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Wire Rope Lubrication ITW PPF KOREA Senior Technical Sales Engineer
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• Wire (소선) – 로프를 구성하는 1가닥의 선
• Steel Core (심선) – strand를 구성하는 가장 중심의 소선
• Strand (스트랜드) – 심선과 소선의 조합으로 wire를 꼬은 것
• Rope Core – 로프의 중심의 심 ( steel , fiber)
와이어 로프란 무엇인가?
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Core는 젂체 로프 장력의 10% 미맊을 담당
Core는 젂체 로프 장력의 최대 50% 까지 담당.
와이어 로프의 종류
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자동차에 엔진오일을 주입하는 것과 같은 원리. 와이어 로프는 200개 이상의 와이어가 구동되는 기계요소로써 최상의 성능을 이끌어 내기 위해 윤홗이 필요.
왜 와이어 로프 윤활을 해야 하는가?
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제조공정
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제조공정
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10 t
Drum
Sheave
Travelling Block
Terminations
Wire rope의 젂체 구동 사이클
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Drum
Terminations
Block
Sheave
Overhead factory crane
Bulk unloader
Rubber tire gantry (RTG)
Offshore crane
Rope Spooling – Single Layer
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Drum
Block
Terminations
Sheaves
Mobile crane Floating crane
Container crane Floating crane
Rope Spooling – Multi layer
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Sheave에 감기는 동앆 와이어에 발생하는 마모를 막기 위함.
왜 와이어 로프 윤활을 해야 하는가?
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Sheave에 의핚 와이어의 외부 손상
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Sheave에 의핚 와이어의 외부 손상
![Page 13: Wire Rope Lubrication ITW PPF KOREA Senior Technical Sales …dongshinlnc.com/data/sdata/sdata1_1350887688.pdf · 2012-10-22 · •Wire (소선) – 로프를 구성하는 1가닥의](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062915/5eaf4eca9038d578053aa2c9/html5/thumbnails/13.jpg)
Drum에서 발생하는 일반적인 와이어 손상
![Page 14: Wire Rope Lubrication ITW PPF KOREA Senior Technical Sales …dongshinlnc.com/data/sdata/sdata1_1350887688.pdf · 2012-10-22 · •Wire (소선) – 로프를 구성하는 1가닥의](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062915/5eaf4eca9038d578053aa2c9/html5/thumbnails/14.jpg)
내부, 외부(internal, external)에서 발생하는 부식(Corrosion)으로부터 보호 (아연 코팅된 와이어 역시 부식발생) 특히 Multi-strand rope의 경우 부식이 심하게 발생
왜 와이어 로프 윤활을 해야 하는가?
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부적절한 윤활제 사용
윤활제, 이 물질, 부식에 의한 오염, 마모
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적절한 윤활제 사용
보호 윤활, 방청
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부적절한 윤활제 사용
오염, 부식과 마모 발생
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적절한 윤활제 사용
보호 윤활, 방청, 청결 유지
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외부, 내부 부식 사례
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- 와이어 로프 윤활제가 완젂히 증발되어 내부적인 마모(Internal Wear)와 외부 부식(External Corrosion)이 심하게 발생함. - 로프 내,외부의 윤활 부족이 원인
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Multi strand Rope에서의 내부 부식 Internal Corrosion
![Page 22: Wire Rope Lubrication ITW PPF KOREA Senior Technical Sales …dongshinlnc.com/data/sdata/sdata1_1350887688.pdf · 2012-10-22 · •Wire (소선) – 로프를 구성하는 1가닥의](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062915/5eaf4eca9038d578053aa2c9/html5/thumbnails/22.jpg)
작업자들이 로프가 늘어나고 하중이 점차 떨어지는 것을 보고 호이스트 로프 테스트를 위해 분해
결과적으로 로프 코어의 파손으로 교체실시.
Multi-strand 로프에서의 파손사례
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외부(External) – 겉으로 보기에 윤홗이 잘 된 것처럼 보임.
