論一種更環(huán)保節能的液壓系統沖洗方法
論文關(guān)鍵詞：本泵本油 液壓沖洗 過(guò)程控制 環(huán)保節能
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論文摘要：詳細介紹了寶鋼5000 mm寬厚板札機剪切線(xiàn)液壓系統“本泵本油箱”的沖洗和施工過(guò)程控制方法，并與傳統的“在線(xiàn)酸洗”方法對比，具有環(huán)保、節能的優(yōu)勢。
0前言
筆者主要對寶鋼5000mm寬厚板軋機剪切線(xiàn)液壓系統“本泵本油箱”的沖洗和施工過(guò)程控制方法進(jìn)行介紹。通過(guò)兩種液壓系統沖洗方法的特點(diǎn)對比，為液壓系統沖洗提供一種更節能、更環(huán)保的沖洗方法。
1“在線(xiàn)酸洗”與“本泵本油箱”沖洗方法對比以及優(yōu)缺點(diǎn)
“在線(xiàn)酸洗”是傳統的液壓系統沖洗方法。目的是去除管道中的銹與氧化鐵皮。方法是將液壓管道安裝完畢后，不再拆除，而是將液壓管道與酸洗設備相連，形成沖洗回路，進(jìn)行循環(huán)酸洗，除銹、除氧化鐵皮后，用沖洗油進(jìn)行沖洗，“除去”管道中的異物、水和殘存的酸后，再用工作油進(jìn)行沖洗。工藝比較成熟，缺點(diǎn)是對環(huán)境的污染較大，需要耗費大量的沖洗油，沖洗成本上升，并且很難將管道中的水和殘存的酸排干凈，從而會(huì )導致液壓油氧化速度增快以及液壓油膜變薄，元件磨損加劇，最終使液壓系統發(fā)生故障。
寶鋼5000mm寬厚板軋機剪切線(xiàn)液壓系統，采取“本泵本油箱”的新沖洗方法。目的是去除管道中的銹與氧化鐵皮;避免施工過(guò)程中產(chǎn)生氧化鐵皮，最大限度地降低油液中的含水率。方法是先將“素材管”進(jìn)行酸洗、除銹，將其兩端用塑料布封住，防止再生銹，管道焊接時(shí)，在管道的一端始終通帶有一定壓力的氫氣，直到管道焊接完畢并達到常溫時(shí)才斷開(kāi)氫氣，從而避免產(chǎn)生氧化鐵皮。缺點(diǎn)是該沖洗工藝在國內應用不多，優(yōu)點(diǎn)是節約了大量的液壓沖洗油，大大改善了施工環(huán)境，減少了環(huán)境污染，液壓系統獲得理想的沖洗效果，縮短了施工工期，沖洗成本降低。
2寶鋼5000 mm寬厚板軋機剪切線(xiàn)液壓系統
寶鋼5000mm寬厚板軋機剪切線(xiàn)液壓系統主要包括三套液壓系統，均采用“本泵本油箱”的沖洗方法，沖洗精度需要達到NAS6級合格。
切頭剪液壓系統主要為切頭剪本體提供液壓動(dòng)力，該系統為電液比例閥控制，系統P管壓力為14 MPa，該系統泵站設在MR08液壓站。雙邊剪與剖分剪液壓系統主要為雙邊剪與剖分剪本體、換刃裝置以及雙邊剪磁對中裝置提供液壓動(dòng)力，該系統為電液比例閥與伺服閥控制，系統P管壓力為14 MPa，該系統泵站設在MR09液壓站。
定尺剪液壓系統主要為定尺剪本體及磁對中裝置提供液壓動(dòng)力，該系統為電液比例閥控制。系統P管壓力為14MPa，該系統泵站設在MR10液壓站。
3“本泵本油箱”沖洗的液壓系統管道的施工過(guò)程控制
為保證液壓管道采用本泵本油箱沖洗的順利進(jìn)行，必須加強液壓設備、管道安裝過(guò)程的控制，主要是保證設備、管道內的清潔度。根據管道的材質(zhì)及供貨渠道采取不同的安裝方法。
3. 1國外供貨的碳鋼管道及不銹鋼管道，內壁非常干凈，并且都有專(zhuān)用的管帽，不需要酸洗，可以直接進(jìn)行施工。
3.1.1在施工過(guò)程中，在對管道切割或焊接時(shí)，管道兩側的管口才能打開(kāi)，完成后必須立即包扎好。
3. 1. 2管道切割采用機械切割的方法進(jìn)行，對于大管徑不銹鋼管可采用等離子切割，切割完成后必須將熔渣、氧化皮、鐵屑和毛刺飛邊等清理干凈。
