關(guān)于采掘設(shè)備油缸鹽礦防腐措施的探討

陶景磊

[摘 要]信息技術(shù)的快速發(fā)展為各行業(yè)領(lǐng)域注入新鮮的活力，以鉀鹽開發(fā)領(lǐng)域?yàn)槔?，近年來發(fā)展中更注重將較為先進(jìn)的采掘設(shè)備引入其中。然而這些采掘設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中，仍存在較多弊病，尤其在設(shè)備油缸方面更為明顯，往往易出現(xiàn)腐蝕等問題。盡管企業(yè)在使用中采取較多如防塵伸縮套的應(yīng)用等措施，但所取得的效果并不明顯。對(duì)此，本文將對(duì)鉀鹽礦對(duì)油缸腐蝕的機(jī)理、采掘設(shè)備運(yùn)行中油缸腐蝕的問題以及采掘設(shè)備油缸鹽礦防腐措施進(jìn)行探析。

[關(guān)鍵詞]采掘設(shè)備；鉀鹽礦；油缸腐蝕；防腐措施

中圖分類號(hào)：TD422 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）08-0271-01

前言：鉀鹽礦作為鉀肥制作的主要原料，是近年來我國大多企業(yè)側(cè)重于開發(fā)的重要資源。以中農(nóng)集團(tuán)為例，其在鉀鹽礦開發(fā)過程中滲透到老撾地區(qū)，是當(dāng)前老撾國家鉀鹽開發(fā)領(lǐng)域中的領(lǐng)先者，在設(shè)備創(chuàng)新方面更是中國乃至世界鉀鹽開發(fā)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。企業(yè)在鉀鹽資源開發(fā)中，注重不斷引入新技術(shù)與新設(shè)備，確保資源得到最大程度的發(fā)揮，在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)獲取更多的社會(huì)效益。但在設(shè)備使用方面，仍是企業(yè)面臨的重點(diǎn)與難點(diǎn)，特別采掘設(shè)備油缸腐蝕問題，成為制約開發(fā)效率提高的重要因素。因此，本文對(duì)采掘設(shè)備油缸鹽礦防腐措施的研究，具有十分重要的意義。

一、鉀鹽礦對(duì)油缸腐蝕的機(jī)理分析

關(guān)于鉀鹽礦，其實(shí)質(zhì)為由硫酸鹽類礦物、鉀氯化物共同構(gòu)成的非金屬礦產(chǎn)，且在成分上主要以鉀石鹽、光鹵石、軟鉀鎂礬以及鉀鹽鎂礬等為主。其中不同的成分對(duì)于油缸所產(chǎn)生的影響也極為不同。根據(jù)以往實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，假若將碳鋼置于含有氯化鎂或氯化鉀等鹽溶液中，一段時(shí)間后進(jìn)行腐蝕觀察，并測(cè)量腐蝕增厚層，此時(shí)可發(fā)現(xiàn)未置于鹽溶液中的碳鋼，其腐蝕時(shí)間相比鹽溶液中的碳鋼腐蝕時(shí)間較為緩慢，且腐蝕增厚層也較低。假若將碳鋼置于成分較多的溶液中，碳鋼腐蝕時(shí)間將提升更多。產(chǎn)生這種現(xiàn)狀的原因主要由于空氣環(huán)境下對(duì)碳鋼的腐蝕主要集中在氧化腐蝕、電化學(xué)腐蝕等方面，不具備較快的腐蝕速度，在碳鋼表面的腐蝕薄層主要以Fe2O3為主。相比之下，在鹽溶液中，碳鋼腐蝕薄層Fe2O3會(huì)與鹽發(fā)生反應(yīng)，且有較多反應(yīng)物直接附于碳鋼表面，增加碳鋼表面氧化層的厚度。同時(shí)，鹽溶液中較多成分如氯化鎂、氯化鈉以及氯化鉀等也會(huì)因電離作用形成較多氯離子，使得溶液成為電解質(zhì)溶液，碳鋼中的鐵和少量碳恰好形成微小的原電池，導(dǎo)致鐵失去電子而被氧化，使腐蝕速度增加。由此可判斷，采掘設(shè)備油缸在運(yùn)行過程中，鉀鹽礦中的不同成分會(huì)對(duì)油缸表面產(chǎn)生一定的影響，加速對(duì)油缸的腐蝕，使油缸的使用性能與運(yùn)行效率都受到極大程度的影響[1]。

