冶金機(jī)械液壓污染的原因與控制措施研究

劉國釗

摘 要：文章主要是分析了冶金機(jī)械出現(xiàn)液壓污染的原因，以及可能的危害，然后提出控制液壓污染的有效對策。

關(guān)鍵詞：冶金機(jī)械;液壓污染;原因;控制

1引言

冶金行業(yè)是我國重要的工業(yè)領(lǐng)域之一，主要是負(fù)責(zé)從礦物質(zhì)中提取金屬及其化合物，以及將之加工成金屬材料的行業(yè)。因?yàn)橐苯鹦袠I(yè)的復(fù)雜性，進(jìn)行發(fā)展需要大批冶金機(jī)械的支持。冶金機(jī)械中，液壓系統(tǒng)是重要的組成部分，主要是通過改變壓強(qiáng)增加作用力。液壓系統(tǒng)具有較多的優(yōu)點(diǎn)，但也存在一定的缺點(diǎn)，其中抗工作液污染能力較差就是比較突出的一個(gè)方面。因?yàn)橐苯饳C(jī)械的工作環(huán)境和程序比較特殊，所以液壓系統(tǒng)很容易出現(xiàn)污染，帶來液壓污染，這可能導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，因此需要及時(shí)處理。

2冶金機(jī)械液壓污染的產(chǎn)生原因

2.1 自身原因

針對冶金機(jī)械的液壓污染進(jìn)行分析，污染物主要有三類，空氣、水以及固體顆粒，這些都可能導(dǎo)致冶金機(jī)械無法正常運(yùn)行。冶金機(jī)械本身在生產(chǎn)、安裝和運(yùn)輸過程中可能出現(xiàn)的污染問題。在這幾個(gè)環(huán)節(jié)中，冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)有時(shí)可能出現(xiàn)或產(chǎn)生一些污染物，比如在制造過程中產(chǎn)生的一些鐵屑、磨料或者是、油氣等，都可能帶來污染，影響到液壓系統(tǒng)的使用，最終可能引發(fā)系統(tǒng)故障問題。還有一點(diǎn)就是工作人員不重視在日常中對液壓系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，也不重視對冶金機(jī)械的維護(hù)和保養(yǎng)，或者說沒有按照要求進(jìn)行，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備和液壓系統(tǒng)清理的不夠仔細(xì)，長期這樣的話就導(dǎo)致一些殘留物累積的越來越多，帶來污染問題。這樣短期一般不會出現(xiàn)問題，但長期如此會直接帶來系統(tǒng)性的故障，對于設(shè)備運(yùn)行有較大的安全威脅。

2.2 外部原因

因?yàn)橐苯鸸I(yè)的規(guī)模一般較大，占地面積較廣，而有較多的噪音和廢棄物，所以一般位置都是在遠(yuǎn)離人煙的偏遠(yuǎn)區(qū)域。但是冶金機(jī)械在長期使用之后，會導(dǎo)致液壓系統(tǒng)內(nèi)的溫度逐漸提高，繼而可能導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)的油液發(fā)生性質(zhì)上的變化，繼而會影響活塞桿的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的可能阻礙冶金機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，水和空氣也可能帶來污染，比如冷水和空氣濕度較高，會導(dǎo)致水汽進(jìn)入液壓系統(tǒng)，而這可能引發(fā)一系列的化學(xué)反應(yīng)，對金屬機(jī)械造成腐蝕，使得機(jī)械設(shè)備老舊加快，甚至出現(xiàn)故障。冶金機(jī)械是依靠液壓系統(tǒng)傳導(dǎo)動力，所以一般情況下液壓系統(tǒng)是位于冶金機(jī)械的外部位置，因此液壓系統(tǒng)在進(jìn)行活塞桿的收縮運(yùn)動時(shí)，可能會附著一些粉塵和顆粒，長期累積的話會使更多的固體顆粒借此進(jìn)入回流油箱，與原有的油液混為一體，最終帶來油液污染問題，進(jìn)而影響到液壓系統(tǒng)的正常工作。

2.3溫度原因

液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行可以保證冶金機(jī)械長期處于有序的工作狀態(tài)。 但實(shí)際生產(chǎn)過程中，個(gè)別冶金企業(yè)為了追求生產(chǎn)效率，安排冶金機(jī)械帶病工作或超限工作，在正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)之上長期運(yùn)行冶金設(shè)備，使得冶金機(jī)械面臨更大的運(yùn)行壓力，更容易出現(xiàn)故障和污染問題。同時(shí)在冶金機(jī)械運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，也不能及時(shí)解決，經(jīng)常帶病堅(jiān)持作業(yè)，在問題嚴(yán)重到無法保持正常運(yùn)行時(shí)才進(jìn)行處理，這樣就產(chǎn)生更大的安全風(fēng)險(xiǎn)。還有，大多數(shù)冶金機(jī)械都是在比較嚴(yán)峻的環(huán)境下工作，比如高壓、高溫、重載等，而這些環(huán)境下，冶金機(jī)械的工作強(qiáng)度很容易超標(biāo)，繼而產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，改變油質(zhì)狀態(tài)，或使金屬被腐蝕，產(chǎn)生金屬顆粒等污染物，影響液壓系統(tǒng)的潤滑性，同時(shí)也可能導(dǎo)致油箱的密封性下降，吸入到油箱的污染物質(zhì)不斷增多，加重冶金機(jī)械的液壓污染。

