淺談液壓油處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造

程新闖

（曹娥江大閘管理局，浙江 紹興 312000）

1 曹娥江大閘工程概況

曹娥江大閘樞紐工程是國家批準實施的大 （1）型水利項目，是我國在河口地區(qū)建設的第一大閘，是浙江省 “五大百億”工程浙東引水工程的樞紐工程，是紹興城市北進，建設紹興濱海新城的啟動性工程。大閘的建成，將有力促進紹興乃至浙東經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。工程主要作用是防潮 （洪）、治澇、水資源開發(fā)利用以及航運、改善水環(huán)境等綜合利用功能。

工程主要建設內(nèi)容包括擋潮泄洪閘、堵壩、導流堤、魚道、閘上河道堤腳保護等土建工程，金屬結(jié)構(gòu)及啟閉設施制作安裝、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、上部建筑工程、環(huán)境與文化配套工程等。

擋潮泄洪閘總凈寬560m，分28孔閘門，每孔閘門采用單獨液壓啟閉機，啟閉機型式為液壓啟閉機，共用液壓油8.6萬L。

2 大閘液壓系統(tǒng)對液壓油油品的要求

由于曹娥江大閘閘門跨度較大，閘門采用雙吊點方式啟閉，啟閉過程中要2吊點同步，故液壓啟閉機采用了比例閥來保證2吊點同步，系統(tǒng)比例閥的使用對液壓油油品有嚴格的要求：一是液壓油清潔度等級在NAS7以內(nèi)才能有效保證比例閥的正常使用，顆粒度超標會造成閥門堵塞等現(xiàn)象，降低液壓系統(tǒng)工作的可靠性，當液壓油低于NAS9（含）必須對液壓油進行過濾處理；二是液壓油水分含量不能過高，過高會導致液壓油乳化、渾濁、黏度增加，潤滑性能降低，添加劑水解，電絕緣性能下降，油品氧化加快，導致系統(tǒng)的各種故障，同時加速各個零部件的磨損。油中的水分還會對金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕等不良影響，同時將會對液壓油的物理性能產(chǎn)生諸多不利影響。液壓油品含水率一般在200～400ppm，超出600ppm采取脫水處理，超過1000ppm進行液壓油更換；三是黏度要求，一般按照40℃液壓油黏度進行控制，46＃抗磨液壓油的黏度為46，黏度變化率超過+15%或-10%的情況下進行換油處理。黏度影響液壓油的潤滑效果，良好的潤滑可以有效減少設備的磨損；四是總酸值要求，總酸值超標會對液壓系統(tǒng)的油管和閥門等部件產(chǎn)生腐蝕效果，降低系統(tǒng)運行安全性，液壓油的總酸值增加到大于40%或降低35%的情況下進行換油處理。

因此，為了保證液壓油的油品，在建設期間在大閘右岸集控樓附近布置了水利工程常規(guī)液壓油處理室及液壓油處理系統(tǒng) （3個油罐、過濾設備及管路等），該系統(tǒng)在投入使用后發(fā)現(xiàn)存在很多問題，無法滿足大閘液壓系統(tǒng)日常安全運行，后經(jīng)大量的調(diào)查研究，對該系統(tǒng)進行優(yōu)化設計及改造，以滿足大閘液壓系統(tǒng)安全正常運行。

3 大閘優(yōu)化改造前的液壓油處理系統(tǒng)

優(yōu)化前的液壓油處理系統(tǒng)采用2臺頗爾HNP021液體凈化設備 （循環(huán)油量20L／min）、1臺頗爾真空凈油機、1臺國產(chǎn)ZJCQ型真空透平油過濾機。2臺頗爾HNP021過濾1孔工作閘門液壓油3000L至少需168h左右 （從NAS10濾到NAS7），主要是頗爾的處理量小、真空凈油機不能處理進水量大于1000ppm的油，否則會造成噴油 （進油快，出油慢）。國產(chǎn)ZJCQ型真空透平油過濾機過濾1孔工作閘門液壓油3000L也需168h左右 （從NAS10濾到NAS7），不僅性能不好，而且存在更換濾芯比較困難，濾油性能不可靠等缺點，尤其是濾芯材料纖維物的脫落對液壓油的污染也比較嚴重，濾油過程中的電加熱加速了油品的老化。這2種濾油設備消耗相當大的人力及精力，完成1孔液壓油3000L的過濾需要7d不間斷工作，同時濾油期間要確保2個人不能離開濾油設備。

