鋼廠液壓系統(tǒng)故障判斷排查對策研究

陳水良

（上海梅山鋼鐵股份有限公司，江蘇 南京 210039）

鋼廠液壓設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中，經(jīng)常由于各種因素的影響而出現(xiàn)故障，當(dāng)前液壓系統(tǒng)主要是由液壓、機械、電氣或計算機結(jié)合構(gòu)成的設(shè)備。每個環(huán)節(jié)都相互影響和連接，一旦液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，液壓系統(tǒng)具有的復(fù)雜性將會提升故障判斷與排查工作的難度，液壓系統(tǒng)中最為常見的兩種故障是氣穴和漏油，故障嚴(yán)重有可能致使液壓系統(tǒng)難以正常運作。特別是對鋼廠生產(chǎn)活動來說，液壓系統(tǒng)對鋼廠是否可以正常開展工作和能否提高鋼廠的經(jīng)濟效益具有直接關(guān)系。

1 鋼廠液壓系統(tǒng)常見故障分析

（1）鋼廠液壓系統(tǒng)中的氣穴故障。鋼廠液壓系統(tǒng)在使用過程中，往往因為各種原而容易出現(xiàn)運轉(zhuǎn)故障，目前在鋼廠生產(chǎn)中所使用的液壓系統(tǒng)，通常是由液壓結(jié)構(gòu)、機械結(jié)構(gòu)以及電子計算機結(jié)合構(gòu)成的設(shè)備，結(jié)構(gòu)之間具有密切關(guān)聯(lián)，同時對整體系統(tǒng)工作又有著各種作用。如果液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障，這種復(fù)雜的系統(tǒng)將會加大維護與檢修工作的難度。在實際使用過程中，液壓系統(tǒng)最容易出現(xiàn)的兩種故障的其中一種就是氣穴和氣蝕故障，當(dāng)出現(xiàn)氣穴和氣蝕故障時，將嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)運行，從而對鋼廠正常生產(chǎn)造成巨大影響。

（2）鋼廠液壓系統(tǒng)中的漏油故障。鋼廠液壓系統(tǒng)中的部件和器件之間的連接具有多種形式，兩個連接部件之間在高強度生產(chǎn)與超負荷運行的情況下容易出現(xiàn)油品泄漏或滲出問題，從而造成鋼廠液壓系統(tǒng)內(nèi)部欠缺壓力，同時，鋼廠液壓系統(tǒng)連接部分出現(xiàn)損壞或油污問題，這不僅加大了鋼廠液壓系統(tǒng)的運動消耗，同時也加大了鋼廠液壓系統(tǒng)的油脂消耗，進而造成鋼廠液壓系統(tǒng)生產(chǎn)效率低下，尤其是鋼廠液壓系統(tǒng)滲出油脂為火災(zāi)提供了可燃物，容易發(fā)生火災(zāi)，無法保障鋼廠液壓系統(tǒng)與生產(chǎn)人員的安全。

