce i costi per gli appaltatori di servizi.

Con l'introduzione dell'ascensore a fune senza locale macchina (MRL) sono arrivate le previsioni della fine dell'ascensore idraulico, ma queste previsioni devono ancora realizzarsi. In effetti, l'ascensore idraulico sta ricominciando a prosperare nel mercato statunitense. Gli ascensori idraulici sono ancora visti da molti nel settore come la migliore scelta per molti edifici e, nella maggior parte delle applicazioni che richiedono una corsa di 50 piedi o meno, l'ascensore idraulico funzionerà come un ascensore a trazione.

Con i nuovi design dei cilindri e dei pozzi, si prevede che l'ascensore idraulico di oggi durerà più a lungo che mai. I rischi e le preoccupazioni ambientali sono ridotti con l'incapsulamento del cilindro e l'uso di una canna e di una paratia del cilindro. Il costo di costruzione iniziale è inferiore a un'alternativa MRL e i costi operativi sono inferiori a quanto ci si potrebbe aspettare.

Gli sviluppatori i cui progetti sono candidati per gli ascensori idraulici dovrebbero considerare diversi fattori di costo quando si valuta se utilizzare apparecchiature di trazione o idrauliche:

• Costo iniziale: un impianto di ascensore idraulico convenzionale viene venduto per circa il 35% in meno rispetto all'ascensore a fune MRL concorrente.
• Consumo di energia: il motore della pompa in un ascensore idraulico viene eccitato solo quando la cabina è in marcia in salita. Quando l'auto è in marcia in discesa, viene eccitata solo l'elettrovalvola a bassa tensione, che consuma pochissima energia.
• Manutenzione preventiva: gli ascensori idraulici sono generalmente meno costosi da mantenere. Un tipico ascensore idraulico a quattro fermate costa circa il 25-30% in meno all'anno, rispetto a un ascensore a fune, per un servizio di "manutenzione completa".

Il punto di vista dell'appaltatore di servizi

Un programma di servizio di manutenzione per un ascensore idraulico potrebbe non sembrare così buono dal punto di vista dell'appaltatore del servizio. Anche se l'appaltatore riceve un aumento del prezzo del servizio ogni anno, l'invecchiamento dell'attrezzatura, il deterioramento dell'olio e la necessità di frequenti sostituzioni di parti causano un aumento dei tempi di richiamata e riparazione. Questo ciclo inizia a erodere il margine di profitto dell'appaltatore, per non parlare del livello di fiducia e soddisfazione del cliente.

Che sia idraulica o di trazione, la manutenzione su chiamata è diventata un flusso di entrate aggiuntivo per l'appaltatore se le chiamate non sono coperte dal contratto di servizio o se fatturate al cliente. Per alcuni appaltatori, l'aumento del tempo di richiamata non programmato non è un costo di manodopera aggiuntivo, poiché si prevede che il meccanico di rotta completi il ​​servizio di rotta insieme alle richiamate a cui si risponde durante il mese. Per soddisfare la domanda di chiamate di servizio lungo il percorso, l'appaltatore deve concedere tempo sufficiente per la manutenzione dell'ascensore. Questo concetto si traduce in meccanici frustrati e in entrate aggiuntive per l'azienda, perché l'azienda riceve ancora il pagamento dal cliente. Tuttavia, ci sono aspetti negativi nascosti sotto forma di costi opportunità per il proprietario e l'appaltatore. Cosa sta facendo questo alla reputazione complessiva dell'appaltatore? E il degrado dell'attrezzatura? Questi sono i costi reali:

• Costo del contenzioso: nell'ambito del programma di servizio di richiamata sopra indicato, quante richieste di risarcimento per responsabilità l'appaltatore sarà costretto a difendere in merito al funzionamento improprio dell'ascensore? La metodologia di manutenzione tramite call-back ha comportato un aumento dei costi di contenzioso e assicurazione di responsabilità per l'appaltatore e l'industria.
• Piano di controllo della manutenzione (MCP): questo è un programma modellato sugli standard dei servizi automobilistici e aeronautici. Ci sono molte nuove idee per la tecnologia dei servizi per mantenere un ascensore nelle migliori condizioni operative, quindi come le consegniamo al cliente? Il problema è fornire un tempo di servizio adeguato per eseguire i protocolli di manutenzione adeguati. Il codice relativo agli MCP in ASME A.17.1-2013 sta emergendo come il nuovo standard per la manutenzione prescritta degli ascensori. Il programma include i dettagli per ogni attività di servizio da eseguire ed è disponibile sia per il proprietario che per l'appaltatore.
• Punti su cui riflettere: quanto potrebbe essere più efficace un tecnico quando serve gli account con meno interruzioni di richiamata? Quanto impegno di migliore qualità potrebbe essere fornito al cliente quando si svolge una visita di servizio? Come sarebbe la percezione pubblica dell'appaltatore del servizio con la sua flotta di ascensori che funziona in modo efficiente e senza problemi di rumore, livellamento e affidabilità? Quanto sarebbe prevedibile la sostituzione delle parti? Previsioni accurate porterebbero a tempi di attività più efficienti e affidabili. L'affidabilità comanderebbe un prezzo di servizio premium nella maggior parte dei mercati idraulici e di trazione? Il programma MCP può produrre un livello più elevato di soddisfazione del cliente. Gli appaltatori che sono alla ricerca di 10, 20 o più anni - o contratti "a vita" - possono realisticamente offrire questo programma di servizi personalizzati ai clienti premium.
• Nuove idee per gli ascensori idraulici: quando si tratta di ascensori idraulici, c'è una tecnologia di metodo di servizio per la quale l'industria sta cominciando a trovare accettazione: la conservazione dell'olio idraulico mediante test periodici dell'olio, analisi e filtrazione. La cosa da capire è che l'invecchiamento e il degrado dell'olio idraulico creano scompiglio all'interno del sistema idraulico. La gestione della qualità dell'olio aiuta a controllare diverse variabili che influenzano l'equazione del costo idraulico totale.

Il maggior consumatore di petrolio è stato il motore a combustione interna, ed è qui che si concentra la maggior parte degli sforzi per la conservazione del petrolio. Gli sforzi hanno portato a un notevole risparmio di petrolio, insieme al vantaggio aggiuntivo di un'aria più pulita per l'ambiente.

Dopo che l'industria petrolifera e la scienza si sono rivolte all'industria automobilistica, sono state affrontate applicazioni più impegnative. I settori dell'aviazione, della marina, dell'industria, della trasmissione di potenza e delle turbine sono stati sottoposti ad un'attenta analisi. Uno per uno, gli standard e l'utilizzo per questi settori sono stati esaminati e perfezionati.

Quando si esamina l'uso comune dell'olio nelle applicazioni di cui sopra, si arriva ad alcune conoscenze e funzioni di base dell'olio:

• Lubrificazione: riduzione dell'attrito nelle parti in movimento, allungando così la vita di quelle parti
• Trasferimento di calore, mantenendo fresche le parti in movimento
• Forza di trasmissione, come quella utilizzata in un sistema idraulico per apparecchiature meccaniche servoassistite
• Fornitura di rigidità dielettrica: normalmente utilizzata nelle apparecchiature di trasmissione di energia elettrica
• Prevenire la corrosione: esempio: pulire e oliare le armi durante il servizio militare

Una riduzione del volume di olio in un sistema ha un effetto minimo su tutti questi fattori, ad eccezione del "trasferimento di calore" e della "forza di trasmissione". Dall'inizio degli anni '1960, la maggior parte delle apparecchiature di trasporto, industriali, navali, aeronautiche, di trasmissione di potenza e delle turbine ha avuto il vantaggio di funzionare con progetti di sistemi idraulici più efficienti che impiegano meno olio e pressioni più elevate.

Proprietari e gestori sono stati obbligati a migliorare la qualità dei programmi di manutenzione per mantenere le apparecchiature in funzione in modo efficiente e proteggere gli investimenti di capitale. Sono stati sviluppati programmi di test e analisi dell'olio per determinare la relazione tra l'usura delle apparecchiature e il degrado dell'olio.

