<p>This is the final documentation of the basis that can be the foundation of how to solve the</p><p>problem with leaking hydraulic oil in a shoe press at the company Albany International</p><p>AB in Halmstad, Sweden.</p><p>The project has been performed at Halmstad University as a degree project commissioned</p><p>by Albany International AB. The purpose of the degree project was to find a way of</p><p>detecting the hydraulic leak of a shoe press. The reason is that the shoe press runs</p><p>unattended during nights and weekends, this can cause an extensive decontamination</p><p>work and production stop if leak. The hydraulic oil could be leaking in large amounts or</p><p>slowly as a fine mist. The development of a working system that can detect a hydraulic</p><p>oil leak and stop the machine before a large amount of hydraulic oil leaks out would</p><p>considerably reduce the cost of the decontamination work. It would also reduce the</p><p>interruption time of the production. When the hydraulic oil is leaking as a fine mist and</p><p>spreading in the facility, the risk of fire is much higher and will be reduced if detected in</p><p>time.</p><p>The outcome of the degree project is this document containing results of investigations</p><p>and a suggestion on how to make a prototype. In benefit of investigations, inquiry and</p><p>tests the project group has been able to choose a suitable method of how to detect a</p><p>hydraulic leak. The prototype has been tested in laboratory environment and showed a</p><p>god ability to detect hydraulic oil.</p>

This is the final documentation of the basis that can be the foundation of how to solve the problem with leaking hydraulic oil in a shoe press at the company Albany International AB in Halmstad, Sweden. The project has been performed at Halmstad University as a degree project commissioned by Albany International AB. The purpose of the degree project was to find a way of detecting the hydraulic leak of a shoe press. The reason is that the shoe press runs unattended during nights and weekends, this can cause an extensive decontamination work and production stop if leak. The hydraulic oil could be leaking in large amounts or slowly as a fine mist. The development of a working system that can detect a hydraulic oil leak and stop the machine before a large amount of hydraulic oil leaks out would considerably reduce the cost of the decontamination work. It would also reduce the interruption time of the production. When the hydraulic oil is leaking as a fine mist and spreading in the facility, the risk of fire is much higher and will be reduced if detected in time. The outcome of the degree project is this document containing results of investigations and a suggestion on how to make a prototype. In benefit of investigations, inquiry and tests the project group has been able to choose a suitable method of how to detect a hydraulic leak. The prototype has been tested in laboratory environment and showed a god ability to detect hydraulic oil.

OECD (Organisation for Economics Co-operation and Development) är en internationell organisation som arbetar för ekonomisk tillväxt och ökad hållbarhet bland annat genom upprättande av standarder. En väletablerad OECD standard är Closed Bottle 301D vilket mäter bionedbrytbarhetsförmågan hos organiska komponenter i en aerobisk och akvatisk miljö. Metoden har tillämpats på utvalda hydrauloljor då det finns intresse att övergå till mera ”gröna” hydrauloljor för att minska de skador och kostnader som kan uppstå vid läckage. Syftet är att utvärdera den biologiska nedbrytbarsförmågan hos utvalda hydrauloljor genom standardmetoden OECD, Closed Bottle 301D. Arbetet skall kunna ge ökad kännedom och insikt i metoden för framtidiga försök. Grundprincipen bakom Closed Bottle 301D är att använda sig av tillslutna BOD-flaskor där själva nedbrytningsprocessen skall pågå. Utöver detta gäller det att hydrauloljorna skall ha brutits ner minst 60% på 28 dagar för att kunna klassificeras som biologisk nedbrytbara enligt standarden. Vissa förutsättningar behövs för att hydrauloljorna skall kunna brytas ner på liknande sätt som i naturen. Vid att inokulera BOD-flaskorna med mikroorganismer från en slamkälla och tillsätta andra nödvändiga mineraler skapas en miljö där hydrauloljorna har möjlighet att bryta ner. BOD (Biological Oxygen Demand) kan användas för att beskriva hur mycket biologiskt nedbrytbar substans som finns och hur snabbt organismer förbrukar syre i en given mängd vatten. En jämförelse mellan mängden syre som går åt (BOD) och det teoretiska syrebehovet ThOD (Theoretical Oxygen Demand) kan sedan ge svar på hydrauloljornas nedbrytningsförmåga. Under experimentets gång visade det sig att inga av de utvalda hydrauloljorna uppnådde kravet för att klassificeras som biologiskt nedbrytbar enligt OECD metoden. Detta betyder dock inte att dessa hydrauloljor inte kan brytas ner, men att ett längre tidsintervall krävs for att uppnå detta. Experimentet gav för övrigt resultat som stämde bra överens med förväntningarna gällande oljornas beteende under nedbrytningsprocessen, vilket styrker att OECD metoden är en pålitligt metod för att analysera nedbrytbarhetsförmågan hos oljor. / OECD (Organisation for Economics Co-operation and Development) is an international organization which works for economical growth and increased sustainability through establishments of standards. A well-established