液壓系統長(cháng)大(dà)管路的(de)清洗
液壓系統因其具有傳動平穩、傳動噪聲低、輸出功率大(dà)、易實現換向控制等優點而被廣泛采用(yòng)。在某些領域,液壓系統發揮著(zhe)無法替代的(de)作用(yòng),液壓系統的(de)正常運行在維持正常生産中起著(zhe)重要的(de)作用(yòng)。
但是,在實際應用(yòng)中,液壓油污染問題幾乎在所有的(de)液壓系統中都有發生,在制造、裝配以及使用(yòng)過程中,污染物(wù)容易進入系統,由于清洗或處理(lǐ)不當會使液壓油機械雜(zá)質含量過高(gāo),從而使液壓油劣化(huà),進而導緻安裝完畢的(de)液壓系統出現各種各樣的(de)故障,不能正常工作。特别是對(duì)精密度要求較高(gāo)的(de)液壓比例和(hé)伺服控制系統中,液壓油污染控制顯得(de)更爲重要。
1、管組焊接及酸洗鈍化(huà)處理(lǐ)
在管路安裝施工前需對(duì)管道進行酸洗處理(lǐ),清除氧化(huà)物(wù)和(hé)雜(zá)質。
1.1管道酸洗方法
管道酸洗方法目前在施工中均采用(yòng)槽式酸洗法和(hé)管内循環酸洗法兩種。
(1)槽式酸洗法。将安裝好的(de)管路拆下(xià)來(lái),分(fēn)解後放入酸洗槽内浸泡,處理(lǐ)合格後再将其進行二次安裝。此方法适合管徑較大(dà)的(de)短管、直管,易拆卸、管路施工量小的(de)場(chǎng)合,如泵站、閥站等液壓裝置内的(de)配管及現場(chǎng)配管量小的(de)液壓系統,均可(kě)采用(yòng)槽式酸洗法。
(2)管内循環酸洗法。在安裝好的(de)液壓管路中将液壓元器件斷開或拆除,用(yòng)軟管、接管、沖洗蓋闆聯接,構成沖洗回路。用(yòng)酸泵将酸液打入回路中進行循環酸洗。該酸洗方法是近年來(lái)較好的(de)施工技術,具有酸洗速度快(kuài)、效果好、工序簡單、操作方便,減少了(le)對(duì)人(rén)體及環境的(de)污染,降低了(le)勞動強度,縮短了(le)管路安裝工期,解決了(le)長(cháng)管路及複雜(zá)管路酸洗難的(de)問題,并避免了(le)槽式酸洗易發生裝配時(shí)的(de)二次污染問題,已在大(dà)型液壓系統管路施工中得(de)到廣泛應用(yòng)。
1.2酸洗工藝流程
槽式酸洗工藝流程:脫脂--水(shuǐ)洗-酸洗--水(shuǐ)洗--二次酸洗--中和(hé)--鈍化(huà)--水(shuǐ)洗--快(kuài)速幹燥--封管口。
循環酸洗工藝流程:試漏--脫脂--氣頂--水(shuǐ)洗--酸洗--中和(hé)--鈍化(huà)--水(shuǐ)洗--幹燥--塗油。
2、管路循環沖洗
管路用(yòng)油進行循環沖洗,是管路施工中又一重要環節。管路循環沖洗必須在管路酸洗和(hé)二次安裝完畢後的(de)較短時(shí)間内進行。其目的(de)是爲了(le)清除管内在酸洗及安裝過程中以及液壓元件在制造過程中遺落的(de)機械雜(zá)質或其他(tā)微粒,達到液壓系統正常運行時(shí)所需要的(de)清潔度,保證主機設備的(de)可(kě)靠運行,延長(cháng)系統中液壓元件的(de)使用(yòng)壽命。
2.1循環沖洗方法
沖洗方式較常見的(de)主要有(泵)站内循環沖洗,(泵)站外循環沖洗,管線外循環沖洗等。
站内循環沖洗:指對(duì)液壓泵站内的(de)管路進行的(de)循環沖洗,此項工作一般在制造廠進行,不用(yòng)在施工現場(chǎng)進行。
