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        冶金機(jī)械液壓污染的影響因素與應(yīng)對策略

        2022-04-14 03:14:14楊鎮(zhèn)
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2022年25期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械污染系統(tǒng)

        楊鎮(zhèn)

        (江西新鋼建設(shè)有限責(zé)任公司 江西新余 338000)

        冶金機(jī)械運(yùn)行過程中,所處環(huán)境較為復(fù)雜,需要頻繁地進(jìn)行維護(hù),避免液壓裝置對環(huán)境造成污染,確保生產(chǎn)過程能夠順利進(jìn)行。冶金過程一般處于高壓、高溫條件下,液壓裝置受到的影響較大,而且液壓污染的影響因素較多,一旦冶金機(jī)械受到污染,不僅會(huì)影響機(jī)械的正常運(yùn)行,還會(huì)降低裝置的使用年限,導(dǎo)致機(jī)械的維護(hù)成本增加,不利于機(jī)械設(shè)備的全面防護(hù)。

        1 冶金機(jī)械液壓污染影響因素

        1.1 自身因素

        冶金機(jī)械運(yùn)行過程中將會(huì)產(chǎn)生大量的污染物,對機(jī)械本身造成污染效果,影響生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。為了應(yīng)對自身污染問題,需要對污染物進(jìn)行清理,提高生產(chǎn)環(huán)境的質(zhì)量,解決機(jī)械自身的污染問題。機(jī)械安裝時(shí),容易使得污染物產(chǎn)生,導(dǎo)致污染物攜帶到機(jī)械中,對機(jī)械內(nèi)部造成污染,因而,需要作好安裝時(shí)的防污染控制,營造清潔的安裝環(huán)境,確保機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)的可靠性。冶金機(jī)械保養(yǎng)具有一定的難度,機(jī)械液壓裝置的面積較大,需要制定嚴(yán)格的保養(yǎng)策略,防止液壓裝置出現(xiàn)堆油、漏油等現(xiàn)象,避免污染問題愈發(fā)嚴(yán)重。油污對灰塵具有一定的吸附性,將會(huì)造成灰塵的聚集,引起機(jī)械發(fā)生堵塞情況,導(dǎo)致機(jī)械無法正常工作,甚至使機(jī)械自身發(fā)生損傷,不利于機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定控制[1]。

        1.2 外物因素

        冶金機(jī)械運(yùn)行過程中,容易受到外物因素的影響,導(dǎo)致機(jī)械內(nèi)容出現(xiàn)異物,對機(jī)械運(yùn)行過程造成阻礙。冶金機(jī)械容易受到空氣環(huán)境的影響,一旦空氣中的含水量過高,將會(huì)增加機(jī)械銹蝕的風(fēng)險(xiǎn),影響機(jī)械液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),甚至需要對機(jī)械部件進(jìn)行更換。機(jī)械運(yùn)行高溫環(huán)境將會(huì)導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象進(jìn)一步加劇,增強(qiáng)污染物的腐蝕作用,對機(jī)械運(yùn)行造成無法挽回的后果??諝庵泻写罅康姆蹓m及顆粒,對冶金生產(chǎn)的影響較為嚴(yán)重,需要對機(jī)械污染進(jìn)行嚴(yán)格治理,降低污染源的產(chǎn)生,對外物因素的影響進(jìn)行控制。為了提高污染治理的針對性,需要對污染物的成分進(jìn)行分析,確保污染整治方法的有效性,使冶金機(jī)械處于良好的運(yùn)行環(huán)境下,保障冶金過程能夠順利進(jìn)行。

        1.3 溫度因素

        冶金過程容易受到溫度因素的影響,需要對液壓系統(tǒng)的溫度進(jìn)行掌控,確保溫度控制的合理性。一旦冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)出現(xiàn)過冷或過熱的情況,將會(huì)影響裝置運(yùn)行的可靠性,甚至造成污染的析出,不利于裝置的穩(wěn)定控制。機(jī)械液壓系統(tǒng)溫度范圍在30~80℃之間,需要采取冷卻控制措施,將溫度維持在該范圍內(nèi),使油溫處于良好的狀態(tài)下,防止出現(xiàn)液壓油老化的現(xiàn)象,保證液壓系統(tǒng)能夠正常工作。隨著溫度的逐漸升高,液壓油的溫度將會(huì)使其黏度增加,發(fā)生進(jìn)一步的氧化,導(dǎo)致液壓油的純度下降,導(dǎo)致污染現(xiàn)象發(fā)生。而且,溫度過高會(huì)影響到潤滑油的作用,致使?jié)櫥Ч环€(wěn)定,使?jié)櫥桶l(fā)生惡化,引發(fā)輸油管發(fā)生堵塞情況,進(jìn)而導(dǎo)致輸油管發(fā)生漏液,對冶金機(jī)械液壓裝置造成污染[2]。