OECD standard is the Closed Bottle 301D which measures the biodegradability in organic components in an aerobic and aqueous environment. The method has been applied for some selected hydraulic fluids, as a result of the increased interest of switching to “green” hydraulic fluids to decrease the damage and cost which is caused by oil spill. The purpose is to evaluate the biodegradability of selected hydraulic fluids through the standard OECD, Closed Bottle 301D. The thesis should be able to give increased knowledge and insight in the method for future evaluations. One of the principles behind Closed Bottle 301D is to use closed BOD-bottles where the process of biodegradation is taking place. Moreover, is it required that the hydraulic fluids have biodegraded to a minimum of 60% in 28 days in order to be classified as biodegradable according to the standard. Certain conditions are required for the hydraulic fluids in order to give them the chance to biodegrade in a similar way as in nature. By inoculating the BOD-bottles with microorganisms from a sludge source and adding other necessary minerals, an environment where the hydraulic fluids are given the right conditions in order to biodegrade is being created. BOD (Biological Oxygen Demand) can be used to detect the amount of biodegradable substances and how fast the microorganisms utilizes oxygen in a given amount of water. A comparison between the utilized amount of oxygen (BOD) and the theoretical amount ThOD (Theoretical Oxygen Demand) is used to describe the hydraulic fluids ability to biodegrade. Through this experiment it turned out that no one of the selected hydraulic fluids achieved the required biodegrading value in order to be classified as biological biodegradable according to the OECD method. This doesn’t necessarily mean that the fluids cannot biodegrade, but that a longer period of time is required for that to happen. The experiment gave results which corresponded with the expected outcome regarding the biodegradation process of the fluids, which strengthens the OECD method to be a reliable method in analysing oil’s ability to biodegrade.

En undersökning av vindturbiners hydraulolja med avseende på partikelinnehåll har genomförts. Med syftet att öka tillgängligheten på Statkrafts vindturbiner genom ändrade underhållsrutiner. Målsättningen har varit att minska mängden partiklar och hitta en lösning för förbättrat underhåll rörande hydrauloljan. För att lösa detta har en litteraturstudie, intervjuer och oljeprovtagning genomförts. Vidare installerades ett offlinefilter för att undersöka en potentiell lösning för partikelavskiljning och förändring av underhållsrutiner. Resultaten från oljeprovtagningen visade på höga halter av partiklar för de små och medelstora partiklarna, en låg viskositet och höga värden av föroreningar och vatteninnehåll. Samtliga parametrar förbättrades efter 24 timmar filtrering där partikelinnehållet hade minskat till godtyckliga värden tillsammans med vatteninnehållet samt att viskositeten hade en liten ökning. Efter filtrering i en vecka hade vissa av värdena gått upp ytterligare och partikelhalterna för små och medelstora partiklar hade ökat. Detta tros bero på provtagning i samband med återföring av smutsig olja från pitchcylindrarna. Lösningar på reningen av oljan undersöktes potentiellt att vara filtrering, partikelräknare, IR termografi och oljebyte. Där filtrering i kombination med partikelräknare i dagsläget ger det mest ekonomiska och lämpliga lösningen för företagets underhållsstrategi och målsättning. Slutsatsen från arbetet är att offlinefiltreringen fungerar och att underhållsrutinerna skulle kunna optimeras ytterligare om partikelräknare installerades i anslutning till detta. Ekonomiskt är denna lösning realistisk men för att göra större ändringar i underhållsrutinerna behövs vidare studier av filtreringstid och eventuellt manuell hantering / An investigation has been done of the particles in hydraulic oil in wind turbines. The purpose of this has been to increase the availability for Statkraft´s wind turbines through changing their maintenance routines. The goal has been to lower the particle count and finding a solution for bettering their maintenance with the hydraulic oil. A literature study, interviews and testing of the hydraulic oil has been done to solve this. Furthermore, an offline filtration unit has been mounted to investigate whether that may be a potential solution for clearing the oil from particles and if it can be useful for changing the maintenance routines within the oil service. The results from the oil analysis showed upon high particle counts for the smaller and middle-sized particles, low viscosity and high values for contamination and water content. All parameters were improved after 24 hours of filtration where the particle count had lowered to arbitrary values together with the water count and the viscosity had a slight increase. After filtration for a week some of the parameters had gone up slightly and the values for small and middle-sized particles hade increased. This is believed to be due to oil testing at the same time as the returning of the unclean oil from the pitch cylinders. Different solutions for clearing the oil were investigated, such as filtration, a particle counter and an oil change. The result from the investigation showed that filtration together with a particle counter is the best solution. This fits both economically and the goal for the business as of today. The conclusion of this work is that the offline filtration works and that the availability routines could be optimized further if a particle counter was to be installed together with the filtration unit. Economically this solution is most realistic but to be able to do any improvements on the availability routines further investigation of the filtration intervals has to be done with potential manual labour