站外循環沖洗:指對(duì)液壓泵站到執行機構之間的(de)管線進行的(de)循環沖洗。
線外循環沖洗:指對(duì)液壓系統的(de)某些管路或集成塊,拿到另一處組成回路,進行循環沖洗,沖洗合格後再裝回系統中。
爲便于施工,通(tōng)常采用(yòng)站外循環沖洗方式。也(yě)可(kě)根據實際情況将後兩種沖洗方式混合使用(yòng),達到提高(gāo)沖洗效果,縮短沖洗周期的(de)目的(de)。
2.2沖洗回路的(de)選定
沖洗回路必須根據系統功率、排量确認每條回路中管道内的(de)流體流速達到沖洗要求進行确定,也(yě)可(kě)根據實際情況,在現有能力下(xià)對(duì)回路進行分(fēn)段沖洗。沖洗回路一般有以下(xià)幾種形式:
(1)并聯回路:采用(yòng)此回路的(de)優點是循環沖洗回路較短,管路口徑相近,容易掌握、效果較好;缺點是回路連接繁瑣,不易檢查确定每一條管路的(de)沖洗效果,沖洗泵源較大(dà);
(2)串聯回路:采用(yòng)此回路的(de)優點是回路連接簡便、方便檢查,效果可(kě)靠;缺點是回路長(cháng)度較長(cháng);
(3)混合回路:對(duì)于管路口徑變化(huà)較大(dà),回路連接繁瑣且管路較長(cháng)的(de)系統可(kě)采用(yòng)此回路方式進行沖洗,但各回路的(de)管徑應基本一緻,以确保各管路的(de)流速達到沖洗要求:此方式兼有并、串聯回路的(de)優點。
3、長(cháng)大(dà)管道設計及清洗方案
對(duì)于各種設備,特别是大(dà)型設備的(de)液壓系統,在制造安裝完畢或大(dà)修理(lǐ)完成後,都需要對(duì)整個(gè)液壓系統專門進行清洗,以徹底清除安裝,修理(lǐ)等過程中産生的(de)管道内部雜(zá)物(wù),保證設備的(de)安全可(kě)靠運行。
以某生産線爲例,機械加工設備、裝配線設備均采用(yòng)專機自動線的(de)生産模式。每條生産線設備共用(yòng)一套液壓系統,每套系統僅供油管幹管長(cháng)度就超過300米,其管路規格多(duō),型号多(duō)樣、管路長(cháng)、布置複雜(zá)。并且清洗質量要求高(gāo),液壓管路清潔度要求達到NAS8級。清洗工作相當繁瑣,操作起來(lái)有很多(duō)難點。
通(tōng)過長(cháng)期生産實踐,不斷改善各個(gè)清理(lǐ)工序,綜合各方面的(de)經驗,這(zhè)裏将實際應用(yòng)有效的(de)幾個(gè)工序介紹如下(xià)。
該項目的(de)設計過程中,綜合運用(yòng)酸洗鈍化(huà)和(hé)管路循環沖洗淨化(huà)兩個(gè)過程來(lái)完成管路清洗,最終收到良好的(de)清洗效果。
3.1酸洗鈍化(huà)
一般情況下(xià),用(yòng)作油管的(de)鋼管其内外表面都會有鐵鏽。鐵鏽是金屬氧化(huà)物(wù),對(duì)液壓油來(lái)說鐵鏽是一種機械雜(zá)質,一旦進入油液将對(duì)液壓油造成污染,進而影(yǐng)響液壓裝置的(de)正常工作。因此,需通(tōng)過酸洗除去油管内表面的(de)鐵鏽。除去油管内表面鐵鏽的(de)同時(shí),外表面的(de)鐵鏽也(yě)被除去,這(zhè)就要在油管外表面塗刷防腐油漆,對(duì)油管進行長(cháng)期的(de)防腐蝕保護。
酸洗鈍化(huà)工藝在管道和(hé)組件配制焊接完成并編号拆除後進行,将管子送到專門的(de)化(huà)學清洗車間進行處理(lǐ),該處理(lǐ)工藝對(duì)管路内部進行化(huà)學中和(hé)及清潔,有一定的(de)效果。酸洗鈍化(huà)後的(de)管道,如需再次施焊,焊後必須重新酸洗鈍化(huà)處理(lǐ)。酸洗鈍化(huà)工藝采用(yòng)槽式酸洗,其流程如圖1所示。
