液压系统安装过程中的污染控制工艺初探.pdf

第 1期 2 0 1 2年 1月 广东水利水 电 GUANGD0NG W ATER RES 0URCES AND HYDROPOW ER No． 1 J a n ． 2 O 1 2 液压系统安装过程中的污染控制工艺初探 刘海 军 ， 刘 平 ， 乐育 生 1 ．广 东省乐昌峡水利枢纽水力发 电中心， 广东 乐昌 5 1 2 2 0 0； 2 ．广 东省乐昌峡水利枢纽管理处 ， 广 东 ft ． 昌 5 1 2 2 0 0 摘要 液压 系统清洁度对保证液压系统安全、 可靠运行至关重要， 结合乐昌峡水利枢纽溢洪道液压启闭机安装工艺对液 压 系统污染控制进行 了初步探讨 ， 提 出了相关控制措施 。 关键词 乐昌峡 水利枢纽 ； 液压 系统 ； 污染控制 中图分类号 T H1 3 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 0 1 1 2 2 0 1 2 叭 一 0 1 3 0 0 3 1概 述 乐 昌峡水利枢纽溢洪道共设 5扇潜孔式斜支臂弧 形工作 闸门 ， 闸门采用动水启闭 ， 每孔闸门采用双 吊点 后拉式 2 2 5 0 0 k N液压启闭机启吊 ， 依靠闸门 自重 闭 门， 每孔配置 1套液压泵站 ， 布置在交通桥下游闸墩上 的泵房 内。液压系统的现场安装包括液压泵站的安装 和站外管路 2部分 。液压设备为较精密设备 ， 其对安装 的清洁度有严格的要求 ， 因此安装时应保证 清洁安装。 以下阐述乐昌峡水利枢纽溢洪道液压系统在安装过程 中的相关控制措施 。 2 液压系统污染的危害及原因 污染物一旦进入到液压 系统会加速液压元件的磨 损或破坏 ， 堵塞液压元件 的节流孔和节流缝隙 ， 从而改 变液压系统 的工作 性能 ， 引起 阀动作 失灵甚至完全 失 灵 ， 产生误动作而造成事故 ； 灰尘颗粒在液压缸 内会加 速密封件的损坏 ， 缸筒内表面的拉伤 ， 使泄漏增大 ， 推力 不足或者动作不稳定 、 速度下 降， 产生异常 的声响与振 动 ； 还可能引起滤 网堵塞 ， 液压泵吸油困难 ， 回油不畅而 产生气蚀 、 振动和噪声 ， 堵塞严重时会因阻力过大而将 滤 网击 穿 ， 完 全丧失 过滤作用 ， 造 成液压 系统 的恶性 循环 一 。 液压系统污染有在制造 、 安装过程中残留在系统内 部的污染物 ， 如切屑、 毛刺、 型砂 、 涂料 、 磨料、 焊渣 、 锈片 和灰尘等固体颗粒 ， 还有液压系统工作过程中产生的污 染物。它们对液压系统的危害都比较大， 所以要在液压 系统的设计加 以完善 ， 在制造 、 安装过程及 日常维护等 收稿 日期 2 0 1 1 1 1 2 5 作者简介 刘海军， 男 ， 技术员， 从事水利工程机电安装管理工作。 l 3 O 方面须加强管理 ， 控制污染物 ， 以确保液压 系统能够安 全 、 可靠地运行。 3 液压系统安装过程污染控制 3 ． 1 液压设备安装前 的污染控制 在液压设备安装之前 ， 首先经过业主、 监理 、 厂家对 油箱 、 油缸等设备进行开箱验收。仔细检查所有开油 口 是否用盖子罩住 ； 同时检查部分 阀门、 阀块表面光洁度 及阀孔 内部是否有切削 、 毛刺等 ， 对有 受到轻度污染 的 油 口须及时采取补救措施 ， 对污染严重的液压元件须再 次分解 、 清洗 ； 检查油箱内是否有铁粉或其它杂物 ， 这是 对油箱注油前的必要检查 。 3 ． 2 液压管道制作 的污染控制 液压管道是液压系统的重要组成部分 ， 也是工作量 较大的现场施工项 目， 而管道安装又是容易受到污染的 工作。因此 ， 液压管道污染控制是液压系统保洁的一个 重要内容 。采用不锈钢管 ， 目的就是为了减少管内的锈 蚀剥落物 ， 配管采用机械方法进行切割 、 破 口机倒角 ， 不 允许采用砂轮机磨 ， 直角部分一律要求用弯管机煨 弯。 这样既有效地控制住铁屑、 砂粒等杂物进入管道 ， 又减 少了管道系统的泄漏点 ， 大大降低了因为加油和维修过 程而引起 的污染。管道安装前要清理 出内部 的颗粒杂 质 ， 绝对禁止管内留有石块 、 破布等杂物。