3. 1. 3管道采用氨氣保護焊，在焊接時(shí)管道內壁必須連續充氨氣，充氫氣時(shí)要保證管道焊接前先將管道內部的空氣全部置換成較高純度的氫氣，然后進(jìn)行焊接，并且在管道焊接完成后焊縫完全冷卻后才能停止充氣，以保證管道內壁不被氧化。焊接完畢后，立即將管口包扎緊密，主要是防止潮濕的空氣進(jìn)人管道加速氧化，保證管道內氫氣正壓和純度，提高管道內的清潔度和延緩管道內壁氧化。
3. 2對于國內供貨的管道在酸洗廠(chǎng)進(jìn)行酸洗、鈍化、噴涂防銹油等處理，合格后再運到現場(chǎng)進(jìn)行施工，施工工藝與國外供貨的管道相同。特別要注意的環(huán)節是合理、準確的控制酸洗的進(jìn)度和運到現場(chǎng)的管子數量，以防止管道氧化銹蝕，以能保證現場(chǎng)的施工進(jìn)度、不積壓為準。
4本泵、本油箱液壓系統的油沖洗
4. 1沖洗前的準備工作
4. 1. 1管道安裝完成后，要認真與系統圖核對，確認無(wú)誤后才可進(jìn)行臨時(shí)管路連通作業(yè)，所有制作的臨時(shí)短接管路必須要經(jīng)過(guò)酸洗及噴油防護，臨時(shí)管道連通完畢后，先用純凈的氮氣瓶組進(jìn)行吹掃，將木板條纏上白布、再抹上粘結劑(如漿糊、白漆)，放在被吹掃管道的出口，目測5 min內木板白布上無(wú)雜物，為合格。
4. 1. 2在制作臨時(shí)連通管的同時(shí)，也要進(jìn)行油箱清理工作，具體為:用白色面粉和面團清理油箱內的灰塵，直到新和的面團潔白無(wú)雜質(zhì)為準。油箱清理好后，應對加人油箱內的油質(zhì)進(jìn)行化驗分析，如能達到精度要求就加注至油箱內，原油的洗精度一般不低于NAS10級為合格。加注油采用濾油小車(chē)從液壓站上面向油箱加注，加油到油箱的3/4位置。
4. 1. 3更換過(guò)濾器是油沖洗的關(guān)鍵節點(diǎn)，將回油過(guò)濾器的20u,濾芯更換成3 u臨時(shí)濾芯，將壓力油回路上的高壓濾芯更換為中壓的臨時(shí)濾芯，等沖洗完畢后將壓力油回路上的高壓濾芯更換成正式濾芯，而回油過(guò)濾器的臨時(shí)濾芯到系統聯(lián)試完畢后再更換為正式的濾芯。將系統中閥臺上的比例閥、伺服閥更換為沖洗板。
4. 1. 4沖洗前應確認已經(jīng)關(guān)閉系統集中加油管線(xiàn)和集中廢油排油管線(xiàn)的總閥已經(jīng)關(guān)閉。
4. 2液壓系統的沖洗過(guò)程
4. 2. 1液壓系統沖洗工藝
4. 2. 2考慮到機械的安裝進(jìn)度及系統的大小，整個(gè)系統的沖洗一般分為兩步進(jìn)行。首先將泵站到各個(gè)閥臺的主管路連成回路進(jìn)行沖洗;第二步是等所有的主管路沖洗完成后，再對閥臺到各個(gè)液壓執行單元的管道連成回路進(jìn)行沖洗，沖洗根據管道的管徑、回路長(cháng)度、清潔度等進(jìn)行分段、分部沖洗。
4.2.3沖洗前，先啟動(dòng)循環(huán)泵，對油箱內的油進(jìn)行循環(huán)加熱和過(guò)濾，油溫加至40一60℃時(shí)，開(kāi)始啟動(dòng)液壓高壓泵，啟動(dòng)后應對沖洗流量進(jìn)行評估，主管沖洗流速要大于6m/s。同時(shí)檢查油箱附件是否正常工作，如空氣濾清器是否堵塞，液位報警器的高低液位與循環(huán)泵、高壓泵的連鎖是否良好，溫控裝置的高溫報警與循環(huán)泵、高壓泵的連鎖是否良好;水冷卻器是否已經(jīng)能正常使用。
