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液压管道循环冲洗中几个值得注意的问题
作者:管理员    发布于:2015-11-06 08:27:44    文字:【】【】【

  杨斌(武钢建工集团修建公司第八工程处,武汉430083)1前言3冲洗流量的计算液压管道安装完之后,必须进行循环冲洗,以清除液压管道在安装中形成的污染物。管道冲洗效果直接关系到系统的安全。根据设备系统功能的不同,管道冲洗后应达到的清洁度也不同,一般设备用的普通液压系统要求达到NAS6-7级,特殊系统如轧机轧辊系统,压上、压下系统需达到NAS4级。

  2冲洗机理冲洗液清除管壁表面上微粒的能力与其作用在管壁界面上的有效能量成正比。冲洗液流内的剪应力T由黏性剪切应力1.及紊动剪切应力组成。

  3.1近壁层流层与冲洗流量的关系当冲洗液在圆管内做紊流流动时,并非在整个有效截面上都是紊流。在管壁处由于管壁的限制和附着力的作用,流体微团的混杂运动受到限制,因而,靠近管壁仍有一层极薄的液体保持着层流状态,即近壁层流层。其厚度S大于附在管壁上的颗粒尺寸d时,会大大影响紊动剪切应力对颗粒的冲洗作用。因此,要获得好的冲洗效率,就得使3cf.在紊流流动中,圆管中近壁层流层的厚度S可以按下列经验公式计算:一时均流速一混合长度一冲洗流体密度一冲洗液动力黏度导管直径紊流流动沿程阻力系数,当3 -雷诺数点。管道的焊接必须采用氩气保护焊,以减少焊渣。

  (6)无论什么时候,在从液压系统中拆除软管和硬管时,都要用干净的材料盖住拆除部分的管道,也不要用废旧的材料堵塞系统的管道和元件,切记棉丝纤维材料与其它类型的污物一样有害。

  (7)管路的相对高点设置排空装置,在相对低点设置排污装置。定期排放,以确保系统干净。

  (8)用干燥纯净的氮气将管道安装时残留在管内的一些焊渣、氧化铁皮等颗粒吹出去,还要在酸洗钝化后将残留的液体吹干净。氮气压力好在1.01.6MPa,若能加热更好。开始可采用间隙吹扫,当出口水分和颗粒数目少时可常通,以吹干系统。吹扫时必须注意安全,防止窒息。进入地下室或密闭间时必须测氧含量并注意互相联系。

  (9)冲洗时,要定期沿管线敲打管外壁,好每隔34h敲打一次,每次2030min.对弯头、法兰、焊接部位、阀门、三通等处重点敲击,使附着于内壁的污染物被震落和冲走。

  (10)冲洗时要注意控制油液加热时的温度,以免油液变质,影响冲洗效果。

  5滤芯的选择和更换高性能的滤芯结构应当是满足以下几方面要求:(1)高强度、无污染、无毛刺、无化学反应的内骨架。

  (2)内外支承网应具有足够的强度、无污染、无毛刺、无化学反应。

  (3)内外衬纸应具有高通过能力、高的抗拉强度,应使用长纤维、无脱落、无化学反应的材料。

  (4)高性能滤材应由惰性纤维和高强度树脂做成,孔径要均匀,单位面积微孔数量要多,具有合理且适宜的厚度。

  (5)先进的纵缝粘结,粘接处无泄漏。使用高强度惰性的粘合剂使上下盖与滤材组件粘合牢固,无泄漏。

  (6)合理选择密封形式,保证与滤体连接处不泄漏。

  (7)外加固应使滤材组件紧靠内骨架,增强抗冲击能力。

  有了高性能的滤芯结构,就要选择合适的滤材。滤材有金属网、金属毡、玻璃纤维、植物纤维、有机化学纤维等多种。

  金属网由金属细丝编织而成,分方目和斜纹细目,金属网流通阻力小,可在很高的温度范围使用。主要用于系统的粗过滤,属于表面过滤,可反复清洗使用。吸油滤芯一般选用630|xm的金属网滤材,润滑系统有时使用220网滤材用于特殊场合。

