Übersicht über Verschmutzungsstandards - ParkerHFDEparkerhfde.com/pdf/conmon/dd015/DD0000015_DE.pdf · ISO-Standards (Verschmutzung von Hydraulik-Fluid) Im ISO-Standard 4406:1999

Übersicht über Verschmutzungsstandards

Artikelnummer: DD0000015_DE_Rev-

© 2011 Parker Hannifin Corporation

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d

GERMAN

2 Parker Hannifin Corporation

InhaltsverzeichnisEinführung ................................................................................................2Grundwissen über Verschmutzungen ......................................................3ISO-Standards (Verschmutzung von Hydraulik-Fluid) ............................4Vorschlag zu den akzeptablen Verschmutzungswerten ..........................5ISO-Codes (Kraftstoff Kontamination) .....................................................6Typische Aufstellung: Partikelgrößen ......................................................6Tabelle NAS 1638 ......................................................................................7Tabelle SAE AS4059 Version E..................................................................8Tabelle GOST 17216-2001 .........................................................................9Tabelle NAV AIR 10-1A-17 ......................................................................10Vergleichstabelle ISO/NAS/SAE .............................................................10PPM-Umrechnungstabelle .....................................................................11

EinführungDieser Leitfaden richtet sich an Techniker, Konstrukteure und Qualitätsmanager, die sich mit dem Thema Verschmutzungsüberwachung befassen. Er soll anerkannte und häufig verwendete Reinheitsdaten für Flüssigkeitsproben zur Verfügung stellen.

Die Tabellen in dieser Übersicht verdeutlichen den Anwendern von automatischen mobilen Partikelzählern das Verhältnis zwischen groben Partikelzählungen mit verschiedenen Größen und dem jeweiligen Umfang der Verschmutzung unter Verwendung verschiedener Verschmutzungsstandards.

HINWEIS ZU DEN AUFGEFÜHRTEN ZAHLENEinige der Tabellen enthalten Summenwerte, z. B. >6 µm, während andere Intervalle angeben, z. B. 6 bis 14 µm.

Beispiele für die mit „µm“ bezeichneten Partikelgrößen siehe Veröffentlichungen über ACFTD (= Air Cleaner Fine Test Dust). Beispiele für die mit „µm(c)“ bezeichneten Partikelgrößen siehe Veröffentlichungen über MTD (= ISO Medium Test Dust).

Alle Standards beziehen sich auf Zählungen im Volumenmaß. Sie sind einfache Verfahren zur Umwandlung von Partikelzählungen in Grenzwerte, die sich leicht interpretieren lassen. Unter Beachtung der Anforderungen des jeweiligen Standards können Partikelzählungen genau in Verschmutzungswerte umgewandelt werden.

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Übersicht über Verschmutzungsstandards 3

Grundwissen über VerschmutzungenFestkörperverschmutzungen in Fluid-Systemen können unterschiedliche Größen, Formen, Zustände und Mengen aufweisen. Die schädlichsten Verschmutzungen in Hydraulikanlagen liegen normalerweise zwischen 6 und 14 Mikron. Sie sind mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen.

Aus der nachstehenden Tabelle gehen die relativen Größen relative ganz normaler Gegenstände hervor.

Gegenstand Normale Größe:

Bild

Salzkorn 100 µm

Durchmesser eines menschlichen Haars

70 µm

Grenze der Sichtbarkeit für das bloße Auge

40 µm

Gemahlenes Mehl 25 µm

Rote Blutkörperchen 8 µm

Bakterien 2 µm

HINWEIS: Ein Mikron (μm) entspricht einem tausendstel Millimeter (1μm = 0,001 mm).

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ISO-Standards (Verschmutzung von Hydraulik-Fluid)Im ISO-Standard 4406:1999 wird die Verteilung der Verschmutzungen on einem Fluid zusammengefasst, indem die Partikel pro 100 ml Probe des Hydraulik-Fluids gezählt werden: Die Werte werden akkumuliert. Damit die Zahlen weniger unhandlich sind, werden sie in Zahlencodes umgewandelt, siehe nachstehende Tabelle.