采用(yòng)酸洗方法可(kě)清除鋼管内壁的(de)紅鐵鏽和(hé)氧化(huà)皮。當管道内壁有油脂存在時(shí),會隔離酸洗液,而達不到酸洗目的(de),所以酸洗前還(hái)必須進行脫脂。中和(hé)的(de)目的(de)是将鋼管内外壁上的(de)酸液全部中和(hé),防止酸液繼續腐蝕鋼管基體。由于液壓鋼管從開始安裝到最終使用(yòng)有一段時(shí)間,爲防止鋼管發生返鏽,必須在酸洗後及時(shí)進行鈍化(huà)處理(lǐ)。鈍化(huà)後,金屬表面形成一層緻密的(de)鈍化(huà)膜,可(kě)在較長(cháng)一段時(shí)間内阻止金屬表面與外界一般氧化(huà)物(wù)的(de)接觸,從而避免返鏽。
經過鈍化(huà)的(de)鋼管采用(yòng)壓縮空氣将殘留的(de)鈍化(huà)液清掃掉,再用(yòng)幹淨的(de)液壓油将鋼管内壁噴塗上一層油膜,封口。
3.2循環沖洗淨化(huà)
發動機生産線液壓管路系統的(de)沖洗淨化(huà)功能是通(tōng)過沖洗閥和(hé)沖洗接口實現的(de),每條生産線的(de)主管路上均考慮了(le)系統沖洗淨化(huà)的(de)設計。沖洗閥在系統正常工作時(shí)處于完全打開狀态。在沖洗過程中,按照(zhào)管路結構和(hé)沖洗淨化(huà)管路的(de)選擇,不同位置的(de)沖洗閥啓閉狀态不同,以實現所選管路的(de)沖洗需要。
在清洗過程中,根據清洗管路的(de)工藝流程,開閉閥門清洗不同的(de)回路,其原則是:先遠(yuǎn)後近,先主路後支路,先粗管後細管。改變沖洗回路應遵循先開閥門後閉閥門的(de)原則,避免回路堵死對(duì)泵的(de)沖擊損壞。調節各沖洗回路的(de)調節閥,以保證每個(gè)回路流量達到各自的(de)紊流流量。
通(tōng)過對(duì)液壓管路的(de)連續沖洗,實現管路的(de)淨化(huà)處理(lǐ)。由于不同生産線的(de)液壓管路系統結構不同,需分(fēn)别制定沖洗方案。在主管路沖洗淨化(huà)結束前,不允許開啓任何支路的(de)閥門,以免污染設備。在沖洗淨化(huà)過程中應安排專人(rén)适度敲擊管道及焊縫,尤其是敲擊管路的(de)彙流,分(fēn)流,轉彎,變向處,并随時(shí)觀察過濾器壓力的(de)變化(huà),實時(shí)更換過濾器。
随著(zhe)沖洗循環時(shí)間的(de)增長(cháng),液壓管路中的(de)雜(zá)質污染物(wù)逐步被過濾器濾除。當污染等級下(xià)降到與設備用(yòng)液壓油要求達到的(de)污染等級相同時(shí),沖洗合格。
目前,有多(duō)種液壓油污染等級分(fēn)類标準。NAS1638标準中,污染等級越低表明(míng)一定容積的(de)液壓油中所含的(de)污染物(wù)顆粒數越少。一般采用(yòng)NAS1638标準來(lái)判斷液壓油的(de)污染等級。對(duì)于裝有伺服閥和(hé)比例閥的(de)液壓系統,其液壓油的(de)污染等級應分(fēn)别符合NAS4~6級和(hé)NAS8~9級的(de)要求。
在設備清洗現場(chǎng),對(duì)油箱内液壓油取樣分(fēn)析。通(tōng)過實際清洗過程,其管路淨化(huà)可(kě)以達到标準NAS8級。