La ricerca ha rivelato che l'olio in realtà non si consuma. Si ossida e viene contaminato da impurità e crea composti organici, vale a dire acidi e materiale di fango. Gli acidi formati sono, più comunemente, acetico, formico e altri acidi a catena lunga. Questa contaminazione nell'olio attacca il funzionamento interno del sistema idraulico. I fanghi riducono le proprietà di dissipazione del calore del sistema e accelerano ulteriormente la reazione acida all'interno dell'olio. Una stima della degradazione del sistema in oggetto può essere sviluppata esaminando impurezze e sottoprodotti di ossidazione. Inoltre, l'analisi dell'olio aiuta a identificare il degrado dei componenti del sistema e altre usure risultanti dalla contaminazione. Una volta completata l'analisi, le impurità nel sistema possono essere filtrate e rimosse, gli additivi esauriti e gli inibitori dell'ossidazione possono essere reintrodotti e voilà! Un nuovo lotto di olio è pronto per essere caricato per un altro ciclo di vita e, cosa importante, i risultati dei test forniscono una diagnosi di base dello stato di salute dell'attrezzatura per riferimento futuro.

L'industria degli ascensori

La tecnologia di prova dell'olio è finalmente arrivata nel settore degli ascensori. In questo settore conservatore, la tecnologia è in genere in ritardo di 10-15 anni rispetto ad altri settori. Data l'affidabilità richiesta per la sicurezza del pubblico in sella, le nuove tecnologie vengono introdotte solo dopo essere state studiate a fondo.

Per controllare i costi e ridurre lo spazio, i produttori di ascensori hanno iniziato a progettare centraline idrauliche che funzionano ad alte pressioni con quantità ridotte di olio. Il risultato di questi progetti è che il sistema idraulico deve lavorare di più per rimuovere il calore, trasmettere la forza e lubrificare i componenti del sistema. Con questi tre fattori che entrano in gioco, i sistemi idraulici mostrano spesso segni prematuri di invecchiamento, contaminazione e degrado dell'olio.

 Il mantenimento della corretta temperatura di esercizio dell'olio è fondamentale, perché il catalizzatore principale che avvia e accelera il processo di invecchiamento sono le temperature di esercizio elevate. Un produttore ha prodotto un grafico che mostra che la temperatura di esercizio della sua unità di potenza non deve superare i 185°F. L'umidità da condensa atmosferica presenta un altro problema per gli ascensori idraulici, non solo perché può accelerare l'invecchiamento dell'olio, ma anche per altri problemi. Ma nulla crea il deterioramento dell'olio idraulico più velocemente dell'ossigeno combinato con un calore eccessivo nel sistema.

Nel tempo, l'olio idraulico si mescolerà con l'ossigeno nell'atmosfera e inizierà a formare acidi organici. Nelle apparecchiature per la trasmissione di energia elettrica, il processo di degradazione dell'ossigeno viene rallentato pressurizzando i serbatoi dell'olio con una coltre di azoto secco. I serbatoi dell'olio degli ascensori, tuttavia, non sono sigillati a pressione, quindi consentono all'ossigeno di mescolarsi con l'olio idraulico nel serbatoio. Questo provoca l'ossidazione dell'olio, che crea acidi che attaccano le guarnizioni flessibili dell'impianto idraulico. Che si tratti di gomma sintetica o naturale, le guarnizioni esposte a questi acidi perdono la loro flessibilità e diventano fragili.

Gli acidi creano anche ruggine sui componenti metallici dell'impianto e i fanghi fungono da isolante, riducendo così la dissipazione del calore del serbatoio di contenimento del serbatoio. La contaminazione corrode i componenti della pompa e della valvola, che porta a micro vaiolature di superfici metalliche fresate e lucidate e, quindi, a ridotte proprietà lubrificanti dell'olio.

I fanghi trattengono l'acqua sospesa nell'olio, che degrada anche l'olio. Quest'acqua non è osservabile come acqua libera nel sistema; piuttosto, è disciolto in una sospensione colloidale all'interno dell'olio stesso. Quest'acqua può presentare un problema di qualità di guida, come la "spugnezza" o il rimbalzo dell'auto.

La contaminazione dell'olio idraulico può essere costituita da particelle di gomma, acido, ruggine, morchia, vernice, acqua e ossigeno. Ma quanto spesso questi problemi di contaminazione provocano frequenti livellamenti e problemi operativi? Quante volte la colpa viene attribuita erroneamente alla valvola di funzionamento? Quante volte un appaltatore sostituirà la valvola o effettuerà ripetute richiamate cercando di regolare la valvola, senza sapere che la vera causa è la vernice ad olio contaminata e il particolato nel corpo della valvola? E, infine, che dire delle sostituzioni delle guarnizioni dei cilindri e dell'olio allagato nei box?