4. 2. 4沖洗時(shí)整個(gè)系統的壓力為4一6MPa，剪切線(xiàn)液壓系統壓力泵均為恒壓變量柱塞泵。首先全松開(kāi)主泵裝置上電磁溢流閥的調壓螺釘，用點(diǎn)動(dòng)的方式確認電機的旋轉方向無(wú)誤，調節電磁溢流閥使系統壓力表達到溢流閥的設定值，鎖定溢流閥，然后調節泵使系統壓力表達到系統的沖洗壓力4~6 MPa ,鎖定泵，此時(shí)調節電液換向閥，得電沖洗，失電系統保壓。為滿(mǎn)足沖洗流量速度大于6m/s,需要同時(shí)開(kāi)啟幾臺壓力泵進(jìn)行沖洗。
4. 3沖洗時(shí)要注意的事項
4. 3. 1沖洗作業(yè)要有專(zhuān)人負責，沖洗作業(yè)要連續進(jìn)行，要求施工人員必須做好沖洗記錄，一旦發(fā)現異常情況，應停泵處理。使用在線(xiàn)污染度檢測儀檢測各支回路的清潔度和流量，當發(fā)現流量不能滿(mǎn)足沖洗要求，通過(guò)關(guān)閉其它支路閥門(mén)，集中沖洗或增加壓力泵的臺數的方法來(lái)滿(mǎn)足流量要求。沖洗的流速、流量與管徑對照如表1所示:
4. 3. 2隨時(shí)檢測過(guò)濾器前、后壓差，壓差超過(guò)規定值時(shí)說(shuō)明過(guò)濾器堵塞，可清洗或更換濾芯。4.3.3取樣要有專(zhuān)人負責，取樣方法及步驟必須按有關(guān)規定進(jìn)行，沖洗開(kāi)始后2一4h可取樣一次，以后可根據取樣判定結果，再決定取樣的間隔時(shí)間。油清潔度的檢驗可利用外方在線(xiàn)污染度檢測儀在線(xiàn)檢測。對高壓泵出口、最遠端閥臺、回線(xiàn)過(guò)濾器前三個(gè)部位的測壓接頭處進(jìn)行檢驗。以三個(gè)部位全部合格為沖洗合格的標準。
4. 3. 4油溫加至40一60℃，主要是兩個(gè)作用:一是降低油的勃度，易于在管道沖洗時(shí)產(chǎn)生紊流;二是因溫差使管道產(chǎn)生熱脹冷縮，使附在管道內壁的焊渣、氧化皮等脫落。紊流對管道的沖洗效果有比較重要的影響，判斷是否紊流，根據流體的臨界雷諾數來(lái)判斷，當流動(dòng)液體的雷諾數低于臨界雷諾數時(shí)，流動(dòng)狀態(tài)為層流，反之流動(dòng)液體的狀態(tài)為紊流。光滑的金屬圓管道的臨界雷諾數為2000~2300，雷諾數計算公式為:
Re=vd/y
式中Re—為雷諾數
v—管道中流體的平均流速
d—為管道直徑
y—液體的運動(dòng)勃度
當vd一定時(shí)，降低運動(dòng)勃度y，會(huì )使雷諾數增大，使流動(dòng)液體的狀態(tài)達到紊流狀態(tài)。
5小結
5. 1本泵、本油箱沖洗的特點(diǎn)以及適用條件
5.1.1因使用正式的壓力泵作為油沖洗的動(dòng)力，壓力泵主要提供高壓的介質(zhì)，但流量比較小，不易產(chǎn)生紊流。
5. 1. 2液壓管路中壓力管路管徑相對于回油管路的管徑比較小，需要在回油管路上安裝臨時(shí)的調節閥門(mén)，來(lái)保證沖洗回路的壓力和流量。
5. 2. 3采用本泵、本油箱的沖洗方法，對管道及設備的施工過(guò)程要求比較高，保證管道內壁非常清潔。
5. 2. 4不適用施工周期很長(cháng)、比較大的液壓系統。
5. 3本泵、本油箱沖洗的優(yōu)點(diǎn)
5. 3. 1縮短了從施工到試車(chē)的周期，節省了工程建設以及液壓系統的調試時(shí)間，從而降低了工程建設成本。
5. 3. 2大大減少了二次酸洗物質(zhì)和油的污染，直接使用正式的液壓油進(jìn)行沖洗，沖洗完畢后，不需要更換油，在節能減排和保護環(huán)境方面，具有較廣泛的應用價(jià)值。
5. 3. 3與循環(huán)在線(xiàn)酸洗油沖洗的方法相比，減少了酸洗、中和等工序，不需要專(zhuān)用的循環(huán)酸洗泵和油沖洗泵，降低了工程建設成本。
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