但是,在實際應用(yòng)中,液壓油污染問題幾乎在所有的(de)液壓系統中都有發生,在制造、裝配以及使用(yòng)過程中,污染物(wù)容易進入系統,由于清洗或處理(lǐ)不當會使液壓油機械雜(zá)質含量過高(gāo),從而使液壓油劣化(huà),進而導緻安裝完畢的(de)液壓系統出現各種各樣的(de)故障,不能正常工作。特别是對(duì)精密度要求較高(gāo)的(de)液壓比例和(hé)伺服控制系統中,液壓油污染控制顯得(de)更爲重要。
1、管組焊接及酸洗鈍化(huà)處理(lǐ)
在管路安裝施工前需對(duì)管道進行酸洗處理(lǐ),清除氧化(huà)物(wù)和(hé)雜(zá)質。
1.1管道酸洗方法
管道酸洗方法目前在施工中均采用(yòng)槽式酸洗法和(hé)管内循環酸洗法兩種。
(1)槽式酸洗法。将安裝好的(de)管路拆下(xià)來(lái),分(fēn)解後放入酸洗槽内浸泡,處理(lǐ)合格後再将其進行二次安裝。此方法适合管徑較大(dà)的(de)短管、直管,易拆卸、管路施工量小的(de)場(chǎng)合,如泵站、閥站等液壓裝置内的(de)配管及現場(chǎng)配管量小的(de)液壓系統,均可(kě)采用(yòng)槽式酸洗法。
(2)管内循環酸洗法。在安裝好的(de)液壓管路中将液壓元器件斷開或拆除,用(yòng)軟管、接管、沖洗蓋闆聯接,構成沖洗回路。用(yòng)酸泵将酸液打入回路中進行循環酸洗。該酸洗方法是近年來(lái)較好的(de)施工技術,具有酸洗速度快(kuài)、效果好、工序簡單、操作方便,減少了(le)對(duì)人(rén)體及環境的(de)污染,降低了(le)勞動強度,縮短了(le)管路安裝工期,解決了(le)長(cháng)管路及複雜(zá)管路酸洗難的(de)問題,并避免了(le)槽式酸洗易發生裝配時(shí)的(de)二次污染問題,已在大(dà)型液壓系統管路施工中得(de)到廣泛應用(yòng)。
1.2酸洗工藝流程
槽式酸洗工藝流程:脫脂--水(shuǐ)洗-酸洗--水(shuǐ)洗--二次酸洗--中和(hé)--鈍化(huà)--水(shuǐ)洗--快(kuài)速幹燥--封管口。
循環酸洗工藝流程:試漏--脫脂--氣頂--水(shuǐ)洗--酸洗--中和(hé)--鈍化(huà)--水(shuǐ)洗--幹燥--塗油。
2、管路循環沖洗
管路用(yòng)油進行循環沖洗,是管路施工中又一重要環節。管路循環沖洗必須在管路酸洗和(hé)二次安裝完畢後的(de)較短時(shí)間内進行。其目的(de)是爲了(le)清除管内在酸洗及安裝過程中以及液壓元件在制造過程中遺落的(de)機械雜(zá)質或其他(tā)微粒,達到液壓系統正常運行時(shí)所需要的(de)清潔度,保證主機設備的(de)可(kě)靠運行,延長(cháng)系統中液壓元件的(de)使用(yòng)壽命。
2.1循環沖洗方法
沖洗方式較常見的(de)主要有(泵)站内循環沖洗,(泵)站外循環沖洗,管線外循環沖洗等。
站内循環沖洗:指對(duì)液壓泵站内的(de)管路進行的(de)循環沖洗,此項工作一般在制造廠進行,不用(yòng)在施工現場(chǎng)進行。
站外循環沖洗:指對(duì)液壓泵站到執行機構之間的(de)管線進行的(de)循環沖洗。
線外循環沖洗:指對(duì)液壓系統的(de)某些管路或集成塊,拿到另一處組成回路,進行循環沖洗,沖洗合格後再裝回系統中。
爲便于施工,通(tōng)常采用(yòng)站外循環沖洗方式。也(yě)可(kě)根據實際情況将後兩種沖洗方式混合使用(yòng),達到提高(gāo)沖洗效果,縮短沖洗周期的(de)目的(de)。
2.2沖洗回路的(de)選定
