ISO 21018-1:2008
(Main)Hydraulic fluid power — Monitoring the level of particulate contamination of the fluid — Part 1: General principles
Hydraulic fluid power — Monitoring the level of particulate contamination of the fluid — Part 1: General principles
ISO 21018-1:2008 specifies methods and techniques that are applicable to the monitoring of particulate contamination levels in hydraulic systems. It also describes the relative merits of various techniques so that the correct monitor for a given application can be selected. The techniques described in ISO 21018-1:2008 are suitable for monitoring the general cleanliness level in hydraulic systems, the progress in flushing operations and support equipment and test rigs. ISO 21018-1:2008 can also be applicable for other liquids (e.g. lubricants, fuels and process liquids).
Transmissions hydrauliques — Surveillance du niveau de pollution particulaire des fluides — Partie 1: Principes généraux
L'ISO 21018-1:2008 spécifie les méthodes et les techniques applicables à la surveillance des niveaux de pollution particulaire des systèmes hydrauliques. Elle décrit aussi le bien-fondé des différentes techniques afin de pouvoir choisir le détecteur qui convient à une application donnée. Les techniques décrites dans l'ISO 21018-1:2008 permettent de surveiller le niveau de propreté général des systèmes hydrauliques, l'évolution des opérations de rinçage, les matériels auxiliaires et les montages d'essai. L'ISO 21018-1:2008 peut aussi être appliquée à d'autres fluides (par exemple les lubrifiants, les carburants et les fluides de procédé).
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 21018-1
First edition
2008-04-15
Hydraulic fluid power — Monitoring the
level of particulate contamination of the
fluid —
Part 1:
General principles
Transmissions hydrauliques — Surveillance du niveau de pollution
particulaire des fluides —
Partie 1: Principes généraux
Reference number
©
ISO 2008
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Health and safety . 3
4.1 General. 3
4.2 Electric power . 3
4.3 Mechanical fluid power . 4
4.4 Process liquids . 4
5 Selection of monitoring technique. 4
5.1 General. 4
5.2 Selection . 5
6 Procedures and precautions . 5
6.1 General. 5
6.2 Obtaining representative samples. 5
6.3 Off-line sampling. 5
6.4 On-line analysis . 6
6.5 In-line analysis . 6
6.6 Suction (sip) analysis from reservoirs or containers . 6
6.7 Calibration procedures. 7
6.8 Checking data validity. 7
6.9 Training. 7
6.10 Controlling the precision of the technique . 8
7 Test report . 8
Annex A (informative) Summary of various technique attributes. 9
Annex B (informative) Description and relative merits of different contaminant monitoring
techniques . 15
Bibliography . 24
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 21018-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 131, Fluid power systems, Subcommittee SC 6,
Contamination control.
ISO 21018 consists of the following parts, under the general title Hydraulic fluid power — Monitoring the level
of particulate contamination of the fluid:
⎯ Part 1: General principles
⎯ Part 3: Use of the filter blockage technique
A Part 2, dealing with the calibration and verification procedure for field contamination monitoring, and a Part 4,
dealing with the use of the light extinction technique, are under development.
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Introduction
In hydraulic fluid power systems, power is transmitted through a liquid under pressure within a closed circuit.
The liquid is both a lubricant and power-transmitting medium. The presence of solid particulate contamination
in the liquid interferes with the ability of the hydraulic liquid to lubricate and causes wear to the components.
The extent of this form of contamination in the liquid has a direct bearing on the performance and reliability of
the system and it is necessary that this be controlled to levels that are considered appropriate for the system
concerned. Hydraulic filters are used to control the amount of particulate contamination to a level that is
suitable for both the contaminant sensitivity of the system and the level of reliability required by the user.
Operators of hydraulic equipment are gradually defining maximum particle concentration levels for
components, systems and processes, beyond which corrective actions are implemented to normalize the
levels. These are often referred to as the required cleanliness level (RCL). The cleanliness level is obtained by
sampling the hydraulic liquid and measuring the particulate contamination level. If the level is above the RCL,
then corrective actions are necessary to restore the situation. To avoid taking unnecessary actions, which can
often prove costly, precision in sampling and measuring the particulate contamination level is required.
A comprehensive range of measurement equipment is available, but the instruments used are usually
laboratory-based. This often requires that the equipment is operated in a special environment by specialist
laboratories and this delays delivery of the test result to the user. To overcome this disadvantage, instruments
are being continuously developed to determine the particulate contamination level, either using equipment that
can be operated in or near the workplace or directly using on-line or in-line techniques. For equipment
operated in the workplace, direct traceability to national measurement standards might not be appropriate, or
relevant, and the instruments are used to monitor the general level of particulate contamination or to inform
the user of a significant change in the level. When a significant change in the particulate contamination level is
detected, the actual level is then usually qualified by using an approved particle-counting method. Also, these
monitors can have simplified circuitry compared to similar laboratory units and this means that they are not so
precise.