2 鋼廠液壓系統(tǒng)兩種常見故障的判定與原因分析

（1）氣穴與氣蝕故障的判斷與原因分析。空穴是液壓系統(tǒng)中的液壓在流動過程中，流速的變化致使壓降而出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象?？昭〞档拖到y(tǒng)各項性能與容積效率，從而破壞到機件，縮短液壓元件的使用壽命。氣蝕是液壓系統(tǒng)內(nèi)部元件或者管壁表面上，因為長時間液壓沖擊和高溫作用的影響，從而嚴(yán)重腐蝕了液壓系統(tǒng)表面，并慢慢剝落而出現(xiàn)蜂窩狀的小坑。油液溫度上升或者通道太狹窄是造成空穴與氣蝕故障出現(xiàn)的主要原因。在油泵吸油不夠的情況下，油泵輸出流量就會有所降低，從而出現(xiàn)油缸運行減慢。在操縱閥組出現(xiàn)氣蝕故障時，執(zhí)行機件就會出現(xiàn)動作失調(diào)或加速問題。此外，在出現(xiàn)氣穴和氣蝕故障時，液壓系統(tǒng)動作會逐漸變慢，并且其系統(tǒng)內(nèi)部油路控制出現(xiàn)不靈的問題。液壓系統(tǒng)中油泵運行過程中，吸油管路阻力的大小和油液填充泵腔的程度，都在一定程度上影響液壓系統(tǒng)內(nèi)部部分真空，如果出現(xiàn)局部真空問題，就會造成低壓問題。油液控制分離壓或壓力低的情況下，油液中溶解的空氣將會隨之大量分解，同時形成氣泡，情況嚴(yán)重甚至?xí)霈F(xiàn)油液沸騰現(xiàn)象。同時，油泵運行會使油液中的氣泡被吸到高壓區(qū)域，而這些氣泡在高壓作用下會溶解或被擊破。但是，當(dāng)氣泡被擊破時會出現(xiàn)一定的高頻沖擊力，而這種高頻沖擊力具有加大的幅值，能夠達到150 ～200MPa，并且會出現(xiàn)局部高溫現(xiàn)象。高頻沖擊對液壓系統(tǒng)中的各種機件而言具有較大的破壞力，主要是會使機件表面金屬脫落，而影響到正常運轉(zhuǎn)。此外，由于具有較大的壓力波動而形成高頻噪聲，這也對齒輪泵中的浮動側(cè)板造成了一定的損壞。

（2）漏油故障的判斷與原因分析。液壓系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)漏油情況是目前鋼廠生產(chǎn)中面臨的一個重大問題，設(shè)備漏油會影響到鋼廠的生產(chǎn)效率，增加生產(chǎn)過程中的能源消耗量，這對我國推行節(jié)能減排行動和鋼廠生產(chǎn)效率造成較大影響。另外，液壓系統(tǒng)出現(xiàn)漏油故障還可能引發(fā)火災(zāi)問題，對鋼廠生產(chǎn)與人員生命安全都具有威脅。液壓系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的漏油故障主要有兩種情況，一種是設(shè)備內(nèi)部漏油，另一種則是外部漏油。內(nèi)部漏油會致使液壓系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)液壓油逆向流動，主要是高壓孔逐漸流向低壓孔，從而導(dǎo)致液壓油在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中泄漏。而外部漏油是液壓油其內(nèi)部流到了外部，通常導(dǎo)致出現(xiàn)這種問題的主要原因是液壓系統(tǒng)油液管道存在泄漏問題。鋼廠液壓系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中，技術(shù)人員若想減少液壓系統(tǒng)漏油故障，就需要分析為何會出現(xiàn)這種問題，同時在后期改進過程中針對這些問題出現(xiàn)的原因，實施相應(yīng)的解決策略。其一，在鋼廠生產(chǎn)過程中，液壓系統(tǒng)如果存在安裝和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的問題，就會出現(xiàn)漏油故障，如安裝過程中操作人員操作不規(guī)范，就會對液壓設(shè)備的安裝質(zhì)量造成影響。其二，液壓系統(tǒng)中使用的元件質(zhì)量存在問題，一些鋼廠為減少生產(chǎn)支出，使用不合格的元件，會使液壓系統(tǒng)接口與油管出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3 鋼廠液壓系統(tǒng)常見的兩種故障的排查和解決措施