二、采掘設(shè)備油缸應(yīng)用中的腐蝕問題

采掘設(shè)備作為當(dāng)前鉀鹽開發(fā)中的關(guān)鍵性設(shè)備，盡管可為企業(yè)創(chuàng)造較多的收益，但在實(shí)際使用中也存在較多問題，以設(shè)備油缸腐蝕問題最為明顯。如中農(nóng)集團(tuán)老撾鉀鹽礦區(qū)，井下全部采用機(jī)械化開采，其中EBZ160掘進(jìn)機(jī)一臺(tái)、EBZ200H掘進(jìn)機(jī)3臺(tái)，EBS630掘采機(jī)一臺(tái)。這些設(shè)備在投入使用后可取得良好的效果，保持良好的運(yùn)行狀態(tài)且具有較高的工作效率。從采掘設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況看，掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)量方面可保持在300-500米/月（14㎡巷道斷面），由中農(nóng)與三一聯(lián)合開發(fā)的世界唯一的一臺(tái)掘采機(jī)平均截割效率為80m？/小時(shí)，單班最高截割效率為110m2/小時(shí)。然而設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中，因礦石主要以光鹵石為主，其自身的成分如氯離子等會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生較多不利影響，特別是光鹵石礦粉與設(shè)備截割過程為降溫降塵而噴灑的水結(jié)合后，形成電解質(zhì)溶液，增強(qiáng)了電化學(xué)腐蝕反應(yīng)效果，導(dǎo)致設(shè)備在實(shí)際工作中出現(xiàn)腐蝕問題，使得油缸活塞桿出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重的導(dǎo)致活塞桿出現(xiàn)麻面，麻面易導(dǎo)致油封發(fā)生損壞，要求在生產(chǎn)中不斷進(jìn)行油封的更換，使井下生產(chǎn)效率受到嚴(yán)重影響。對(duì)此現(xiàn)狀，為使油缸活塞桿上的鹽沉堆積被有效處理，適時(shí)采取清洗措施，使油缸使用效果得以明顯改善。但這種清洗方式并非問題解決的根本措施，還通過對(duì)油缸活塞桿增設(shè)過防塵伸縮套，能夠起到一定的保護(hù)作用，然而實(shí)際操作中仍可發(fā)現(xiàn)，由于光鹵石礦體在截割過程中會(huì)產(chǎn)生較多的鹽粉顆粒，且顆粒度較細(xì)，加之油缸伸縮過程中，防塵套與油缸活塞桿之間壓力會(huì)產(chǎn)生變化，特別是伸長(zhǎng)時(shí)形成負(fù)壓，使得鹽粉強(qiáng)制通過防塵套本身縫隙或者防塵套與油缸鏈接部位吸入到到防塵套內(nèi)部，使油缸點(diǎn)蝕問題仍較為明顯，進(jìn)入防塵套內(nèi)部鹽粉難以進(jìn)行清洗，無法保證防塵套功能充分發(fā)揮。特別設(shè)備運(yùn)行中，由于普通防塵套不具備較高的強(qiáng)度，當(dāng)有礦石撒落堆積到到油缸部位時(shí)，會(huì)擠壓防塵套，防塵套將直接被損壞，其中后支撐油缸尤為明顯，實(shí)際使用中防塵罩的使用壽命超不過一個(gè)班。因此，無論采取清洗措施或引入防塵伸縮套，其都難以從根本上解決油缸腐蝕問題[2]。