In addition, some instruments are designed to work on the “go/no-go” principle and their ability to rapidly
evaluate the cleanliness level has resulted in an increase in their usage both in the fluid power industry and
other markets. Unfortunately, the lack of a standardized method for their use, recalibration (if applicable) and
means of checking the output validity means that the variability in the measurement data is at a level higher
than is desirable.
This International Standard has been developed to provide uniform and consistent procedures for instruments
that are used for monitoring the contamination levels in hydraulic systems, especially those where direct
traceability to national measurement standards is not possible or is not applicable.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 21018-1:2008(E)
Hydraulic fluid power — Monitoring the level of particulate
contamination of the fluid —
Part 1:
General principles
1 Scope
This part of ISO 21018 specifies methods and techniques that are applicable to the monitoring of particulate
contamination levels in hydraulic systems. It also describes the relative merits of various techniques so that
the correct monitor for a given application can be selected.
The techniques described in this part of ISO 21018 are suitable for monitoring
a) the general cleanliness level in hydraulic systems,
b) the progress in flushing operations,
c) support equipment and test rigs.
This part of ISO 21018 can also be applicable for other liquids (e.g. lubricants, fuels and process liquids).
NOTE Instruments used to monitor particulate contamination are not considered as or claimed to be particle counters,
even if they use the same physical principles as particle counters.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 3722, Hydraulic fluid power — Fluid sample containers — Qualifying and controlling cleaning methods
ISO 4021, Hydraulic fluid power — Particulate contamination analysis — Extraction of fluid samples from lines
of an operating system
ISO 4406:1999, Hydraulic fluid power — Fluids — Method for coding the level of contamination by solid
particles
ISO 5598, Fluid power systems and components — Vocabulary
ISO 11171, Hydraulic fluid power — Calibration of automatic particle counters for liquids
ISO 11500:1997, Hydraulic fluid power — Determination of particulate contamination by automatic counting
using the light extinction principle
ISO 11943, Hydraulic fluid power — On-line automatic particle-counting systems for liquids — Methods of
calibration and validation
ISO 12103-1:1997, Road vehicles — Test dust for filter evaluation — Part 1: Arizona test dust
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5598 and the following apply.
3.1
automatic particle counter
APC
instrument that automatically counts and sizes individual particles suspended in a liquid using the light
extinction principle
3.2
coincidence
detection of two or more particles as a single particle
NOTE Adapted from ISO 11500:1997, definition 3.2.
3.3
dynamic range
ratio of the largest and smallest particle size that a sensor can analyse
3.4
filter medium
fabric of the filter that removes and retains particles
3.5
gel
shapeless material that lacks definition and can interfere with the counting or monitoring process
NOTE Gels are usually formed by chemical reaction with the hydraulic liquid.
3.6
in-line analysis
analysis of a fluid sample of the liq
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 21018-1
Première édition
2008-04-15
Transmissions hydrauliques —
Surveillance du niveau de pollution
particulaire des fluides —
Partie 1:
Principes généraux
Hydraulic fluid power — Monitoring the level of particulate
contamination of the fluid —
Part 1: General principles
Numéro de référence
©
ISO 2008
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Publié en Suisse
ii © ISO 2008 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Hygiène et sécurité. 4
4.1 Généralités . 4
4.2 Énergie électrique. 4
4.3 Énergie mécanique hydraulique . 4
4.4 Fluides de procédé . 4
5 Choix de la technique de suivi . 5
5.1 Généralités . 5
5.2 Sélection . 5
6 Modes opératoires et mesures de prévention . 5
6.1 Généralités . 5
6.2 Obtention d'échantillons représentatifs. 5
6.3 Échantillonnage en laboratoire . 6
6.4 Analyse en ligne. 6
6.5 Analyse directe . 7
6.6 Analyse par aspiration ou échantillonnage de réservoirs ou de conteneurs . 7
6.7 Mode opératoire d'étalonnage. 7
6.8 Vérification de la validité des données. 7
6.9 Formation . 8
6.10 Contrôle de la fidélité de la technique. 9
7 Rapport d'essai . 9
Annexe A (informative) Récapitulatif des propriétés des diverses techniques. 10
Annexe B (informative) Description et biens-fondés relatifs aux différentes techniques de suivi
des niveaux de pollution. 16
Bibliographie . 26
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 21018-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 131, Transmissions hydrauliques et
pneumatiques, sous-comité SC 6, Contrôle de la contamination.
L'ISO 21018 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Transmissions hydrauliques —
Surveillance du niveau de pollution particulaire des fluides:
⎯ Partie 1: Principes généraux
⎯ Partie 3: Technique de colmatage de filtre
Une partie 2 traitant des procédures de calibration et de la vérification pour la surveillance de contamination
de champ et une partie 4 traitant de l'utilisation de la technique de l'extinction de lumière sont en cours de
développement.
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés
Introduction
Dans les systèmes de transmissions hydrauliques, l'énergie est transmise par l'intermédiaire d'un liquide sous
pression circulant en circuit fermé. Le liquide sert à la fois de lubrifiant et de moyen de transmission. La
présence de particules solides polluantes dans le liquide affecte les qualités lubrifiantes du fluide hydraulique
et entraîne une usure des composants. Le degré de cette forme de pollution du fluide a une incidence directe
sur le fonctionnement et la fiabilité du système et doit être maintenu à des niveaux jugés appropriés pour le
système concerné. Les filtres hydrauliques servent à contrôler le niveau de pollution à un niveau approprié à
la fois à la sensibilité du système à la pollution et au niveau de fiabilité requis par l'utilisateur.