I dagsläget finns det ingen standardiserad metod för att mäta en enhets tillstånd medhjälp av dofter. Vid tillståndsövervakning av rullningslager är vibrationsmätning denmest dominanta metoden. I samband med vibrationsmätning används i vissa falltemperaturövervakning för att få en bättre insikt på rullningslagrets tillstånd. I det härarbetet undersöks de om en elektronisk näsa kan avgöra ett rullningslagers tillstånd.Innan några mätningar påbörjas monterades en elektronisk näsa ihop i ett hölje sombestår av ett kretskort, metalloxid-sensorer och en fläkt för att styra dofter med ettkonstant flöde mot sensorerna. Den elektroniska näsan styrs av en Arduino Nanomikrokontroller. Utöver e-näsan sättes en enhet ihop tillhörande två temperaturgivareoch en luftfuktighetsgivare som styrs av en Arduino UNO. Enhetens syfte är att kunnakontrollera de rådande förhållandena vid mätningar och för att leta någon form avkorrelation mot e-näsan vid eventuella utslag. Förstörande prover av kullager utfördesför att se om e-näsan reagerar innan ett lagerhaveri. Testerna gjordes i en öppen samtsluten miljö och tre stycken olika oljor används för att smörja lagret. Detta för att seom e-näsan reagerar olika beroende på vilken olja som används. En undersökningutförs ifall den elektroniska näsan kan separera på de tre oljorna som används ilagertesterna. För att utvärdera mätresultaten används Excel och Minitab, därprincipalkomponentanalyser genomförs på all mätdata. Efter att alla lagerprover harverkställts utfördes en uppföljning av rullningslagrena för att studera deras tillstånd,detta genom ett optiskt mikroskop.Det framgår i rapporten att med hjälp av analysmetoden PCA syns det att denelektroniska näsan kunde skilja på hydraulolja, motorolja och växellådsolja. Utslag iPCA för de olika mätserierna blev inte identiska men det blev tydligaklusterindelningar hos samtliga mätserier. Genomförd studie visade att med delagerhaveri samt temperaturer går det inte att avgöra ett kullagers tillstånd med hjälpav en elektronisk näsa. Eftersom att de specifika gas-sensorerna som användes till enäsaninte gav någon form av utslag vid mätningarna. Den elektroniska näsanreagerade däremot vid totalhaveri av kullager, vilket är för sent i ett förebyggandeunderhållsperspektiv. Detta medförde att den elektroniska näsan inte kan användas förtillståndsövervakning av det specifika kullagret som användes vid denna studie. / At present, there is no standardized method of measuring a device's condition with thehelp of odors. In condition monitoring of rolling bearings, vibration measurement isthe most dominant method. In case of vibration measurement, temperature monitoringis used in some cases to get a better insight into the condition of the bearing. In thiswork, it is investigated whether an electronic nose can determine the condition of arolling bearing.Before any measurements began, an electronic nose is assembled in a housingconsisting of a circuit board, metal oxide sensors and a fan for stearing odors with aconstant flow towards the sensors. The electronic nose is controlled by an ArduinoNano which is a microcontroller. In addition to the e-nose, a unit is connected to twotemperature sensors and a humidity sensor controlled by an Arduino UNO. The unit'spurpose is to monitor the status and to look for any kind of correlation with the e-nosein case of any possible findings. Destructive specimens of ball bearings are performedto see if the e-nose responds prior to a bearing failure. Tests are conducted in an openand closed environment and three different oils are used to lubricate the bearings.This to see if the e-nose acts differently depending on the oil that is used. Aninvestigation is conducted if the electronic nose can separate the three different typesof oils that is used in the destructive bearing tests. To evaluate the measurementresults, Excel and Minitab are used, where principal component analysis is performedon all measurement data. After all bearing tests have been performed, a follow-up ofthe rolling bearings condition is performed, this through an optical microscope.The report shows that using the PCA analysis method, it appears that the electronicnose could distinguish between hydraulic oil, engine oil and gear oil. In the PCA forthe different measurement series the results did not become identical, but clusterdivisions became clear in all measurement series. Completed study showed that withthese bearing failures and temperatures, it is not possible to determine the condition ofthis ball bearer using an electronic nose. Because the specific gas sensors used for thee-nose did not give any kind of impact during the measurements. On the other hand,the electronic nose responded to a total failure of a ball bearing, which is too late in apreventative maintenance perspective. Therefore, the electronic nose cannot be usedfor condition monitoring of the specific ball bearing used in this study.