循环冲洗技术在液压管道施工系统中的重要性

发表时间:2021/5/7   来源:《基层建设》2020年第34期   作者:张玉峰
[导读] 摘要:在现代工业发展的进程中,液压技术得到广泛应用,良好的液压系统对生产生活有着非常重要的意义,而液压系统的可靠性及液压元件的使用寿命关键在于液压系统管道的施工质量,采用循环冲洗技术保证其高的洁净度要求则是液压系统配管的一项重要保障。
        中冶天工集团有限公司  天津  300000
        摘要:在现代工业发展的进程中,液压技术得到广泛应用,良好的液压系统对生产生活有着非常重要的意义,而液压系统的可靠性及液压元件的使用寿命关键在于液压系统管道的施工质量,采用循环冲洗技术保证其高的洁净度要求则是液压系统配管的一项重要保障。
        关键词:液压系统;酸洗;焊接;循环冲洗;洁净度
        液压系统主要由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油等五部分组成,元件抗工作液污染能力差,对系统的洁净度要求高,在液压管道施工中,保证系统的洁净度是液压管道施工的一道关键工序,也是液压系统管道施工的重点及难点之一。循环冲洗技术是利用工作油或冲洗油,使用正式泵或临时冲洗泵将油品打入管道回路,在紊流状态下对管道内壁进行高速冲洗,将管道内的污染物清除从而达到液压系统的洁净度要求,在冶金行业连退生产线、轧线等大型液压系统施工及生产中有至关重要的作用。
        一、循环冲洗的前提保障
        液压管道安装分管子酸洗、管子制作与安装、管子焊接及吹扫等几个步骤,管道安装质量直接影响液压管道循环冲洗的效果及时间。
        1、管道酸洗
        管道酸洗的目的在于去除管道内壁的氧化物及杂物,使内壁光滑无污渍,目前较为成熟的酸洗工艺有槽式酸洗法、循环酸洗法。实际施工时,可依据项目特点合理选择酸洗工艺,从而达到缩短工期、保证质量的效果。
        槽式酸洗法酸洗效果好、效率高,质量易控制,适合管径较大的管道酸洗,应用范围较广;
        循环酸洗法是一种新型的在线酸洗方法,与槽式酸洗法相比,管道不需要二次安装,且不需要较大的作业场所和劳动力,但对酸洗介质的选择要求较高,且需要较多的管件、接头等,对酸洗质量不易把控,排酸时易在管路留存废酸废液,造成液压油的乳化变质。
        2、管道的制作与安装
        2.1、管子切割
        (1)碳素钢管宜采用机械切割,管口毛刺需打磨清理干净;(2)管口端面需处理平齐,不能有斜度或存在有较大的偏差,通常不应大于管子外径的1%,且最大不得超过3mm;(3)管道较多、平行布置时,相邻管道接口应以100~200mm的距离错开;
        2.2、弯管作业
        依据管子外径大小可采取不同的弯管方法,直径小于25mm的管子可用弯管器揻弯;直径大于25mm的管子可用液压或电弯管机进行揻弯,直径较大的管子需要采用弯头连接。
        2.3、焊接坡口和组对
        (1)接头坡口形式、规格和组对间隙需符合图纸设计要求,宜采用机械加工坡口,质量易保证;
        (2)管道组对焊接时,须将坡口、端面位置内外表面至少10mm范围打磨、清理干净;
        (3)管道对接须保证内壁对平对齐,错边量范围不超过2mm,最大范围不超过管壁的10%;
        2.4、管道焊接
        管壁较薄的管子直接采用氩弧焊焊接,具有单面焊双面成型的效果;管子壁厚较大的管道,则一般采用氩弧焊打底,手弧焊填充盖面的工艺方法,确保管子内壁无焊瘤、焊渣、飞溅等杂物;
        2.5、管道吹扫
        管道安装完成后,应使用洁净干燥的压缩空气或氮气对管道系统进行吹扫,检查连接回路是否正确、是否存在漏点,同时将管子中的杂质及灰尘吹扫干净,以保证油循环冲洗效果,同时节约冲洗时间。
        二、循环冲洗工艺
        管子按系统图纸安装完毕后,必须经过循环冲洗,以消除各种固体污染物,直至达到要求的清洁度等级,可投入正式使用。循环冲洗分为线外冲洗及在线冲洗两种方式,前者是将管道拆离安装位置,而后连成冲洗回路进行冲洗,后者可将管径相同或接近的连接在一起形成回路,可用较少的连接件,此种方法需要较大的工作场地,管道需要二次安装,易被再次污染,需另备油泵和油箱。