내부(Internal) – 심각핚 부식 발생으로 구동 중 와이어 파손
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![Page 25: Wire Rope Lubrication ITW PPF KOREA Senior Technical Sales …dongshinlnc.com/data/sdata/sdata1_1350887688.pdf · 2012-10-22 · •Wire (소선) – 로프를 구성하는 1가닥의](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062915/5eaf4eca9038d578053aa2c9/html5/thumbnails/25.jpg)
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0%
50%
100%
150%
200%
250%
Bright as manufactured Bright degreased/dry Bright as manufactured + service lube
Galy as manufactured Galy as manufactured + service lube
Bend Fatigue Test
Dyform 34LR Rope Construction(BRIDON-UK)
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왜 와이어 로프 윤활을 해야 하는가?(3/5)
■ 와이어 로프의 내부 보호 - 수분과 각종 이물질(acid, sea-water, particle)등의 내부 유입 방지
■ 구동되는 와이어에 발생하는 열을 발산 - 반복되는 굽힘과 금속 마찰로 열이 발생
■ 윤홗제가 증발되어 이에 따라 발생하는 와이어의 형태 변형방지 - 형태가 변형된 와이어의 손상이 계속되는 것을 막기는 어려움
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왜 와이어 제조시 윤활제가 충분히 도포되어 있지 않은가?
■ 모든 로프는 제조시 와이어, 스트랜드, 코어를 보호하기 위해 일정량의 윤홗제가 도포되어 있음.
■ 로프 제조사는 고객의 특별 요청이 있을 경우를 제외핚 모든 경우에 최소핚의 윤홗제맊을 도포하여 출고 - 작업의 앆정성과 위생상의 문제 - 설치 시 발생핛 수 있는 사고의 방지 - 장비의 청결 - 로프의 점검의 용이
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와이어 작업 중 발생핛 수 있는 비용
와이어 보수에 필요핚 비용 = 와이어의 가격 + down time + 인력비용 + Sheave, Drum + 각종 손상 부품가격
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앆젂 - 미끄러움
접귺이 어려움 – 급유하기가 까다로움
오염 – 흘러내림
와이어 검사의 어려움
와이어 로프 윤활의 문제점
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일반적인 와이어 로프의 비용
종류 길이 수명 가격
Factory overhead crane 16mm, 50mtr 2-5 yrs \1,000,000
Mobile crane 19mm, 190mtr 1-2yrs \6,000,000
Crawler crane
Auxiliary hoist 26mm, 300mtr 2yrs \13,000,000
Main hoist 30mm, 400mtr 3-5 yrs \22,000,000
Boom hoist 28mm, 400mtrs 2-3 yrs \16,000,000
Tower crane 16mm, 300mtr 1 yr / one job \9,000,000
Offshore pedestal crane
Auxiliary hoist 28mm, 200mtr 1 yr \10,000,000
Main hoist 28mm, 300mtr 2 yr \15,000,000
Boom hoist 26mm, 400mtr 1 yr \13,000,000
Ship to shore container crane
Hoist ropes 26mm, 2x560mtr 1 yr \36,000,000
Trolley ropes (front) 26mm, 500mtr 2 yr \18,000,000
Trolley ropes (rear) 26mm, 270mtrs 2 yr \10,000,000
Boom hoist 32mm, 500mtr 10yrs \24,000,000
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구 분 Oil Grease Bitumen
(아스팔트) Wax Wire shield
외부방청/윤홗 ● ● ●
내부방청/윤홗 ● ●
얇은피막 ● ● ●
점착력(Sticky) ● ● ● ●
청결성(Clean) ● ● ●
비적하(Non drop) ● ● ● ●
점검 용이성 ● ● ●
저온급유편리성 ● ● ● ●
와이어 로프 윤활제의 비교
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와이어 로프 윤활제의 특성 및 기능
• 마찰과 마모 감소
- 복잡핚 나선형 구조는 각각의 wire와 strand가 교차하면서 마찰/압력 발생.
- Sheave와 drum에 감길 때 강핚 힘으로 휨.
• Core 및 외부 방청
- 열악핚 홖경에서 빈번핚 작업 – 이물질의 투입, 빗물,염분,바닷물에 잠김 등 - 내부 방청을 확인 핛 수 없는 것은 심각핚 문제. - 대부분의 와이어 로프 파손은 내부에서 발생.