  金属毡是由金属纤维制成的毡,具有玻璃纤维的性能,属纵深过滤。它具有迷宫式三维构造,疏松度高,流通阻力小。纳污能力强,使用寿命长,能在很大的温度范围使用。精度范围是520|xm.由于它价格昂贵,只有在过滤特殊介质或是要求高温时才使用,可清洗(要用超声波清洗机清洗)、反复使用。

  玻璃纤维是现在常见,也是性能好的滤材之一,它广泛应用于液压系统,属于纵深过滤,精度范围是130|xm,并受工作环境变化影响较小,流通阻力小,纳污能力强,在超过规定的压差范围里仍有很高的滤出细微颗粒的能力,化学耐受性好,但不适用于水乙二醇混合液。

  有机化学纤维也是一种很不错的滤材,它的精度范围是330|xm,属纵深过滤,可耐受很高的压差,流通阻力小、纳污量大、化学耐受力强、特别适用于乳化液和合成液压液,耐撕扯,但精度随温度变化略有变化。

  植物纤维是早使用的纤维滤材,由于其孔径分布不均匀,不能用精度来表达,而用名义精度表达过滤精度,过滤效率较低,但由于成本较低,温度使用范围较玻璃纤维宽,所以广泛用于发动机润滑、柴油、汽油的过滤和空气的过滤,一般名义精度范围是10100jjum.纤维的粗细影响滤材的精度与通油能力。纤维越细精度越高;孔隙越多,压差越小;纤维与纤维之间要靠树脂胶粘。胶粘均匀的滤材具有高的抗破损能力,在压力、流量波动、温度、老化这些因素下不致使纤维破损脱落,导致颗粒通过滤材,造成系统污染。纤维应使用惰性纤维,无化学反应,不产生膨胀,不受贮存期的限制。现在世界上使用多的是复合纤维,它一般为35层,中间过滤层为短纤维,内外保护层为长纤维。

  但是过滤材料孔径尺寸不能表示过滤精度。过滤精度是指对某尺寸颗粒滤出比率(/3)在某一数值上。以Pall公司5为200,199就不是5|xm精度,这一/3值必须用多次通过法以颗粒传输试验来确定,即滤前某尺寸颗粒数与滤后同一尺寸颗粒数之比。比值越大,过滤精度越高。

  比值超过规定限额(例如200),那么原来标定比值的颗粒尺寸就应缩小(原标定数5|xm可能缩小为4|xm或4.5|xm,这要看它的/3值是否达到规定的200)。但是,须弄清的事实是,这5|xm或4.5|xm精度决不是滤材孔径尺寸。可用冒泡压力法测定孔径,其孔径一般比颗粒传输法测定/3值粒径大许多。这就引发出另一事实,过滤机理是十分复杂的,不单是网眼拦截,主要还有吸附现象,而吸附又有许多种类。但如果将5|xm过滤度的过滤器理解为百滤除油中大于5|xm颗粒那是错误的,其实际过滤效率为99.5.一般情况下有些技术人员认为,滤芯更换的时间是要等到滤芯堵塞报警的时候,其实这是不合理的。首先,当一台过滤器的滤芯堵塞时,这台过滤器可能已经不在工作了;其次,由于许多过滤器装置都安装有旁通阀,滤芯堵塞时未被过滤的油液会通过旁通阀进入系统。而没有旁通阀的过滤器,在高压的作用下,被堵塞的滤芯可能被压溃,也会让污染物进入系统。因此当过滤器堵塞时,系统的油液清洁度就难以得到保证。

