液壓系統(tǒng)管路在線循環(huán)清洗的嘗試

李寶安 孫俊杰 鄭雪蘋

（包頭市液壓機(jī)械有限公司，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

引言

管路的酸洗和沖洗是保證液壓系統(tǒng)工作可靠性和元件使用壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，必須足夠重視[1]。液壓系統(tǒng)管路在線循環(huán)清洗是濾除管路施工（安裝）過程所造成的污染物，提高系統(tǒng)清潔度，使油液清潔度保持在系統(tǒng)關(guān)鍵液壓元件的污染耐受度以內(nèi)，是消除或最大限度地減少設(shè)備早期故障的必要措施。

本文以包頭某鋼鐵公司CCS萬能軋機(jī)區(qū)域液壓系統(tǒng)管路的在線循環(huán)清洗為例，探討在實際生產(chǎn)實踐中如何對液壓系統(tǒng)管路應(yīng)用在線循環(huán)清洗。

液壓系統(tǒng)管路的清洗主要分為兩個大的步驟:酸洗、油沖洗。下面就這個兩個步驟做詳細(xì)說明。

1 在線循環(huán)酸洗

管路在線循環(huán)酸洗法具有酸洗速度快、效果好、工序簡單、操作方便，減少了對人體及環(huán)境的污染，降低了勞動強(qiáng)度，縮短了管路安裝工期，解決了長管路及復(fù)雜管路酸洗難的問題，并避免了經(jīng)槽式酸洗的管路在裝配時二次污染的問題。這種方法已在大型液壓系統(tǒng)管路施工中得到了廣泛應(yīng)用[2]。

管路在線循環(huán)酸洗工藝設(shè)定不合理易造成鋼管內(nèi)壁氧化物不能徹底除凈、管壁過腐蝕、管道內(nèi)壁二次銹蝕及殘留物反應(yīng)沉積物等現(xiàn)象的發(fā)生。我們在包頭現(xiàn)場在線循環(huán)酸洗的清洗工藝是:準(zhǔn)備——漏水測試——清洗液沖洗——氮氣吹掃——人工清理、檢查——油沖洗。

(1)準(zhǔn)備:在線循環(huán)酸洗之前將管徑相當(dāng)、走向基本一致的管路分為一組，管路總長度不宜超過300m[1]。先使用現(xiàn)場提供的壓縮空氣吹掃管道，將較大的雜物清理出去，然后按照圖1連接成酸洗回路。

回路管道最高部位設(shè)置排氣點（可利用測壓接頭），最低部位設(shè)置排空點（可利用測壓接頭或螺塞）；回路中的死點宜處于水平位置，如若朝下，則需在酸洗各工序交替時松開死點接頭，以便排凈死點內(nèi)上一工序留存的液體。

圖1 CCS萬能軋機(jī)區(qū)域液壓系統(tǒng)酸洗回路分組

(2)漏水測試:用潔凈水（生活用水或工廠脫鹽脫鈣中水）在管路內(nèi)循環(huán)，檢測液壓系統(tǒng)管路內(nèi)部是否存在滲漏現(xiàn)象，如有則需立即解決。酸洗現(xiàn)場附近必須有水源，并具備污水及零星廢清洗液的排放設(shè)施。

(3)清洗液沖洗:由于采用了脫脂、酸洗、磷化三合一清洗液GR-927，省去了每一步之間的水沖洗過程，大大節(jié)約了時間。清洗液總量按照系統(tǒng)容水量的150%計算，將GR-927以1:15的比例加入到水中，清洗液的溫度維持在60～80℃，每間隔半小時停泵一個小時，讓清洗液充分浸泡管內(nèi)壁。同時為了徹底清除粘附在管壁上的氧化皮、焊渣和雜質(zhì)，可用木棒、橡皮錘或使用震動器沿管線從頭至尾進(jìn)行敲打震動。重點敲打焊縫、法蘭、彎頭和三通等部位。敲打時要環(huán)繞管四周均勻敲打，不得傷害管子外表面。震動器的頻率選擇50～60HZ，振幅為1.5～3mm[2]。