I sistemi idraulici, se adeguatamente mantenuti, monitorati e sottoposti a manutenzione e funzionanti a una temperatura moderata (ad esempio, 95 ° F) e con protezione del motore, dovrebbero funzionare in modo affidabile per 30-50 anni senza che i componenti principali necessitino di sostituzione.

Gestione dell'olio

Un buon programma di collaudo e bonifica dell'olio idraulico può prolungare la durata dell'attrezzatura e renderla più efficiente. Questo, a sua volta, aiuterà a controllare la manodopera e le parti dell'appaltatore della manutenzione, mantenendo l'attrezzatura adeguatamente manutenuta. 

Quando un sistema di ascensore idraulico è adeguatamente sottoposto a manutenzione e il suo olio preservato, teoricamente dovrebbe rimanere intatto, tranne che per piccole riparazioni. In un tipico ascensore idraulico installato oggi, potremmo sostituire il controller e i componenti minori in 15-25 anni. Il motore della pompa, se protetto con un soft starter elettronico, dovrebbe durare per 15-25 anni o più senza incidenti di rilievo, a seconda dell'utilizzo. L'utilizzo di olio pulito, filtrato e non contaminato dovrebbe consentire alla valvola di controllo idraulica principale di resistere a 25 anni e innumerevoli cicli di utilizzo. Anche i cilindri idraulici interrati racchiusi in un manicotto protettivo in PVC e isolati da corrosione ed elettrolisi, ossidazione e contaminazione delle acque sotterranee contribuiranno alla longevità del sistema.

Il sistema idraulico può fornire un servizio affidabile ben oltre i 25 anni. Potremmo andare oltre e chiederci, quanto durerebbe un ascensore idraulico se anche l'hardware del sistema della porta fosse adeguatamente mantenuto e riparato, insieme al sistema idraulico e al controller? Potrebbe durare 25, 50, anche 75 anni? Perchè no?

Le visite regolari di un tecnico a seguito di un MCP (che è, in realtà, un piano di gestione delle risorse) dovrebbero consentire all'appaltatore del servizio di calcolare un tasso di guasto prevedibile dei componenti e piani di sostituzione programmati che riducono il funzionamento difettoso e possibili controversie. Maggiore affidabilità e prevedibilità forniranno anche maggiore coerenza e margini di profitto. In breve, un programma di servizi a vita che ha reciproco successo per l'acquirente e il venditore.

Conclusione

In sintesi, un programma aggressivo di collaudo e bonifica dell'olio per la ristrutturazione di ascensori idraulici è destinato a diventare lo standard del settore nel prossimo futuro. I fattori di costo qui presentati, combinati con l'elevazione della reputazione dell'appaltatore, lo rendono una metodologia interessante. Il rapporto prezzo/profitto del servizio di questa tecnologia nel settore degli ascensori diventerà più accettato man mano che si verificherà la formazione del settore e l'accettazione da parte degli operatori.

 Risparmio energetico e minimo ingombro sono spesso il punto di partenza per l'acquisto di un ascensore a fune. Questi sono spesso considerati senza essere adeguatamente confrontati con i prezzi di costruzione iniziali e i costi del programma di servizio continuo che dovrebbero essere presi in considerazione nell'equazione. Il vantaggio finanziario complessivo dell'ascensore idraulico può raggiungere un importo significativo a lungo termine. Sembrerebbe che la fine dell'ascensore idraulico sia stata molto esagerata.

Referenze
[1] "I fluidi idraulici degli oli lubrificanti insidie ​​nei sistemi di trasferimento del calore" (Paratherm.com).
[2] William Stofey. "Il recupero dell'olio idraulico elimina i problemi di smaltimento", idraulica e pneumatica.
[3] SD Meyers Inc., Consulenti per trasformatori
[4] SD Myers, JJ Kelly, RH Parrish, EL Raab Una guida alla manutenzione del trasformatore.
[5] Michael Johnson, The Gorman Co.
[6] Roy Kennedy, Linden Elevator Specialties, Inc.