提高管系串油效率和質(zhì)量的方法

朱雨雷

(舟山中遠海運重工有限公司，浙江 舟山 316131)

影響串油質(zhì)量的因素很多，對管系本身的保護程度、串油環(huán)境、串油設備都會影響到管系串油的效率和質(zhì)量。所以，討論管系串油效率和質(zhì)量要從管系設計、制作、保護、試壓、串油方法等多方面進行討論。

1 影響管系串油質(zhì)量的因素

1.1 管系本身的清潔程度

1)管口封堵不好導致雜質(zhì)進入管系。這是指生產(chǎn)過程中，管系在制造、安裝和修改過程中，如果管口封堵不好，沖砂、打磨的外部雜質(zhì)就會進入管子內(nèi)部。

2)管內(nèi)壁產(chǎn)生銹蝕。有的管子從制作到預裝再到串油有幾個月的周期，如果內(nèi)部防腐不當，會造大量的銹蝕，影響串油效率。

3)試驗介質(zhì)雜質(zhì)留在了管子里面。比如管子試壓時，有的船廠為了節(jié)省成本，用的介質(zhì)是壓縮空氣和水，介質(zhì)中的雜質(zhì)留在管子內(nèi)部，會產(chǎn)生銹蝕，對串油影響非常大。

4)油腔的雜質(zhì)被帶到系統(tǒng)里面去。除主機滑油系統(tǒng)外，其他系統(tǒng)需另外提供油泵和油腔，若油腔本身不干凈，或艙壁上的注入管、透氣管等沒清潔，都會將雜質(zhì)帶入系統(tǒng)，影響串油質(zhì)量。

5)管系設計不當造成焊縫無法處理，雜質(zhì)留在管子里面，影響串油質(zhì)量和效率。

6)現(xiàn)場修改作業(yè)時，若進入管子的雜質(zhì)處理不好，留在了管子內(nèi)壁，會影響串油效率。

1.2 串油工裝設備的影響

串油設備包括振動器、過濾器、串油機、工裝管子等。

1)振動器的作用是將附著在管子內(nèi)壁的雜質(zhì)振動至松動并使其隨著串油介質(zhì)流出。所以振動器的大小及安裝位置都會對其效果產(chǎn)生重大影響。

2)過濾器的作用是將串油過程中的雜質(zhì)過濾掉，使串洗油保持潔凈，所以濾器精密程度將會影響串油效率和質(zhì)量。

3)串油機的作用是在為管系串油時，給串油介質(zhì)流動提供原動力。串油泵的排量和壓力都會影響串油效率。

4)工裝管子的作用是將串油設備與系統(tǒng)連接起來。工裝管的雜質(zhì)流到系統(tǒng)管里，也會影響串油效率。

1.3 串油環(huán)境

串油所用的介質(zhì)通常情況下是柴油或者滑油，溫度不夠，就會影響流速。而且串油時需要不停地更換濾紙，更換濾紙時就會將濾器打開，如果濾器區(qū)域清潔做不好，就會有雜質(zhì)從濾器進入系統(tǒng)。相關(guān)系統(tǒng)也要具備運行條件，可以將串油所產(chǎn)生的雜質(zhì)排出系統(tǒng)外，也可對串洗油介質(zhì)加溫等。

2 針對影響串油的因素所采用的措施

2.1 避免管子進入雜質(zhì)

1)做好管子保護。管子表面處理后在運輸、單元制作、分段、總組和船上安裝階段均封堵好管口，避免雜質(zhì)進入。

2)管子內(nèi)壁防銹措施。韓國的船廠采用的方法是在分段或總組階段串油，然后用盲板將油封在管子里，但油在管子里時也有很大的安全隱患。有的設備廠家推薦，在油管酸洗涂油時，在油里加入添加劑，讓油被吸附在管子內(nèi)壁上，管端用盲板封好的方法，這種方法相對易操作。

3)船上經(jīng)常有管系修改作業(yè)，如現(xiàn)場增加焊接座等。修改管系時，將雜質(zhì)清理干凈。

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4)因為水或空氣作為介質(zhì)對管子腐蝕性很大，需串油的系統(tǒng)用氮氣作為試驗介質(zhì)。

5)串主機滑油系統(tǒng)時，將與系統(tǒng)相連的所有艙室及附件清潔干凈。

2.2 串油工裝提高串油效率

1)串油設備(串油機)是影響串油效率的關(guān)鍵，也是決定串油效率和質(zhì)量的核心部分。串油機的好壞，主要由2個因素決定：泵的壓力和排量。管系串油遵循雷諾數(shù)，雷諾數(shù)是一種可用來表征流體流動情況的無量綱數(shù)，以Re表示。雷諾數(shù)計算公式為：

Re=Vd/υ=ρVd/μ，

(1)

式中，d表示流束的特征長度，m；V表示流體的平均速度，m/s；ρ表示流體密度，kg/ m3；υ表示液體的運動黏度，Pa；μ表示液體的動力黏度，m2/s。

雷諾數(shù)小，意味著流體流動時各質(zhì)點間的黏性力占主要地位，流體各質(zhì)點沿著管路內(nèi)壁呈有規(guī)則的流動狀態(tài)。雷諾數(shù)大，意味著慣性力占主要地位，流體呈紊流狀態(tài)。一般管道中Re<2 000時為層流狀態(tài)，2 000≤Re≤4 000時為過渡狀態(tài)，Re>4 000時為紊流狀態(tài)[1]。串油效率高，需要流體處于紊流狀，雷諾數(shù)最好大于4 000，且越大越好，很多船廠都要求雷諾數(shù)不得小于3 000，但由于受到系統(tǒng)本身參數(shù)的影響，只能根據(jù)實際情況來爭取雷諾數(shù)的最大化。管系內(nèi)液體流量與壓差的公式為[2]：