Les opérateurs d'équipements hydrauliques définissent de manière progressive des niveaux de concentration
particulaire maximale pour les composants, les systèmes et les procédés, au-delà desquels des actions
correctives sont entreprises pour normaliser les niveaux. Ces niveaux sont souvent désignés par l'expression
«niveau de propreté spécifié (NPS)». Le niveau de propreté est obtenu par échantillonnage du fluide
hydraulique et par mesurage du niveau de pollution. Si le niveau de pollution est supérieur au NPS, des
actions correctives se révèlent alors nécessaires pour rétablir la situation. Pour éviter d'entreprendre des
actions inutiles, qui peuvent souvent se révéler onéreuses, l'échantillonnage et le mesurage du niveau de
pollution particulaire doivent être réalisés avec une grande précision.
Bien qu'il existe une gamme complète d'équipements de mesure, les instruments utilisés sont généralement
des instruments de laboratoire. Cela nécessite bien souvent d'utiliser les équipements dans un environnement
spécial par des laboratoires spécialisés et retarde de ce fait la transmission du résultat d'essai à l'utilisateur.
Pour compenser ces inconvénients, les instruments font l'objet d'un développement continu afin de déterminer
le niveau de pollution particulaire soit en utilisant des équipements qui peuvent être manipulés au poste de
travail ou à proximité de ce dernier ou directement au moyen de techniques en ligne ou directes. Dans le cas
des équipements manipulés au poste de travail, une traçabilité directe conforme aux étalons de mesure
nationaux peut n'être ni appropriée, ni pertinente et les instruments servent à surveiller le niveau général de
pollution particulaire ou à informer l'utilisateur d'un changement significatif de niveau. Lorsqu'un changement
significatif du niveau de pollution particulaire est détecté, une méthode de comptage des particules agréée
permet généralement de qualifier le niveau réel. En outre, ces détecteurs peuvent avoir des circuits plus
simplifiés que ceux des unités de laboratoire similaires, ce qui signifie qu'ils ne sont pas très précis.
Par ailleurs, certains instruments sont conçus pour fonctionner selon le principe du «tout ou rien» et leur
capacité à évaluer rapidement le niveau de propreté a contribué à développer leur utilisation tant dans
l'industrie des transmissions hydrauliques que dans les autres secteurs industriels. Malheureusement pour
ces machines, l'absence d'une méthode normalisée pour leur utilisation, leur réétalonnage (le cas échéant) et
la vérification de la validité des résultats obtenus, signifie que le niveau de variabilité des données de mesure
est plus élevé que souhaité.
La présente Norme internationale a été élaborée pour fournir des modes opératoires uniformes et cohérents
destinés aux instruments utilisés pour surveiller les niveaux de pollution des systèmes hydrauliques,
notamment ceux pour lesquels une traçabilité directe conforme aux étalons de mesure nationaux n'est ni
possible ni applicable.
NORME INTERNATIONALE ISO 21018-1:2008(F)
Transmissions hydrauliques — Surveillance du niveau de
pollution particulaire des fluides —
Partie 1:
Principes généraux
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 21018 spécifie les méthodes et les techniques applicables à la surveillance des
niveaux de pollution particulaire des systèmes hydrauliques. Elle décrit aussi le bien-fondé des différentes
techniques afin de pouvoir choisir le détecteur qui convient à une application donnée.
Les techniques décrites dans la présente partie de l'ISO 21018 permettent de surveiller
a) le niveau de propreté général des systèmes hydrauliques,
b) l'évolution des opérations de rinçage,
c) les matériels auxiliaires et les montages d'essai.
La présente partie de l'ISO 21018 peut aussi être appliquée à d'autres fluides (par exemple les lubrifiants, les
carburants et les fluides de procédé).
NOTE Bien que les instruments utilisés pour surveiller la pollution particulaire fonctionnent suivant les mêmes
principes physiques que les compteurs de particules, ils ne sont pas considérés comme des compteurs de particule ni
revendiqués appartenir à ce groupe.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 3722, Transmissions hydrauliques — Flacons de prélèvement — Homologation et contrôle des méthodes
de nettoyage
ISO 4021, Transmissions hydrauliques — Analyse de la pollution par particules — Prélèvement des
échantillons de fluide dans les circuits en fonctionnement
ISO 4406:1999, Transmissions hydrauliques — Fluides — Méthode de codification du niveau de pollution
particulaire solide
ISO 5598, Transmissions hydrauliques et pneumatiques — Vocabulaire
ISO 11171, Transmissions hydrauliques — Étalonnage des compteurs automatiques de particules en
suspension dans les liquides
ISO 11500:1997, Transmissions hydrauliques — Détermination de la pollution particulaire par comptage
auto
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.