沖洗回路必須根據系統功率、排量确認每條回路中管道内的(de)流體流速達到沖洗要求進行确定,也(yě)可(kě)根據實際情況,在現有能力下(xià)對(duì)回路進行分(fēn)段沖洗。沖洗回路一般有以下(xià)幾種形式:
(1)并聯回路:采用(yòng)此回路的(de)優點是循環沖洗回路較短,管路口徑相近,容易掌握、效果較好;缺點是回路連接繁瑣,不易檢查确定每一條管路的(de)沖洗效果,沖洗泵源較大(dà);
(2)串聯回路:采用(yòng)此回路的(de)優點是回路連接簡便、方便檢查,效果可(kě)靠;缺點是回路長(cháng)度較長(cháng);
(3)混合回路:對(duì)于管路口徑變化(huà)較大(dà),回路連接繁瑣且管路較長(cháng)的(de)系統可(kě)采用(yòng)此回路方式進行沖洗,但各回路的(de)管徑應基本一緻,以确保各管路的(de)流速達到沖洗要求:此方式兼有并、串聯回路的(de)優點。
3、長(cháng)大(dà)管道設計及清洗方案
對(duì)于各種設備,特别是大(dà)型設備的(de)液壓系統,在制造安裝完畢或大(dà)修理(lǐ)完成後,都需要對(duì)整個(gè)液壓系統專門進行清洗,以徹底清除安裝,修理(lǐ)等過程中産生的(de)管道内部雜(zá)物(wù),保證設備的(de)安全可(kě)靠運行。
以某生産線爲例,機械加工設備、裝配線設備均采用(yòng)專機自動線的(de)生産模式。每條生産線設備共用(yòng)一套液壓系統,每套系統僅供油管幹管長(cháng)度就超過300米,其管路規格多(duō),型号多(duō)樣、管路長(cháng)、布置複雜(zá)。并且清洗質量要求高(gāo),液壓管路清潔度要求達到NAS8級。清洗工作相當繁瑣,操作起來(lái)有很多(duō)難點。
通(tōng)過長(cháng)期生産實踐,不斷改善各個(gè)清理(lǐ)工序,綜合各方面的(de)經驗,這(zhè)裏将實際應用(yòng)有效的(de)幾個(gè)工序介紹如下(xià)。
該項目的(de)設計過程中,綜合運用(yòng)酸洗鈍化(huà)和(hé)管路循環沖洗淨化(huà)兩個(gè)過程來(lái)完成管路清洗,最終收到良好的(de)清洗效果。
3.1酸洗鈍化(huà)
一般情況下(xià),用(yòng)作油管的(de)鋼管其内外表面都會有鐵鏽。鐵鏽是金屬氧化(huà)物(wù),對(duì)液壓油來(lái)說鐵鏽是一種機械雜(zá)質,一旦進入油液将對(duì)液壓油造成污染,進而影(yǐng)響液壓裝置的(de)正常工作。因此,需通(tōng)過酸洗除去油管内表面的(de)鐵鏽。除去油管内表面鐵鏽的(de)同時(shí),外表面的(de)鐵鏽也(yě)被除去,這(zhè)就要在油管外表面塗刷防腐油漆,對(duì)油管進行長(cháng)期的(de)防腐蝕保護。
酸洗鈍化(huà)工藝在管道和(hé)組件配制焊接完成并編号拆除後進行,将管子送到專門的(de)化(huà)學清洗車間進行處理(lǐ),該處理(lǐ)工藝對(duì)管路内部進行化(huà)學中和(hé)及清潔,有一定的(de)效果。酸洗鈍化(huà)後的(de)管道,如需再次施焊,焊後必須重新酸洗鈍化(huà)處理(lǐ)。酸洗鈍化(huà)工藝采用(yòng)槽式酸洗,其流程如圖1所示。