管道安装过 程中若有较长时间的中断 ， 须封好管 口防止杂物侵入。 为防止焊渣 、 氧化铁皮侵入 系统 ， 建议管道焊接采用气 体保护焊 ， 如氩弧焊 。在乐 昌峡水利枢纽工程施工 中， 先采用氩弧焊打底一周 、 再用 电弧焊补强 的做法 ， 这样 2 0 1 2年 1月 第 1期 刘海军 ， 等 液压 系统安装过 程中的污染控 制工艺初探 既避免 了管路污染问题 ， 又降低了成本 ， 提高安装效率 ， 并满足设计强度。焊接完毕后 ， 用焊渣锤轻轻地敲打管 接头处 ， 以便把管接头在焊接过程 留下 的焊渣震落 ， 然 后再用钢丝刷刷扫的方法 ， 将焊接内外面焊渣 、 氧化皮 、 毛刺等彻底清理干净 。油管接头与主油管焊接如图 1 所 示 。 焊 接坡 口 图 1油管接头与主油管焊接 示意 3 ． 3 管路酸洗方法及污染控制 在油管接头焊接完成后 ， 其 内外表面都会有 铁锈 ， 如没有在管路安装前清洗掉 ， 会对液压油造成污染 ， 进 而影响液压设备 的正常工作 。所 以采用酸性 的办法对 油管内表面的铁锈去除掉 。溢洪道 的液压管道采用不 锈钢无缝钢管 材质为 O C r l 8 N i 9 无需进行酸洗 ， 只需 对焊缝处进行 处理 。用 2 0 ％ 硫酸或 盐酸溶 液进行 酸 洗 ， 在酸洗过程中 ， 需经常检查油管表面的情况 ， 直至铁 锈全部脱 落露 出钢管本 色为准 ， 酸洗 达到要 求后 ， 用 1 0 ％的苏打水中和 ， 再用温水清洗 ， 用压缩空气吹干 ， 以 免残留水份使油管再次生锈 。该酸洗方法具有酸洗速 度快 、 效果好 、 工序简单 、 操作方便 、 减少对人体及环境 的污染 、 减低劳动强度、 缩短管路安装工期等优点 ， 解决 了长管路及复杂管路酸洗难的问题 。 3 ． 4 管路油循环冲洗方法及污染控制 管路用油进行循环冲洗 ， 是液压系统投入使用前 的 最后一项保洁措施 ， 管路循环冲洗必须在管路酸洗和二 次安装完毕后的较短时间内进行 。其 目的是为 了清除 管内在酸洗及安装过程 中以及液压元件在制造过程 中 遗落的机械杂质或其它微粒 ， 达到液压系统正常运行时 所需的清洁度 ， 保证设备的可靠运行 ， 延 长系统 中液压 元件的使用寿命 。 1 整体油液循环 冲洗前将管路与阀组 、 液压缸分 隔开 ， 用高压软管联接成 回路 ， 并接人管道 冲洗泵形成 回路 ， 如图 2所示 。 2 冲洗 油 应 与 工 作 介 质 相 容 ， 油 温 不 宜 超 过 入口滤油器 过滤油泵 出口滤油器 图 2油清 洗油管的回路示意 6 0 C。根据现场管路焊接质量 、 清理情况 、 管路材料而 定。对于大流量 、 大压力 冲洗的不锈钢管路时 ， 冲洗时 间一般在 1 0～1 5 h ， 并根据冲洗效果适 当延长或减少时 间。冲洗过程采用改变冲洗方 向或对焊接处和管子反 复地进行轻轻敲打、 振动等方法 以加强冲洗效果 ， 促使 赃物脱落。 3 冲洗液压油在管路 中的流速及冲洗泵 出口的压 力应尽可能使液流呈紊流状态 ， 一般建议管路中最小流 速为 6～ 8 m ／ s ， 泵出 口压力大于 1 0 MP a 。 4 冲洗检验 采用 目测法检测时 ， 在 回路开始冲洗 后 1 5～3 0 mi n内应开始检查过滤器， 此后可随污染物 的 减少相应延长检查的间隔时间， 直至连续过滤 1 h在过 滤器上无肉眼可见的固体污染物为冲洗合格 。但对于 液压系统要求精度较高时一般不能采用 目测法检测 ， 必 须采用颗粒计数法检验。样液应在 冲洗 回路的最后一 根管路上抽取。 5 最后安装时， 不准有砂子 、 氧化铁皮 、 铁 屑等污 染物进入管道及 阀内 ， 冲洗完成后封堵油 口， 避免再次 污染。 按上述方法对系统进行循环油冲洗 ， 循环冲洗时间 不少于 4 8 h 。冲洗后在冲洗设 备的 回油滤器前取样或 在线检测污染度 ， 污 染度等级不低 于 N A S 1 6 3 8中的 8 级 相应于 I S 0 4 4 0 6中 1 7 ／ 1 4级 。 4 液压油的污染控制 文献[ 3 ] 中的液压油是液压系统传递能量 的工作 介质 ， 也是运动部件的润滑剂。