3冶金機(jī)械液壓污染的主要危害

關(guān)于冶金機(jī)械液壓污染的危害，主要是通過其污染物類型進(jìn)行分析。一般來說如果出現(xiàn)比較嚴(yán)重的污染，不管是什么性質(zhì)的污染物造成的，都會影響到冶金機(jī)械的正常運(yùn)行。通常液壓系統(tǒng)面對的污染主要是固態(tài)顆粒，空氣和水三方面。從固態(tài)顆粒的角度分析，是液壓系統(tǒng)污染中占比最高的污染類型，如果固態(tài)顆粒的堆積量超限，會對液壓系統(tǒng)產(chǎn)生更為嚴(yán)重的影響，直接導(dǎo)致冶金機(jī)械不能正常運(yùn)行。從水的角度分析，這方面的影響經(jīng)常被忽略，由于系統(tǒng)內(nèi)部的水循環(huán)冷卻以及空氣濕度過大等，都會間接促使水汽進(jìn)行液壓系統(tǒng)，帶來金屬設(shè)備腐蝕等問題，影響液壓系統(tǒng)的使用;而且水分子中的某些化學(xué)物質(zhì)會與冶金機(jī)械上的某些化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，間接產(chǎn)生污染;另外，水與液壓系統(tǒng)中的油液接觸會發(fā)生乳化反應(yīng)，這會降低油液的潤滑性能，不利于冶金機(jī)械高效工作。從空氣的角度分析，主要是空氣中的某些成分含量過多，會在動力作用下進(jìn)入液壓系統(tǒng)，進(jìn)而帶來不良影響，比如空氣中的濕氣，等等。

4冶金機(jī)械液壓污染的控制措施

4.1關(guān)注改進(jìn)設(shè)備工藝

因?yàn)橐苯饳C(jī)械的液壓污染從生產(chǎn)時(shí)就可能出現(xiàn)，所以，一方面，設(shè)計(jì)和制造企業(yè)應(yīng)該全面考慮液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，試驗(yàn)各種化學(xué)物質(zhì)對設(shè)備運(yùn)行的影響，做好充分的準(zhǔn)備，不斷對生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造;在材料的選擇上，盡量選擇不銹鋼管材料，或一些新型材料，抗腐蝕能力強(qiáng)，而且無污染;進(jìn)行液壓系統(tǒng)安裝時(shí)，可以選擇分段切割的方式，實(shí)現(xiàn)關(guān)口的無縫連接，這樣可有效防止污染物進(jìn)入液壓系統(tǒng);制造企業(yè)還要重視管道壁的清洗，在出場時(shí)減少其殘存的污染物;在安裝過程中， 要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和說明書進(jìn)行，以此來減少液壓油的污染。

4.2選擇合適的過濾器

因?yàn)橐苯饳C(jī)械大部分時(shí)候是暴露在外界環(huán)境中進(jìn)行操作，而液壓系統(tǒng)一般設(shè)計(jì)在冶金機(jī)械的外部位置，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對

外部環(huán)境進(jìn)行考量，選擇合適的過濾器。如果過濾器精度過高，會帶來不必要的浪費(fèi);反之如果精度過低，會降低冶金機(jī)械的使用壽命。 一般來說過濾器精度在18-20μm。還有一點(diǎn)，需要關(guān)注過濾器的流量值，如果流量值小于額定值，那么其承受的壓力差會降低，可有效過濾進(jìn)入系統(tǒng)的污染物，同時(shí)液壓油的清潔程度也會得到提高;但如果流量值超出額定值，承擔(dān)的壓差會增加，無法阻攔污染物的流入，進(jìn)而會增加液壓污染的可能。所以為了有效過濾污染物，同時(shí)保證油液回流，可將高、低精度的過濾器配合使用，實(shí)現(xiàn)良好的過濾效果。

4.3加強(qiáng)液壓系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)

科學(xué)的維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制可以延長冶金機(jī)械的使用壽命，保證液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。所以企業(yè)要嚴(yán)格要求技術(shù)人員進(jìn)行日常運(yùn)維養(yǎng)護(hù)，及時(shí)排查液壓系統(tǒng)存在的隱患，避免系統(tǒng)出現(xiàn)故障。企業(yè)可以建立責(zé)任制，將日常運(yùn)維工作內(nèi)容劃分區(qū)域或范圍，將各自的責(zé)任歸并給具體的工作人員，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和管理。技術(shù)人員需要及時(shí)監(jiān)測液壓系統(tǒng)的情況，對于系統(tǒng)出現(xiàn)的老化、故障、信號不良等問題，進(jìn)行及時(shí)處理，制定科學(xué)的應(yīng)急預(yù)案，針對可能發(fā)生的各類突發(fā)事故進(jìn)行處理，從而形成合理有效的設(shè)備管理體系。企業(yè)還要結(jié)合實(shí)際定期對液壓系統(tǒng)內(nèi)的油液進(jìn)行更換，關(guān)注對新油液的檢測，確保注入的新油液沒有被污染。企業(yè)還要安排技術(shù)人員采取有效的降溫措施，盡量將液壓系統(tǒng)的油溫保持在 55℃以下。 另外還要對油箱進(jìn)行定期清洗，及時(shí)更換磨損的元件。

5結(jié)語

冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)在保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行中起著不可替代的作用，但是因?yàn)楦鞣N因素的影響，液壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)液壓污染問題，影響設(shè)備的正常使用。本次主要對導(dǎo)致液壓污染的因素和危害進(jìn)行分析，并提出科學(xué)的防范措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉暢.冶金機(jī)械液壓污染的原因與控制方法研究[J].冶金與材料，2019，39（3）：181+183.