采用(yòng)酸洗方法可(kě)清除鋼管内壁的(de)紅鐵鏽和(hé)氧化(huà)皮。當管道内壁有油脂存在時(shí),會隔離酸洗液,而達不到酸洗目的(de),所以酸洗前還(hái)必須進行脫脂。中和(hé)的(de)目的(de)是将鋼管内外壁上的(de)酸液全部中和(hé),防止酸液繼續腐蝕鋼管基體。由于液壓鋼管從開始安裝到最終使用(yòng)有一段時(shí)間,爲防止鋼管發生返鏽,必須在酸洗後及時(shí)進行鈍化(huà)處理(lǐ)。鈍化(huà)後,金屬表面形成一層緻密的(de)鈍化(huà)膜,可(kě)在較長(cháng)一段時(shí)間内阻止金屬表面與外界一般氧化(huà)物(wù)的(de)接觸,從而避免返鏽。
經過鈍化(huà)的(de)鋼管采用(yòng)壓縮空氣将殘留的(de)鈍化(huà)液清掃掉,再用(yòng)幹淨的(de)液壓油将鋼管内壁噴塗上一層油膜,封口。
3.2循環沖洗淨化(huà)
發動機生産線液壓管路系統的(de)沖洗淨化(huà)功能是通(tōng)過沖洗閥和(hé)沖洗接口實現的(de),每條生産線的(de)主管路上均考慮了(le)系統沖洗淨化(huà)的(de)設計。沖洗閥在系統正常工作時(shí)處于完全打開狀态。在沖洗過程中,按照(zhào)管路結構和(hé)沖洗淨化(huà)管路的(de)選擇,不同位置的(de)沖洗閥啓閉狀态不同,以實現所選管路的(de)沖洗需要。
在清洗過程中,根據清洗管路的(de)工藝流程,開閉閥門清洗不同的(de)回路,其原則是:先遠(yuǎn)後近,先主路後支路,先粗管後細管。改變沖洗回路應遵循先開閥門後閉閥門的(de)原則,避免回路堵死對(duì)泵的(de)沖擊損壞。調節各沖洗回路的(de)調節閥,以保證每個(gè)回路流量達到各自的(de)紊流流量。
通(tōng)過對(duì)液壓管路的(de)連續沖洗,實現管路的(de)淨化(huà)處理(lǐ)。由于不同生産線的(de)液壓管路系統結構不同,需分(fēn)别制定沖洗方案。在主管路沖洗淨化(huà)結束前,不允許開啓任何支路的(de)閥門,以免污染設備。在沖洗淨化(huà)過程中應安排專人(rén)适度敲擊管道及焊縫,尤其是敲擊管路的(de)彙流,分(fēn)流,轉彎,變向處,并随時(shí)觀察過濾器壓力的(de)變化(huà),實時(shí)更換過濾器。
随著(zhe)沖洗循環時(shí)間的(de)增長(cháng),液壓管路中的(de)雜(zá)質污染物(wù)逐步被過濾器濾除。當污染等級下(xià)降到與設備用(yòng)液壓油要求達到的(de)污染等級相同時(shí),沖洗合格。
目前,有多(duō)種液壓油污染等級分(fēn)類标準。NAS1638标準中,污染等級越低表明(míng)一定容積的(de)液壓油中所含的(de)污染物(wù)顆粒數越少。一般采用(yòng)NAS1638标準來(lái)判斷液壓油的(de)污染等級。對(duì)于裝有伺服閥和(hé)比例閥的(de)液壓系統,其液壓油的(de)污染等級應分(fēn)别符合NAS4~6級和(hé)NAS8~9級的(de)要求。
在設備清洗現場(chǎng),對(duì)油箱内液壓油取樣分(fēn)析。通(tōng)過實際清洗過程,其管路淨化(huà)可(kě)以達到标準NAS8級。
造成液壓系統污染的(de)因素是多(duō)方面的(de),以現有的(de)技術和(hé)材料,從根本上消除液壓系統的(de)污染是很困難的(de),隻有從諸多(duō)污染因素出發,采取合理(lǐ)的(de)措施盡量減少污染。通(tōng)過對(duì)液壓系統油液污染的(de)控制,可(kě)以大(dà)大(dà)減少液壓系統的(de)故障,從而保障生産線的(de)正常運行。
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