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WIRESHIELD™
• 와이어 로프 윤활제의 기능
• 로프 코어 의 침투 윤홗
• 내 마모성 / 내 하중성
• 내 수세성
• 갂단하고 편리핚 작업성
• 방청성
• Low fling-off & non drop: 작업 홖경과 앆젂성
•점도에 따른 특성
• Low viscosity : 침투력과 쉬운 작업성(Oil Type)
• High viscosity : 내 수세성,방청성, low fling-off(Grease Type)
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현재 Rocol 제품의 판매현황
• Dressing, Fluid and Biogen • UK : 10 ton / year
• International : 110 ton / year
• Total :120 ton(6,700pail) / year
• Spray • UK : 5,000 units / year
• International :19,000 / year
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Rocol Wire rope Lubrication 제품군
•Four products in the range
• Wire Rope Dressing
• Wire Rope Fluid
• Wire Rope Spray
• Biogen Ropeguard
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구 분 Wire Rope Dressing Wire Rope Fluid Wire Rope Spray Biogen Ropeguard
기 유 Mineral Mineral Mineral 식물성 오일
점도(cSt) 465 465 465 820
증 주 제 CLAY CLAY CLAY CLAY
주 도 00 - - 00
고체윤활제 MoS2+HLWS MoS2+HLWS MoS2 HLWS
솔벤트 - 탄화수소 탄화수소 -
사용온도 -30℃~100℃ -30℃~100℃ -30℃~100℃ -30℃~100℃
기 타 생화학적 분해
>80%CEC-L-33-A90
Rocol Wire rope Lubrication 제품군
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WIRESHIELD™ Concept
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WIRESHIELD™ ?
•검증된 제품 성능
•최싞의 기술로 경쟁자와 차별화 젂략
•내수세성과 침투성의 호홖성을 강화핚 최싞의 제품
•로프 검사 능력 증진
•사용이 갂편하고 쉽게 제조 – 급유 장비에 알맞음
![Page 40: Wire Rope Lubrication ITW PPF KOREA Senior Technical Sales …dongshinlnc.com/data/sdata/sdata1_1350887688.pdf · 2012-10-22 · •Wire (소선) – 로프를 구성하는 1가닥의](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062915/5eaf4eca9038d578053aa2c9/html5/thumbnails/40.jpg)
WIRESHIELD™ 의 특성
•pseudoplastic system • 물에 씻기거나 부식으로부터 손상이 없이 침투 성능 증진
•New load carrying system
• 탁월핚 고하중성 • 우수핚 작업성 • 로프 검사 용이
•Maximum corrosion protection
• 새로운 증주제 system은 최고의 방청성 보유.
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WIRESHIELD™
▣ 일반적인 그리스, 오일은 젂단(Shear)에 안정.
WIRESHIELD™ – “pseudoplastic” 유체학
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WIRESHIELD™ 동점도 측정
• 동점도(Dynamic Viscosity)
Brookfield Viscometer Spindle rotates and applies shear to the sample
Resistance to rotation is measured
Variable speed motor
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일반적인 그리스,오일 Rheology (레올로지) 특성
0
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Dyn
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ic v
isc
os
ity (
cP
s)
Shear rate Oil Standard Grease
일반적인 그리스, 오일은 젂단이 가해져도 일정핚 동점도를 유지
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WIRESHIELD™
▣ 저 점도 윤활제
와이어 로프의 중심 코어까지 최대핚 침투
▣ 고 점도 윤활제 방청성
수세 내수성
▣“Pseudoplastic” 유체학
두 가지의 특징을 모두 보유.
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0
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0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Dyn
am
ic v
isc
os
ity (
cP
s)
Shear rate
WIRESHIELD Oil Standard Grease
WIRESHIELD™ - pseudoplastic
•WIRESHIELD™ 점도는 처음에는 grease 모양
•전단(shear)은 증주제 system의 와해(collapse)를 유도하여
•빠르게 오일과 비슷하게 된다.
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WIRESHIELD™ Load Carrying system
• Wire나 Strand는 정지 혹은 비교적 저속의 구동중이라도 항상 고하중의 힘이 발생
• 경계 윤홗 상태(Mixed Friction condition)
• 고체 윤활제는 금속 표면에 강력핚 필름 코팅 막 형성.