  在冲洗时怎样才能知道应在什么时候更换滤芯呢一种有效的方法是经常检查过滤器的滤芯的污染情况,假如在滤芯纸褶的外部经过认真的检查发现有一层污染物的薄层,此时,油液通过滤芯时就已经很难了,假如污染物已经在纸褶的根部出现,滤芯此时就需要更换了。虽然此时滤芯仍能捕获污染物,但不久它就会开始阻挡油液,以致流速变慢,达不到紊流状态,使冲洗效果下降。

  6冲洗方案的选择常用的液压管道冲洗方式主要有线外循环冲洗、线内循环冲洗两种。实际施工中,由于设备及系统的不同,又衍生出先线外冲洗,后线内冲洗,或以某大系统作线内循环、适当加大其他小系统,或利用原系统的短分支管道形成线内为主,线外为辅的混合冲洗方式。几种方式和组合各有优劣,需要在实际操作中灵活应用。

  6.1线外循环冲洗管道酸洗完成后不立即进行二次安装,而是另找一块场地设置自备冲洗油箱、液压泵、过滤装置等冲洗设备,将管道进行短接(按管径大小)形成冲洗回路,待冲洗合格后再回装。

  优点:冲洗流量大、流速高、冲洗回路可住意调节,连接件少。可以将工程中同管径的管子编号,再集中冲洗,适用于大型工程中精度低的液压系统。

  缺点:自备冲洗设备成本高、冲洗后由于拆除重新安装管道易形成二次污染,影响冲洗效果;工人劳动强度大;占地面积大;冲洗时间长。

  6.2线内循环冲洗酸洗后立即进行二次安装,在二次安装的过程中,按方案组成冲洗回路,在条件允许的情况下,好利用原设备系统中的泵、油箱及过滤系统作为冲洗设备进行冲洗。但必须将原系统中一些高、精、尖阀件切断,待管道冲洗合格后,再接上,这种冲洗方式为线内冲洗。

  优点:冲洗投资少,精度高,一次冲洗管道数量大,尤其适用于管道集中,管径差异不大的系统。系统形成全封闭便于保护酸洗效果,减少二次污染。

  缺点:冲洗回路受流量分配约束,构成要求高,利用原设备可能使之受到损坏,且因流量受系统工作泵的约束,不适宜于管线长、管径大小相差大的系统。个别管段形成不利回路,致使冲洗油在管内达不到紊流,影响冲洗效果。

  6.3先线内后线外梯级循环冲洗管道酸洗后,先进行线外粗循环过滤,清除管道内的水分及大颗粒的污物,达到一定标准后拆除,进行二次安装,实施线内循环,达到冲洗等级为止。这种冲洗方法在以往的工程中,特别是大型的液压系统中得到应用。

  优点:实行二级过滤,综合了线外、线内的优点,适用于场地比较好的工程中,可以缩短线内冲洗时间,提高冲洗精度。

  缺点:冲洗投资大,投入人工多,时间长,占地面积大。

  6.4线内外混合冲洗线内、线外混合冲洗是目前应用为普遍的一种冲洗方式。混合冲洗主要适用于工程中含有多个液压系统的冲洗,即以一个适合线内冲洗的系统为主,将个别管道少的系统并入主系统进行线外冲洗;或以12个相近的阀站的管道为主,其他小阀站(台)管径相同的管道挂入主系统作线外冲洗,这样可克服边缘系统因线路长不能满足线内冲洗的缺点。

  优点:成本低,效果好,冲洗时间短,工效高。

  缺点:线外接点并入线内,受场地、管线因素制约,并入的管道不宜多,两个精度级别要求不同的管道并入冲洗时,低级别的服从别的,二次组装时易造成新的污染。

  7结束语液压润滑系统的循环冲洗,要根据系统的设备性能来选择并灵活掌握。随着液压传动技术及电子计算机操作控制技术的不断创新及应用,对设备产品的精度、介质的精度要求越来越高。而且冲洗精度与管路的安装、管件、阀件的选用存在着根本的联系。只有在各个环节都能按规范、标准操作才能取得很好的效果。

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