三、采掘設(shè)備油缸鹽礦防腐措施

（一） 防腐工作中的技術(shù)措施

針對(duì)油缸腐蝕問題，可應(yīng)用的技術(shù)措施主要表現(xiàn)在剛性防護(hù)套的應(yīng)用以及油缸鍍層增加等方式。如其中剛性防護(hù)套，在存在礦石堆積的位置，為保護(hù)油缸，可采用一定厚度及強(qiáng)度的鋼管加裝至油缸桿一側(cè)，并固定在油缸桿端部，其加裝長(zhǎng)度為油缸伸縮量，其直徑比油缸缸體外徑略大，防塵剛性護(hù)套與缸體外周之間加裝石墨盤根，或其他伸縮性潤滑密封材料，用于密封，且使兩者之間能夠有效的滑動(dòng)，并加裝端蓋。為便于維修，剛性護(hù)套為兩半拼裝。該種防塵護(hù)套可根據(jù)礦石掉落程度增加鋼管厚度，有效保護(hù)了活塞桿，同時(shí)避免了鹽粉的進(jìn)入，為解決缸體伸縮過程中剛性防護(hù)套與活塞桿之間形成負(fù)壓強(qiáng)制吸入鹽粉的問題，可在剛性護(hù)套上加裝呼吸器，呼吸器為一節(jié)伸縮性能較好的膠管，膠管一段密封，另一端接至剛性護(hù)套之上，用于調(diào)節(jié)油缸運(yùn)動(dòng)過程中防塵護(hù)套與油缸活塞管之間的壓力變化，使油缸活塞桿處于一個(gè)干燥、無鹽的理想工作環(huán)境中，有效地避免與井下環(huán)境接觸，減緩或避免杠桿損傷，延長(zhǎng)油缸油封的使用壽命，提高采掘設(shè)備的工作效率。。事實(shí)上，針對(duì)以往防塵伸縮套的使用問題看，也可考慮將高強(qiáng)度縫合油缸防護(hù)套引入其中，該類型防護(hù)套在特征上主要表現(xiàn)為以沖壓后的圓片構(gòu)成，內(nèi)邊保持相連，而對(duì)于兩個(gè)外邊進(jìn)行縫合，僅需保證縫制不存在問題，便可使防護(hù)套的作用得到充分發(fā)揮。此外，為解決油缸腐蝕問題，可采取的措施也表現(xiàn)在增加油缸鍍層方面，現(xiàn)行油缸鍍層增加的方式有很多種，但常見的措施主要以鎳鈷鐵合金電鍍技術(shù)為主，其具有涂層性能較好、成本較低以及環(huán)境污染程度較小等優(yōu)勢(shì)。因此，油缸在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮做好鍍層增加工作，其能夠?qū)⒂透赘g程度控制最低[3]。

（二） 防腐工作中的設(shè)備管理措施

對(duì)于油缸腐蝕問題，在解決中除引入相應(yīng)的技術(shù)措施外，在實(shí)際生產(chǎn)中還需從管理角度著手，要求相關(guān)管理人員做好設(shè)備管理工作。尤其老撾地區(qū)設(shè)備在使用中，很容易受井下環(huán)境的影響，工作面往往溫度較高，且由于灑水除塵，空氣濕度也較大，設(shè)備處于較易腐蝕的環(huán)境中。對(duì)此要求設(shè)備管理中，技術(shù)人員、施工人員以及管理人員等都應(yīng)落實(shí)其自身的職責(zé)，保證設(shè)備投入使用前做好檢查，這樣才可使設(shè)備的性能得以保障[4]。

結(jié)論：做好采掘設(shè)備油缸鹽礦防腐工作是提升資源開發(fā)效率的重要途徑。實(shí)際開展防腐工作中，應(yīng)正視鉀鹽礦對(duì)油缸的腐蝕機(jī)理，分析油缸運(yùn)行中存在的主要腐蝕問題，在此基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的技術(shù)措施與管理措施，以此提升設(shè)備的使用效果，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 張小剛.采掘工作面設(shè)備智能化控制系統(tǒng)的研究[J].煤礦機(jī)械，2013，02：219-221.

[2] 趙鵬程.淺談如何加強(qiáng)煤礦采掘設(shè)備管理提高生產(chǎn)效率[J]. 黑龍江科技信息，2015，25：27.

[3] 張志芳.煤礦機(jī)電設(shè)備的管理與維護(hù)[J].機(jī)械管理開發(fā)，2015，07：122-124.

[4] 趙殿明.新電子設(shè)備在煤礦企業(yè)大型綜合機(jī)械化采掘設(shè)備中的應(yīng)用[J]. 煤炭技術(shù)，2012，09：11-12.