（1）氣穴故障的預(yù)防與排查措施。首先，鋼廠液壓系統(tǒng)運行人員需要以鋼廠液壓系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與壓力控制參數(shù)作為規(guī)范，嚴(yán)謹(jǐn)而細致地進行鋼廠液壓系統(tǒng)壓力值控制工作，保證鋼廠液壓系統(tǒng)壓力要比大氣壓力要高，防止因為氣壓差而使得外部空氣侵入鋼廠液壓系統(tǒng)內(nèi)部，從而有效地化解鋼廠液壓系統(tǒng)內(nèi)部由于壓力低而出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象，從系統(tǒng)方面做好鋼廠液壓系統(tǒng)氣穴故障。其次，需要結(jié)合鋼廠液壓系統(tǒng)油脂具有的理化性質(zhì)切實做好預(yù)防和維護工作，提高油脂在受壓狀態(tài)與高溫時期的穩(wěn)定性，防止鋼廠液壓系統(tǒng)油脂出現(xiàn)空氣滲入和溶解問題，重視鋼廠液壓系統(tǒng)油脂添加、排氣以及檢驗過程中的細節(jié)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在避免控制聚集與液壓油低壓情況下，全面預(yù)防鋼廠液壓系統(tǒng)氣穴故障。除此之外，鋼廠液壓系統(tǒng)檢修和運轉(zhuǎn)過程中，技術(shù)人員和操作人員需要把握油壓，嚴(yán)格把控鋼廠液壓系統(tǒng)吸油口壓力值與系統(tǒng)內(nèi)部壓力比，聯(lián)合鋼廠液壓系統(tǒng)實際生產(chǎn)和運用要求，平衡鋼廠液壓系統(tǒng)內(nèi)部與吸油口之間的壓力問題，同時在調(diào)整和改進的情況下，確保減少鋼廠液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕故障發(fā)生概率。最后，防止鋼廠液壓系統(tǒng)出現(xiàn)氣穴與氣蝕故障的方法是做好排查工作，這也是從根本上控制鋼廠液壓系統(tǒng)氣穴與氣蝕故障的必要策略。鋼廠液壓系統(tǒng)操作人員和檢修人員需要根據(jù)液壓系統(tǒng)的技術(shù)性能和使用標(biāo)準(zhǔn)，及時對濾網(wǎng)、濾芯、密封部件及接連構(gòu)建進行檢修、清洗以及維護工作，同時需要定期對鋼廠液壓系統(tǒng)濾油器和連接機件進行技術(shù)檢查與更換零部件，防止出現(xiàn)氣穴與氣蝕故障而對鋼廠液壓系統(tǒng)運轉(zhuǎn)造成影響。

（2）漏油故障的預(yù)防和排查措施。在鋼廠生產(chǎn)過程中，液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障是相對常見的，但是一些鋼廠對液壓系統(tǒng)故障檢測與維修工作沒有足夠重視，如果出現(xiàn)大型事故就會對鋼廠造成難以估算的損失。鋼廠在實際生產(chǎn)中，技術(shù)人員需要從液壓系統(tǒng)的安裝、使用以及檢修方面著手，提高液壓系統(tǒng)的運行效率。防止鋼廠液壓系統(tǒng)出現(xiàn)漏油故障的前提基礎(chǔ)是進行系統(tǒng)排查，需要站在事先控制角度，重視液壓系統(tǒng)排查工作，聯(lián)系鋼廠實際生產(chǎn)工作進行液壓系統(tǒng)排查，從而有效地預(yù)防和及時控制漏油故障。同時，鋼廠也可以使用其他方式預(yù)防漏油故障。比如，可以優(yōu)化液壓系統(tǒng)中的壓力控制節(jié)點，通過控制閥、閘以及導(dǎo)流管等方法，進一步減小液壓系統(tǒng)內(nèi)部油脂壓力，從而在保證液壓系統(tǒng)正常運行的同時，還可以控制系統(tǒng)內(nèi)部壓強數(shù)值，同時可以在液壓系統(tǒng)出現(xiàn)漏油故障時，及時中斷油脂循環(huán)模式，進而為液壓系統(tǒng)維護人員提供搶修漏油故障、穩(wěn)定液壓系統(tǒng)充足的時間。

除此之外，鋼廠還可以依據(jù)液壓系統(tǒng)運行具體情況，重新設(shè)計連接接口位置和方式，確保改進液壓系統(tǒng)油罐與油路，從而提高液壓系統(tǒng)檢修效率，通過最佳方式和最高效率來使鋼廠恢復(fù)正常生產(chǎn)，促使液壓系統(tǒng)正常工作，在有效地減少鋼廠液壓系統(tǒng)故障而造成損失的同時，通過檢修和維護工作確保鋼廠液壓系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行。

4 結(jié)語

總而言之，鋼廠液壓系統(tǒng)正常運行關(guān)乎到鋼廠生產(chǎn)效率與液壓設(shè)備性能，因此，必須重視鋼廠液壓系統(tǒng)的檢修和維護工作，建立鋼廠液壓系統(tǒng)安全、運行、維護的技術(shù)保障體系和管理體系，通過科學(xué)的維護和保養(yǎng)手段，保證鋼廠液壓系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定生產(chǎn)，提高鋼廠生產(chǎn)效率。