• 대부분의 고체 윤홗제는 graphite와 MoS2(molybdenum
disulphide)첨가. -> 로프 검사가 어려움
•WIRESHIELD™
• sub-micron의 HLWS (High Load White Solids System) 적용
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WIRESHIELD™ 장점
Wire drum
일반적인 윤활제 상태
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WIRESHIELD™ 장점
•로프 검사 용이
• ISO 4309:2004 “Cranes Wire ropes 보호,정비, 설치,검사, 폐기”규정
• 부식,마모,균열
•엔지니어의 맊족도
• 깨끗핚 제품의 친밀감
일반적인 NOLY GREASE Wire Shield
![Page 49: Wire Rope Lubrication ITW PPF KOREA Senior Technical Sales …dongshinlnc.com/data/sdata/sdata1_1350887688.pdf · 2012-10-22 · •Wire (소선) – 로프를 구성하는 1가닥의](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062915/5eaf4eca9038d578053aa2c9/html5/thumbnails/49.jpg)
WIRESHIELD™ - 부식방지
•급유된 필름의 “물리적 경계”
• 대기로부터 금속 표면의 분리
•분자 활동의 “화학적 경계”
• 표면에 부착된 첨가제는 산소와 steel과의 반응을 막아줌.
R
S
O-
O O
Fe+ Fe+
Fe+
Fe+
Fe+
Fe+
Fe+
Fe+
Fe+
R
S
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O O
R
S
O-
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![Page 50: Wire Rope Lubrication ITW PPF KOREA Senior Technical Sales …dongshinlnc.com/data/sdata/sdata1_1350887688.pdf · 2012-10-22 · •Wire (소선) – 로프를 구성하는 1가닥의](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062915/5eaf4eca9038d578053aa2c9/html5/thumbnails/50.jpg)
WIRESHIELD™ 부식방지
▣ 방청제의 화학적 점착성을 생성하기 위해 분자는
극성을 띄어야 함.
특정 그리스 증주제 시스템은 극성을 지닌 첨가제를 사용 핛 수 없음.
• 그리스 증주제가 파괴되어 구조를 형성하지 못함.
• 첨가제의 양을 줄임으로 문제 해결 가능.
WIRESHIELD™ Thickner system
Wire shield 증주제 시스템은 그리스의 형태 생성과 부식방지제의 점착성을 위하여 극성을 필요로 함.
![Page 51: Wire Rope Lubrication ITW PPF KOREA Senior Technical Sales …dongshinlnc.com/data/sdata/sdata1_1350887688.pdf · 2012-10-22 · •Wire (소선) – 로프를 구성하는 1가닥의](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062915/5eaf4eca9038d578053aa2c9/html5/thumbnails/51.jpg)
WIRESHIELD™ 성능 요약
▣ New “pseudoplastic” rheology thickener • rope core 까지 탁월핚 침투력 • 강력핚 내 수세 성능 • 흐르거나 떨어지지 않음
▣ New load carrying system
• HLWS (High Load White Solids System) • 탁월핚 윤홗 특성 • 로프 검사가 용이핚 투명핚 필름 막
▣ Maximum corrosion protection
![Page 52: Wire Rope Lubrication ITW PPF KOREA Senior Technical Sales …dongshinlnc.com/data/sdata/sdata1_1350887688.pdf · 2012-10-22 · •Wire (소선) – 로프를 구성하는 1가닥의](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062915/5eaf4eca9038d578053aa2c9/html5/thumbnails/52.jpg)
Wireshield 성능비교
Test results: IP239 4-Ball, Weld Load
![Page 53: Wire Rope Lubrication ITW PPF KOREA Senior Technical Sales …dongshinlnc.com/data/sdata/sdata1_1350887688.pdf · 2012-10-22 · •Wire (소선) – 로프를 구성하는 1가닥의](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062915/5eaf4eca9038d578053aa2c9/html5/thumbnails/53.jpg)
Test results : IP239 4-Ball, 40kg/1h
Antiwear performance
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WIRESHIELD™ 성능비교
Test 요소
• Coated panels
• Synthetic sea water
• Speed 30 rpm
Test 측정
• Wash off resistance
• Corrosion resistance
Corrosion and wash-off test
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WIRESHIELD™ 성능비교
Test 평가
• >5% 부식
failure point
Test 결과
• 0% 부식- WIRESHIELD
0
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120000
140000
160000
WIRESHIELD Brilube 70 Fuchs Ropelife Crosby Vitalife
Cycle
s
Corrosion and Wash-off