EN
AR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
SR
SK
VI
HU
MT
TH
TR
FA
MS
GA
CY
IS
KA
UR
LA
TA
MY
Die NAS-Klasse 9 erlaubt bis zu 64 Partikel pro mL im Größenbereich von 5–15 μm. Die Lippenkontaktzone der Schlagbohrdichtung ist etwa 0,8–1,2 mm breit und weist einen Umfang von 280–320 mm auf – eine Kontaktfläche von rund 250–384 mm², die die Kolbendichtungslippe bei jedem Hub durchläuft. Bei 50 Hz passieren Partikel im Größenbereich von 10–15 μm diese Kontaktzone 180.000-mal pro Stunde. Jeder Durchgang, der ein hartes Partikel über 6 μm umfasst, erzeugt eine Mikrokratzer auf der Dichtungslippe oder der Bohrungsfläche. Bei NAS 9 ist die Kratzakkumulationsrate beherrschbar. Oberhalb von NAS 12 beginnen sich die Kratzer zu miteinander verbundenen Rillen zu verbinden.
Der spezifische Schadensmechanismus oberhalb von NAS 12: Partikel im Größenbereich von 15–25 μm werden während des Hochdruckkontakts an der Bohrungswand in die elastomere Lippenoberfläche eingebettet. Das eingebettete Partikel wirkt anschließend als abrasives Schleifmittel, das bei nachfolgenden Hubzyklen die Bohrungsrille verursacht – ein sich selbst verstärkender Prozess, der metallischen Verschleißabrieb erzeugt, wodurch der Kontaminationsgrad weiter ansteigt und wiederum weitere Partikel in die Lippe eindringen lässt. Das Instandhaltungsteam des K+S-Werks Werra verfolgte diesen Mechanismus in einem kontrollierten Test am Schacht Hattorf und beobachtete innerhalb von 80 Stunden nach Erreichen einer Schaltkreiskontamination von NAS 14 die Einbettung von Partikeln in die Dichtungslippe. Die mittlere Rauheit (Ra) der Bohrung stieg innerhalb von 200 Stunden ohne weitere Eingriffe von 0,6 μm auf 1,4 μm an.
Kontaminationsgrad vs. Dichtungsschadensrate
|
NAS-Klasse (ISO-Äquivalent) |
Partikelanzahl (5–15 μm pro mL) |
Dichtungsschadensmechanismus |
Geschätzte Auswirkung auf die Betriebslebensdauer |
|
NAS 7 (ISO 15/13/10) — sauberes Ziel |
Bis zu 16 Partikel/mL |
Partikel zu geringer Dichte, um eine anhaltende Kratzinitiierung zu bewirken |
Basiswert — 400–480 Stunden Standardbetriebslebensdauer |
|
NAS 9 (ISO 16/14/11) — akzeptabler Betriebszustand |
Bis zu 64 Partikel/mL |
Isolierte Mikrokratzer auf der Lippenoberfläche — Selbstheilung im Elastomer innerhalb von 10 Stunden |
360–420 Stunden — 10–15 % unter dem sauberen Basiswert |
|
NAS 11 (ISO 18/16/13) — Grenzwarnung |
Bis zu 256 Partikel/mL |
Kratzdichte hoch genug, um eine Erhöhung der Oberflächen-Mikrorauheit an der Bohrung zu verursachen |
260–320 Stunden — 30–38 % unter dem sauberen Basiswert |
|
NAS 12 (ISO 19/17/14) — Öl wechseln und Spülen durchführen |
Bis zu 512 Partikel/mL |
Partikeleinlagerung in der Lippe beginnt — selbstverstärkende Zylinderlaufbuchsenbeschädigung |
180–240 Stunden — 50–55 % unter sauberem Ausgangswert |
|
NAS 14 und höher (ISO 21/19/16) — kritisch |
Mehr als 2.048 Partikel/mL |
Zylinderlaufbuchsenbeschädigung tastbar; Ra überschreitet 1,6 μm; Lippe mit Partikeln eingelagert |
80–120 Stunden — Maschine muss angehalten und die Hydraulikleitung gespült werden |
Der Übergang von NAS 11 zu NAS 12 stellt die kritische Schwelle dar, bei der die Dichtungsbeschädigung von einer beherrschbaren zu einer selbstverstärkenden wird: Die Kontamination bei NAS 11 zu erkennen und auf NAS 9 zu spülen, kostet lediglich eine Ölprobe und einen Filterwechsel. Wird sie erst bei NAS 14 erkannt, entstehen Kosten für einen Zylinder, möglicherweise auch für eine Pumpe sowie 14 Stunden Ausfallzeit. HOVOO bietet Leitfäden zur Überwachung der Ölreinheit sowie Spülsets für alle gängigen Bohrgerät-Plattformen an. Vollständige Referenzen unter hovooseal.com.