(4)氮氣吹掃:在經(jīng)過清洗液連續(xù)4～6個小時左右的沖洗后，使用現(xiàn)場提供的干燥氮氣進(jìn)行管路吹掃，將大部分清洗液排回清洗液站內(nèi)備下次使用。打開排空點將殘余的液體（中性的）排放至管溝廢液坑中。

(5)人工清理、檢查:請業(yè)主代表及工程監(jiān)理在各連接口處檢查清洗結(jié)果，符合要求后按照圖2連接成油沖洗回路。

2 在線循環(huán)油沖洗

由于CCS系統(tǒng)是德國公司設(shè)計的液壓伺服系統(tǒng)，要求系統(tǒng)油液的清潔度需要達(dá)到NAS1638中6級的要求（相當(dāng)于ISO4406中15/12級）。按照外方的要求，采用殼牌專用沖洗油，沖洗時油液流速不低于6m/s。

我們在現(xiàn)場使用的油沖洗泵站參數(shù)為:油箱有效容積5m3、泵組最大排量2200L/min、泵組最大工作壓力10MPa?；赜瓦^濾采用二級過濾方式，粗級過濾濾芯采用PALL公司KS級濾材，過濾精度12μm（β12≥200）；精級過濾采用雙筒過濾器，濾芯為PALL公司KP級濾材，過濾精度 3μm（β3≥200）。二級過濾的方式可以節(jié)約精級過濾濾芯，雙筒過濾器可以保證在不停機(jī)情況下更換沖洗濾芯。

圖2 CCS萬能軋機(jī)區(qū)域液壓系統(tǒng)油沖洗回路

(1)性能驗證:

①計算滿足系統(tǒng)沖洗速度要求的最低流量Q:

已知沖洗流速V=6m/s，管路最大管徑為φ89x5；則

油沖洗泵站流量滿足要求。

②計算系統(tǒng)雷諾數(shù)Re，驗證沖洗時油液是否呈紊流狀態(tài):

已知沖洗流速V=6m/s，管路最大管徑為φ89x5，沖洗油運動粘度v=0.39cm2/s(20℃時）；則

以6m/s流速沖洗管路時，沖洗油液呈紊流狀態(tài)。

③計算管路沿程壓力損失δp:

已知沖洗油密度 =927kg/m3，系統(tǒng)沖洗管路長度300m；則

油沖洗泵站壓力滿足要求。

(2)油沖洗步驟:

①沖洗主管線，按圖2連接后，關(guān)閉所有B油口的球閥，將P、T構(gòu)成回路沖洗。

②沖洗支管線:

CCS液壓系統(tǒng)共有12個閥臺，每次只清洗一個閥臺所對應(yīng)的管線。比如清洗閥臺ITEM1108，其余11個閥臺的B油口的球閥必須關(guān)閉。同一個閥臺上小管徑的進(jìn)出油管線可以并聯(lián)起來清洗。

(3)清洗檢驗:

當(dāng)回油過濾器處的壓差2小時無變化時，從沖洗油箱的回油管取樣口取樣化驗（可以是在線檢測也可以是離線檢測，但是液壓伺服系統(tǒng)必須采用顆粒計數(shù)法檢測[1]），符合NAS1638中6級規(guī)定時即為油沖洗合格。

3 清洗后

待清洗合格后，將斷開的管路及元件連接好，將其它液壓元件調(diào)整到工作狀態(tài)。注意在安裝時，應(yīng)保證管路和元件等的清潔度。

4 結(jié)束語

上述方法在包頭某鋼鐵公司CCS萬能軋機(jī)區(qū)域液壓系統(tǒng)管路的在線循環(huán)清洗中應(yīng)用成功后，相繼在酒泉某鋼鐵公司熱軋廠、冷軋不銹鋼廠及包頭某鋼鐵公司寬厚板項目上推廣應(yīng)用，均取得了良好的效果，獲得客戶的一致肯定。

[1]成大先等.機(jī)械設(shè)計手冊（第四版）[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2002:17-774～775、18-126.

[2]何席兵.液壓系統(tǒng)管道酸洗處理工藝[J].人民長江.2008，39(10):37-38.

[3]路甬祥.液壓氣動技術(shù)手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2005.