        1、冲洗介质的选定
        (1)冲洗介质依据系统设计合理选用,伺服阀系统一通常选用工作油冲洗,而一般的液压系统,可选用工作油或黏度低、价格廉的机械油或汽轮机油冲洗。(2)水包油或油包水乳化液系统可用低黏度的机械油冲洗;(3)水-乙二醇系统、应用水-乙二醇进行冲洗;
        2、冲洗回路的布置与连接
        冲洗回路通常有并联、串联及串并联混合等多种方式,依据管道系统的管线长度、复杂程度及管路本身的特性合理选择。
        串联式冲洗回路的管线一般较长,对冲洗泵的出口压力有较高要求,但管线连接简易、方便,形成短路的概率小,且方便检验冲洗效果;不带阀门冲洗时,一般选择串联线路;
        并联式冲洗回路的管线连接要求较高、冲洗线路短,但系统繁琐,对冲洗泵流量要求较高,每条线路均需取样检验,冲洗效果好;带阀门(不含伺服阀、比例阀)并联冲洗是最佳方案,此方法临时连接用管及管件少,省工省料,而且可以用系统中的换向阀换向,以增加冲洗效果。
        可综上考虑上诉各项因素,根据工程实际情况,合理选择串联、并联或串并联混合式冲洗回路进行管路循环冲洗。
        3、冲洗参数的计算
        (1)冲洗流速。循环冲洗时,管内冲洗介质必须达到紊流状态,以增加对附着于管壁上的污染物的冲刷力,并由紊流介质将污染物携带至过滤装置。在管壁平滑情况下,冲洗介质最小流速可按式3.1计算:
        v=0.2γ/d3.1
        其中v为介质形成紊流的最小流速,m/s;γ为冲洗介质运动粘滞系数,mm²/s;d为管子内径,cm;
        (2)冲洗流量。不论利用工作油泵做冲洗油泵或另设冲洗油泵,其流量均应满足最小额定流量的要求。最小额定流量可按式3.2计算;
        Q=6vA3.2
        式中Q为最小额定流量,L/min;v为最小流速,m/s;A为管道截面积,cm²(串联管线为系统最大管径截面积;并联线路为所有并联管子截面积之和)。
        (3)冲洗油温。冲洗时,特别是寒冷天气,一般采用加热器将油箱油温加热至40~60℃,以增大冲洗效果。
        (4)冲洗压力。冲洗用的压力必须大于冲洗回路的总阻力。
        (5)冲洗时间。根据酸洗及安装质量、管线回路的污染程度,要求达到的清洁度等级决定冲洗时间,以达到合格标准为止。
        4、注意事项
        (1)采用并联冲洗回路时,用于临时连接的钢管和软管等,应在使用前清洗干净。(2)清洗冲洗用油箱时,棉纱等容易造成二次污染,可用面团粘除颗粒污染物,效果较好。(3)向油箱注油时,油品需过滤合格,通常采用滤油机过滤。(4)调节冲洗回路中的阀门,如关闭溢流阀、固定换向阀的方向,将节流阀的节流口调至最大。(5)拆下或隔断油缸、油马达、蓄能器,拆下伺服阀、比例阀等高精密阀门。(6)准备工作全部完成后,开始试运行,检查供油情况及渗漏情况进行检查。对可能会聚集空气的部位进行排气,确认空气排净后,关闭排气阀。(7)连续进行冲洗,用铜棒或木锤间断第敲击管路焊口、关键附近,其目的是振动并排除焊渣等颗粒污染物。冲洗时可正向、反向交替冲洗,加强冲洗效果。(8)定时检查旅游装置,清楚被滤出的污染物,并及时取样检查油的清洁度。(9)定时取样、更换滤芯,在油品检验符合要求后,排净管内冲洗油液,并注入合格的工作油液。
        三、结束语
        液压管道循环冲洗工艺中,最重要的就是冲洗工艺的选择、冲洗泵组的流量计过滤装置的质量,以良好的酸洗效果及安装施工质量,及好的循环回路的选择、泵站、滤芯的选用能大大改善冲洗质量并缩短冲洗时间,从而缩短工期。在本钢1630、2150连退机组安装工程中,经过合理的选择运用,在30天内全部完成且质量均在NAS5级以上,试车成功后一直投入使用,迄今工作性能良好,获得了良好的应用效果。
        参考文献
        [1]樊照馥I机械设备安装工程手册北京:冶金工业出版社,2004.5.
        [2]GB50387-2006冶金机械液压、润滑和气动设备工程安装验收规范.
 
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