Jeder Code misst einen „Kanal“ mit repräsentativen Partikelgrößen , die besonders mit Abnutzung und Beschädigungen in der Hydraulikanlage in Verbindung stehen: Dabei handelt es sich um 4 µm (c), 6 µm (c) und 14 µm (c).

Beispiel: 700.000 Partikel mit einer Größe von über 4 µm(c) entsprechen ISO 20 (weil 700.000 mehr als 500.000, aber weniger als 1.000.000 sind). Gleichermaßen entsprechen 140.000 Partikel mit einer Größe von über 6 µm (c) ISO 18 und 7.000 Partikel mit einer Größe von über 14 µm (c) entsprechen ISO 13. Dieses Fluid würde also die Messwerte 20 / 18 / 13 erhalten.

Wenn die Rohdaten in einem der Größensegmente zu einer Zählung von weniger als 20 Partikeln führt, wird die Skala für dieses Segment mit dem Symbol > versehen.

ISO-CodeAnzahl Partikel pro 100 ml Probe

Über Bis einschließlich

24 8 000 000 16 000 00023 4 000 000 8 000 00022 2 000 000 4 000 000

21 1 000 000 2 000 000

20 500 000 1 000 00019 250 000 500 00018 130 000 250 00017 64 000 130 00016 32 000 64 00015 16 000 32 00014 8 000 16 00013 4 000 8 00012 2 000 4 00011 1 000 2 00010 500 1 0009 250 5008 130 2507 64 1306 32 645 16 324 8 163 4 82 2 41 1 2

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Vorschlag zu den akzeptablen Verschmutzungswerten

ISO-Code Art der Anlage Typische Komponenten Empfindlichkeit

23 / 21 / 17 Niederdruckanlagen mit großen Toleranzen Stößelpumpen Niedrig

20 / 18 / 15 Typische Reinheit von neuem Hydrauliköl direkt vom Hersteller

Schwere Industrieanlagen mit Niederdruck oder Einsatzbereiche, in denen lange Haltbarkeit nicht wichtig ist

Durchfluss-Regelventile

Zylinder

Durchschnittlich

19 / 17 / 14 Allgemeine Maschinen und Mobilsysteme

Mittlerer Druck, mittlere Kapazität

Getriebepumpen/-motoren

Wichtig

18 / 16 / 13 Reinheitsstandard gemäß World Wide Fuel Charter von Diesel aus der Zapfsäule

Hochwertige und zuverlässige Anlagen

Allgemeine Maschinenanforderungen

Ventile und Kolbenpumpen/Motoren

Richt- und Druckregelventile

Sehr wichtig

17 / 15 / 12 Hochmoderne Anlagen und Hydrogetriebe Proportionalventile Kritisch

16 / 14 / 11 Auf Dauerleistung ausgelegte Servo- und Hochdruckanlagen mit langer Haltbarkeit

z. B. Werkzeugmaschinen für Flugzeuge etc.

Industrielle Servoventile Kritisch

15 / 13 / 09 Schlammempfindliche Steuersysteme mit sehr hoher Zuverlässigkeit

Labors oder Raum-/Luftfahrt

Servoventile mit hoher Leistung

Extrem kritisch

HINWEIS: Die drei Zahlen des ISO-Codes stehen für den Grad der Verschmutzung gemäß ISO-Standard bei Partikeln mit einer Größe von >4 µm(c), >6 µm(c) und >14 µm(c).

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ISO-Codes (Kraftstoff Kontamination)

Der ISO-Standard 4406:1999 dient zur Messung der Verschmutzung in Kraftstoff und Hydraulikanlagen (siehe Seite 4). Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Partikelzählung normalerweise pro Milliliter statt pro 100 ml ausgedrückt wird, folglich sind die Rohdaten um den Faktor 100 geringer.