液压油被污染的原因很 复杂 ， 液压油 自身又在不断产生赃物 ， 为 了控制液压油 的污染 ， 采取了如下措施 1 液压油注入油箱前 ， 用滤 油小车 过滤精度为 5 m 通过注油滤器往油箱 内注油 ， 禁止直接倒入油箱； 2 液压油箱注油前必须检查其内部 的清洁度 ， 不 合格时要进行清洗 ； 油液加入前要检验其 清洁度 ； 注油 ． 1 31． 2 0 1 2年 1月第 1期 广东水利水电 N o ． 1 J a n ． 2 0 1 2 时必须经过过滤 ， 不允许将油直接注入液压油箱 ； 3 采用合适 的过滤器 ， 根据 系统 的不 同情况选用 不同精度、 不同结构的过滤器 ， 定期检查和清洗 ； 4 液压油的油库要设在清洁 、 通风 良好的室 内， 控 制液压油的温度 ， 温度过高时油液会加速氧化变质 ， 工 作温度控制在 6 0 ℃以下 ； 5 定期检查 和更换液压油 ， 在更换油前 ， 整个 系统 必须先清洗一次 。 5油箱 的污染控制 1 文献[ 2 ] 中液压油 箱采用不锈钢材料制造 ， 在 油箱上设有空气过滤器 ， 对进入 油箱 的空气进行过滤 ， 防止大气中的杂质污染液压油 ； 在油泵 出油 口或 回油箱 处设有精过滤器 ， 能有效地将液 压油混杂 的尘埃 、 氧化 皮 、 铁屑、 金属粉末 、 密封材料等污染物拦截 ， 滤油器设 有堵塞报警指示 ； 吸铁棒能将油箱 内残存的细微金属粉 末吸住 。 2 液压系统清洗前 ， 首先对油箱进行清洗。清洗 后 ， 用绸布或乙稀树脂海绵等将油箱 内表 面擦干净 ， 才 能加入液压油 ， 不允许用棉布或纤维擦油箱。 3 油箱要经常擦拭 、 清理灰尘 、 油垢等保持油箱面 清洁 ， 杜绝将灰尘等带人油箱 内部 。 6 结 语 液压系统的污染控制贯穿于整个加工及组装过程 ， 要求操作者每一步都要采取保洁措施 ， 最大限度地降低 液压系统污染 ， 确保 液压系统能够安 全 、 可靠 地运行 。 乐 昌峡水利枢纽溢洪道液压启 闭机经过初期的运行 观 察 ， 从液压启 闭机运 行 的声音可 以看 出 ， 很 是平稳 、 顺 畅 ， 达到了液压系统污染控制的效果和安装要求 。 参考文献 [ 1 ] 王存堂． 工程机械液压系统及故障维修[ M] ． 北京 化学工 业 出版社 ， 2 0 0 7 ． [ 2 ] 刘延俊， 关浩， 周德繁． 液压与气压传动 [ M] ． 北京 高等教 育 出版社 ， 2 0 0 7 ． [ 3 ] 毛新娟 ， 朱子新， 王峰． 机械装备油液监控技术与应用 [ M] ． 北京 国防工业出版社 ， 2 0 0 6 ． 本文责任编辑王瑞 兰 上接 第 1 2 1页 汽车 吊臂长达 2 5 ． 5 m， 由于河道风力强度较大 ， 会 对 吊 装造成一定的影响， 而当风力强度高于某个标 准时， 作 业必须暂停。架桥机采取双轨、 双 吊点方式 吊装 ， 安全 性能更好 ， 难度远远小于汽车吊的吊装方式。 4 ． 3吊装费用 汽车 吊市 场报价一般根据元／ 台班为费用计 算标 准 ， 由于汽车吊吊装效率相对较低 ， 因此 ， 汽车吊吊装费 用将会远远高于架桥机吊装费用。 因此 ， 从技术、 经济角度分析 ， 采取架桥机为主要 吊 装设备的方法远远优于传统吊装方法 J 。 5结语 乐 昌峡水利枢纽溢洪道弧形 门安装在工期紧、施 工难度大的情况下 ，利用公路架桥机解决 了弧形 门吊 1 3 2 装问题 ，仅用 5 5 d完成 5套弧形 门门叶吊装 ，创造 了 广东水利建设史上 的一个奇迹。闸门安装完成后 ，对 各项数据进行了检查 ，均符合设计 、规范要求。其结 果证 明利用公路架桥机快速安装大型弧形 门的应 用 技术是可行 的。 参考文献 [ 1 ] 朱江 ． 洪家渡水电站泄洪洞弧形工作闸门安装[ J ] ．贵州 水力 发电 ， 2 0 0 5 ， 1 9 4 7 5 7 7 ． [ 2 ] 丁岩 ．三峡永久船闸人字闸门安装的焊接变形控制[ J ] ． 焊接 ， 2 0 0 5 ， 3 2 5 2 8 ． [ 3 ] 孙宏斌 ．三峡永久船 闸闸门安装起重作业 的施工组织 [ J ] ． 建筑机械化， 2 0 0 7 ， 2 8 5 5 3 5 4 ． 本文责任编辑王瑞 兰