(2)

由公式(2)可知，管系里面的流量與管系兩端的壓差成正比，當管徑一定時，流量越大，流速越快；即提高泵的壓力，液體流速越大，雷諾數(shù)越大，串油效果越好。同時，泵的排出口徑越大，流量、流速和雷諾數(shù)越大。所以加大泵的排出口管徑，也是增加雷諾數(shù)的途徑。

由于串油壓力受管系設計壓力影響，不能隨意加大。通常系統(tǒng)吸油入口處壓力低，出口處壓力高。當入口和出口處壓力差不超過0.6 MPa時，選擇最大承受壓力出口處壓力1.25～1.50倍的管附件。當吸油入口和出口處壓力差較大時，由于以入口處較低壓力為準選擇管附件，則串油效果差；若分開出入口分別串油，則串油效率低，工作量大。一般在2處選用不同最大承受壓力的管附件進行安裝。國外船廠會在高壓和低壓的分割處安裝節(jié)流孔板，將高壓部分串洗油的壓力降低至適合于低壓部分的壓力，再進入低壓部分，這種方法相對來說方便、快捷、好操作。

2)振動器。振動器作用除了紊流外，就是將附著在管子內(nèi)表面的雜質(zhì)敲擊松動，以便于串油將雜質(zhì)沖走。特別是大管徑的管子，如果振動器小了，根本無法使內(nèi)壁的雜質(zhì)松動。所以，振動器規(guī)格一定要足夠大，通常情況下，振動器廠家都有振動器規(guī)格與管徑大小的對照表，可以根據(jù)需要進行采購。同時，布置振動器的位置也是非常重要的，要靠近焊縫和法蘭處，因為這些地方附著物最多。當然，振動器靠近法蘭處振動時，也容易使法蘭連接螺栓松動，所以串油時，一定要注意法蘭松動造成的泄漏。

3)濾器。濾器是將介質(zhì)里面的雜質(zhì)過濾掉的部件。最開始串油時，油臟，雜質(zhì)較多，如果濾紙過于精密，容易堵，系統(tǒng)的壓力會升高，容易造成損壞。所以，先用50目左右的濾紙，每隔1～2 h更換一次，將粗雜質(zhì)過濾掉；隨著油的清潔程度越來越高，目數(shù)可以漸漸增加，更換間隔的時間可以增加到3～4 h;通常最后用500目的濾紙。有的日本船廠進主機滑油系統(tǒng)串油時，當清潔到一定程度，用系統(tǒng)的自清濾器串油。

4)工裝管子。很多船廠工作不仔細，管子與法蘭單面焊接時，氧化鐵還在管子上面就用來串油。這些雜質(zhì)都會進入系統(tǒng)里面，所以工裝管一定要干凈。有的船廠用軟管作為工裝管，這時如果管子承受壓力過低，容易爆管，同時里面的皮還容易掉，所以使用軟管串油時，一定要保證軟管所承受壓力在承受范圍之內(nèi)。

2.3 改善串油環(huán)境

1)提高串油溫度，降低油的黏度。油的溫度越高，黏度越低。由公式(1)可知，油的黏度越低，雷諾數(shù)越大。也就是說提高溫度，可以提高雷諾數(shù)。通常采用加熱盤管加熱的方法來升高油溫。當然，加熱溫度受到油器閃點的影響。通常主滑油串油溫度不超過60 ℃[3]。

2)分油機分油。通過分油機分油，可以將油里面的水和雜質(zhì)排出，有效提高串油介質(zhì)清潔度。同時，還可以加熱串洗油，降低黏度。所以，很多船廠開分油機串油，串油質(zhì)量好、效率高。

3)串油環(huán)境清潔。防止更換濾器時，雜質(zhì)通過濾器進入系統(tǒng)。有的船廠作業(yè)環(huán)境較差，邊串油邊進行打磨作業(yè)，濾器打開時，灰塵容易進入系統(tǒng)，影響串油質(zhì)量和效率。所以，串油過程中,特別是更換濾紙時，濾器周圍不能進行打磨作業(yè)。

4)相關(guān)系統(tǒng)和設備要可以對油品加熱，鍋爐和分油機的相關(guān)系統(tǒng)及設備都達到可使用狀態(tài)。

5)其他因素。以上幾點是影響串油作業(yè)效率、質(zhì)量的主要因素和整改措施，而每個船廠環(huán)境不一樣，影響串油的因素也不一樣。比如油品，新油里面含有大量水和雜質(zhì)，需要花時間將油本身的雜質(zhì)和水串洗干凈；而油使用次數(shù)過多，又會發(fā)生碳化、變色。所以，油適當?shù)剡M行重復利用，不但有利于降低成本，還可以提高串油質(zhì)量和效率。

3 結(jié)束語

串油質(zhì)量好壞和串油效率高低，從表面上來看是串油設備和工藝的問題，實際上從設計、制作、運輸、安裝、試壓到最后的串油，每一個環(huán)節(jié)都會對其產(chǎn)生影響。要提高串油質(zhì)量和效率，就要從源頭抓起，控制好每一步的質(zhì)量，講究正確方法。管路清潔了，船上的機械設備的運行壽命會更長。