ISO-CodeAnzahl Partikel pro ml

Über Bis einschließlich

22 20 000 40 00021 10 000 20 00020 5 000 10 00019 2 500 5 00018 1 300 2 50017 640 1 30016 320 64015 160 32014 80 16013 40 8012 20 4011 10 2010 5 1009 2.5 508 1.3 2.507 0.64 1.3

Typische Aufstellung: Partikelgrößen

Hydraulik-Fluid

ISO MTD 4µ(c) 6µ(c) 14µ(c) 21µ(c) 38µ(c) 70µ(c)

ACFTD 2µ 5µ 15µ 25µ 50µ –

Kraftstoff ISO MTD 4µ(c) 6µ(c) 14µ(c) 21µ(c) 25µ(c) 30µ(c)

In der Industrie wird die Zählung der Partikel üblicherweise pro 100 ml bei Hydraulik-Fluiden und pro ml bei Kraftstoffen ausgewiesen, obwohl dies in keinem Standard so vorgegeben wird.

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Tabelle NAS 1638Der Reinheitsstandard NAS 1638 wurde für Luft- und Raumfahrtbauteile in den USA entwickelt und wird immer noch weit verbreitet in Einsatzbereichen von Industrie- und Luft-/Raumfahrt-Fluiden sowie in den Nordseeanlagen von Großbritannien verwendet.

Bei den Zahlen handelt es sich um Intervallwerte. NAS wird normalerweise als eine einzige Zahl ausgedrückt, die für den höchstzulässigen Partikelwert (also den schlimmsten Fall) der jeweiligen Partikelgrößeneinteilung steht.

Größen 5–15 µm 15–25 µm 25–50 µm 50–100 µm >100 µm

NA

S-W

erte (auf der G

rundlag

e der

Verschmutzung

sgrenzw

erte, Partikel p

ro 100 m

l)

00 125 22 4 1 0

0 250 44 8 2 0

1 500 89 16 3 1

2 1 000 178 32 6 1

3 2 000 356 63 11 2

4 4 000 712 126 22 4

5 8 000 1 425 253 45 8

6 16 000 2 850 506 90 16

7 32 000 5 700 1 012 180 32

8 64 000 11 400 2 025 360 64

9 128 000 22 800 4 050 720 128

10 256 000 45 600 8 100 1 440 256

11 512 000 91 000 16 200 2 880 512

12 102 4000 182 400 32 400 5 760 1 024

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Tabelle SAE AS4059 Version E

Hinweis: Dieser Standard ist technisch identisch mit ISO 11218.

Höchstverschmutzungswert (Partikel pro ml)

MTD >4µm(c) >6µm(c) >14µm(c) >21µm(c) >38µm(c) >70µm(c)

ACFTD >2µm >5µm >15µm >25µm >50µm >100µm

Größencode A B C D E F

000 195 76 14 3 1 0

00 390 152 27 5 1 0

0 780 304 54 10 2 0

1 1 560 609 109 20 4 1

2 3 120 1220 217 39 7 1

3 6 250 2 430 432 76 13 2

4 12 500 4 860 864 152 26 4

5 25 000 9 730 1 730 306 53 8

6 50 000 19 500 3 460 612 106 18

7 100 000 38 900 6 920 1 220 212 32

8 200 000 77 900 13 900 2 450 424 64

9 400 000 15 6000 27 700 4 900 848 128

10 800 000 31 1000 55 400 9 800 1 700 256

11 16 0000 62 3000 111 000 19 600 3 390 512

12 320 000 125 0000 222 000 39 200 6 780 1 024

MTD ISO11171 (Kalibrierung oder optische Mikroskopzählung – Partikelgröße auf der Grundlage der entsprechend dem Durchmesser hochgerechneten Fläche)

ACFTD ISO4402 (Kalibrierung oder optische Mikroskopzählung – Partikelgröße auf der Grundlage der längsten Abmessung)

DEUTSCH


Tabelle GOST 17216-2001Der GOST-Standard wurde vom Technischen Standardisierungsausschuss TK 184 entwickelt und unter dem Titel „Sicherstellung der industriellen Sauberkeit“ von der russischen Regierung vorgestellt.