4 大閘液壓油處理系統(tǒng)優(yōu)化形成初期工作

成立技術攻關小組?？剖邑撠熑藶榻M長、機電技術骨干為組員成立液壓油處理系統(tǒng)攻關小組，針對液壓油處理系統(tǒng)存在的問題和不足進行研究分析。

攻關小組首先與原建造液壓油處理系統(tǒng)單位進行溝通、了解建造時的思路和想法，同時與浙江省內(nèi)相關的水利工程管理單位聯(lián)系溝通，了解液壓油的處理系統(tǒng)情況，由于液壓油處理量很少，采用的濾油方式比較落后。與上海Poll液體凈化設備和菲爾德液壓油處理設備技術人員共同交流，同時到寧波鋼鐵廠參觀學習了解濾油設備、設備工作原理、設備的布置排列、規(guī)范操作等。通過參觀學習，找到了改造濾油設備的方向，找到了合作單位的依據(jù)，最終確定與菲爾德濾油設備公司合作。

5 大閘液壓油處理系統(tǒng)優(yōu)化方案的形成及實施

根據(jù)大閘液壓設備系統(tǒng)要求及換油基本原則，對原先濾油設備進行更換，采購了采用1臺菲爾德 （北京）凈油設備有限公司生產(chǎn)的FX-200SS高精度多級濾油機 （流量為200L／min的多級過濾設備）、FJ-50聚結(jié)式凈油機 （流量為50L／min的多級過濾設備），同時利用四通、三通及球閥把1臺FX-200SS高精度多級濾油機、FJ-50聚結(jié)式凈油機通過不銹鋼過油管和球閥與3個油罐連成一個整體，通過球閥轉(zhuǎn)換油水分離機、濾油機的使用，使得該系統(tǒng)能同時進行抽油、除水、除污及把濾干凈的油打回到油箱。

通過設備與3個油罐組成一個整體，再利用球閥進行轉(zhuǎn)換連接，使得濾油過程簡單、高效，減少了濾油耗能。

對油處理系統(tǒng)優(yōu)化后的實施步驟：

（1）增設1臺FX-200SS高精度多級濾油機、1臺FJ-50聚結(jié)式凈油機和1臺PQT器 （在濾油過程中在油處理室現(xiàn)場進行在線檢測）。FX-200SS高精度多級濾油機對液壓油進行過濾，確保液壓油的清潔度；PQT接口在油處理室直接完成對油品的檢測分析，檢測合格后，用新購聚結(jié)式凈油機打回液壓站油箱；聚結(jié)式凈油機 （循環(huán)油量50L／min）平時作為打處理后的油至液壓站 （不易造成二次污染），如水分超標時，作為除水處理和把過濾后的打回液壓站油箱。

（2）對油罐使用功能進行重新定位，將需要處理的液壓油統(tǒng)一用各個液壓站相應齒輪泵打至污油罐，再用大流量的菲爾德濾油機打入運行油罐或凈油罐，在運行油罐或凈油罐內(nèi)完成油處理工作。減少了非不銹鋼管15m，閥門18個。

（3）油液檢測 （水分、運動黏度、酸值、顆粒度）安排在油處理室。

6 優(yōu)化后大閘液壓油處理系統(tǒng)效果

通過本次優(yōu)化改造取得以下幾方面的效果：

（1）通過對濾油系統(tǒng)的優(yōu)化和濾油設備更換，濾油效率得到提升，濾油時間大大縮短，由原來1孔NAS10級液壓油 （3000L）濾到NAS7需要168h，縮短到5h以內(nèi)，同時去除水份的效率也大大提高。

（2）濾油人員工作量降低。本次優(yōu)化改造將所有油處理程序考慮成熟，通過閥門開關即可實現(xiàn)各個程序切換，使現(xiàn)場管子換接工作不復存在。

（3）油處理系統(tǒng)整體效果得到較大改善。通過油罐功能的合理劃分，使得現(xiàn)場管路布置更為清晰，操作簡單明了。

（4）油處理系統(tǒng)中增設PQT器，為油處理系統(tǒng)油品在線檢測提供了條件。避免了純粹由經(jīng)驗判斷，再到液壓站進行檢測中可能出現(xiàn)的不合格重新處理的問題。

7 建 議

目前油處理系統(tǒng)完全能夠滿足曹娥江大閘液壓油處理的要求，在今后設備管理中需加強對油品質(zhì)量監(jiān)測，著重是要分析油品發(fā)展變化趨勢，在合理的范圍內(nèi)對油品進行過濾處理。