Er wurde dann vom zwischenstaatlichen Komitee für Standardisierung, Messtechnik und Zertifizierung übernommen (Protokoll Nr. 19 vom 24. Mai 2001).

Größen 5–10µm 10–25µm 25–50µm 50–100µm 100–200µm

Partikelverschm

utzungsg

rad nach K

lassen geo

rdnet (P

artikel pro

100 ml)

00 8 4 1 0 0

0 16 8 2 0 0

1 32 16 3 0 0

2 63 32 4 1 0

3 125 63 8 2 0

4 250 125 12 3 0

5 500 250 25 4 1

6 1 000 500 50 6 2

7 2 000 1 000 100 12 4

8 4 000 2 000 200 25 6

9 8 000 4 000 400 50 12

10 16 000 8 000 800 100 25

11 31 500 16 000 1600 200 50

12 63 000 31 500 3150 400 100

13 – 63 000 6300 800 200

14 – 125 000 12 500 1 600 400

15 – – 25 000 3 150 800

16 – – 50 000 6 300 1 600

17 – – – 125 000 3 150

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Tabelle NAV AIR 10-1A-17Der Navy Standard for Hydraulic Fluids wird für Flugzeug-Hydraulikanlagen verwendet und im Handbuch der Luftfahrt-Hydraulik (1989), Tabelle 2-1, Marine-Standard für Partikelreinheit definiert.

MARINE-STANDARD FÜR HYDRAULIK-FLUIDE – VERWENDUNG FÜR FLUGZEUG-HYDRAULIKANLAGEN

Klasseneinteilung der Partikelverschmutzungsstufen

Partikelgröße0 1 2 3 4 5 6

Anzahl Partikel pro 100 ml

5–10µm 2 700 4 600 9 700 24 000 32 000 87 000 128 00010–25µm 670 1 340 2 680 5 360 10 700 21 400 42 00025–50µm 93 210 380 780 1 510 3 150 6 50050–100µm 16 28 56 110 225 430 1000>100µm 1 3 5 11 21 41 92

Vergleichstabelle ISO/NAS/SAEDer Vergleich bezieht sich ausschließlich auf die Partikelzählwerte. Die Entsprechung eines bestimmten Standards sollte über das empfohlene Experimentverfahren abgeleitet werden.

Standard BS 5540/4

Militärstandard 05/42NAS 1638 SAE 749

Tabelle A Tabelle B13 / 11 / 08 214 / 12 / 09 3 015 / 13 / 10 4 116 / 14 / 09 400F16 / 14 / 11 5 217 / 15 / 09 40017 / 15 / 10 800F17 / 15 / 12 6 318 / 16 / 10 80018 / 16 / 11 1300F18 / 16 / 13 7 419 / 17 / 11 1 300 200019 / 17 / 14 8 520 / 18 / 12 2 00020 / 18 / 13 4400F20 / 18 / 15 9 621 / 19 / 13 4 400 6300F21 / 19 / 16 1022 / 20 / 13 6 30022 / 20 / 17 1123 / 21 / 14 15 00023 / 21 / 18 1224 / 22 / 15 21 00025 / 23 / 17 100 000

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PPM-Umrechnungstabelle

Prozentuelle Verschmutzung im Vergleich zu PPM (Teile pro Million)

Prozent PPM100% 1 000 000

10% 100 000

1% 10 0000.1% 1 0000.01% 1000.001% 10

Volumen1 litre = 1 000 ml

1 PPM = 1 µl in 1 litreBeispiel 1

400 PPM in 1 Liter = 400 µlBeispiel 2Ein Wert von 250 PPM entspricht 0,1 Liter absorbierten Wassers in einer Anlage mit einer Kapazität von 400 Litern.

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