        1.4 水和空氣因素

        油液具有一定的吸水性,空氣中的水分將會(huì)進(jìn)入到油液中。一方面,其會(huì)增加油液的腐蝕性,導(dǎo)致其中的酸性物質(zhì)增加,使得設(shè)備的損耗加劇。水與油液中的硫化物、氯化物會(huì)發(fā)生反應(yīng),生成含氯、含硫的酸性物質(zhì),將會(huì)對液壓裝置的表面造成腐蝕。另一方面,其會(huì)引起油液發(fā)生變質(zhì),內(nèi)部的添加劑與水反應(yīng)發(fā)生沉淀,導(dǎo)致油液的品質(zhì)嚴(yán)重降低,使得油液的性能下降,無法對液壓裝置起到潤滑作用。隨著油膜結(jié)構(gòu)遭到破壞,將會(huì)伴隨污染物的析出,使得油液變質(zhì)愈發(fā)地嚴(yán)重。另外,油液長期暴露在空氣下,將會(huì)引發(fā)油液發(fā)生氣濁現(xiàn)象,導(dǎo)致油液中的渾濁物增加,影響油液的順利流動(dòng),甚至使油液產(chǎn)生氣阻,影響油液的正常使用。一旦油液發(fā)生變質(zhì)現(xiàn)象,將會(huì)伴隨著污染的產(chǎn)生,需要對油液進(jìn)行清理與更換,使油液處于潔凈的狀態(tài),降低污染物對液壓系統(tǒng)的影響。

        2 冶金機(jī)械液壓污染應(yīng)對策略

        2.1 作好過濾器選擇

        冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的關(guān)鍵,需要做好油液的清理工作,去除油液中的污染物質(zhì),使其能夠保持潔凈的狀態(tài)。為了提高油液的純度,需要注重過濾器的使用,將油液中的污染物進(jìn)行濾除,對污染物進(jìn)行有效處理。對過濾器(構(gòu)成見圖1)進(jìn)行選擇時(shí),需要對過濾精度進(jìn)行控制,過濾精度低于20um,否則將會(huì)影響到雜質(zhì)的過濾效果,導(dǎo)致油液中的污染物質(zhì)殘留。過濾器的流量應(yīng)小于額定值,使雜質(zhì)能夠殘留在過濾器中,對過濾效果進(jìn)行優(yōu)化,對壓力差進(jìn)行有效控制。

        圖1 過濾器構(gòu)成

        為了提高過濾器的工作效率,可以將液壓系統(tǒng)進(jìn)行并聯(lián)使用,促進(jìn)過濾流量的提升,提高過濾效果的穩(wěn)定性。對于污染較為嚴(yán)重的油液,可以采用分級過濾的方式,將2~3個(gè)過濾器進(jìn)行串聯(lián),使油液污染得到充分過濾。安裝過程中,通常將過濾器安裝在吸油回路上,防止污染物回流到泵中,對液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精度過濾,保障液壓系統(tǒng)能夠更好地投入使用。過濾器每工作一段時(shí)間需要進(jìn)行一次清理,防止過濾器發(fā)生堵塞現(xiàn)象,影響液壓系統(tǒng)的正常工作[3]。

        2.2 安裝階段污染控制

        液壓系統(tǒng)安裝過程中,需要對污染進(jìn)行控制,提高管道的抗腐蝕性能,確保安裝控制的可靠性。輸油管道的材質(zhì)一般為碳鋼或不銹鋼,為了提高抗腐蝕性,需要進(jìn)行酸洗、鈍化處理,酸洗鈍化配方如表1所示,使管道內(nèi)部能夠形成氧化層,對管道產(chǎn)生保護(hù)作用,保障管道能夠正常進(jìn)行輸油。

        表1 管道酸洗鈍化配方

        以碳鋼管道為例,酸洗過程采用50%濃度的鹽酸作為洗液,清除管道內(nèi)部的雜質(zhì),使其能夠露出金屬光澤。接著,需要采取鈍化措施,采用20%硝酸、80%水進(jìn)行混合,對管道內(nèi)部進(jìn)行氧化,促進(jìn)鈍化薄膜的形成。由于硝酸具有強(qiáng)氧化性,鈍化完成后,需要進(jìn)行中和,中和洗液為1.5%氨水溶液,將多余的硝酸清洗干凈。對管道進(jìn)行安裝時(shí),需要避免采用砂輪進(jìn)行切割,將會(huì)產(chǎn)生大量的鐵粉,增加管道清理的難度。為了降低鐵粉的生成,可以采用鋸割的方式,抑制鐵粉的生成,為安裝過程帶來方便。管道拼接部位需要將毛刺去除,一般采用打磨的方式,防止毛刺攜帶油污,同時(shí)避免掉落到油液中成為污染物的來源。拼接部位需要做好防漏處理,避免出現(xiàn)油液泄漏現(xiàn)象,對工作區(qū)域造成污染,導(dǎo)致油量不斷減少,增加安裝階段污染的風(fēng)險(xiǎn)[4]。

        2.3 加強(qiáng)日常維護(hù)管理

        2.3.1 提高油品質(zhì)量

        添加新油過程中,容易引入污染物質(zhì),對液壓系統(tǒng)中的油液造成污染。對新油進(jìn)行選擇時(shí),需要確保油品的種類相同,避免加入不同生批次的油液,保證油液能夠順利進(jìn)行混合。同時(shí),需要對新油的質(zhì)量進(jìn)行檢查,將油液的污染度控制在NAS10級以下,提高油液使用的穩(wěn)定性。為了對油液進(jìn)行精細(xì)化管理,需要對油液進(jìn)行多層過濾,將污染物質(zhì)及時(shí)進(jìn)行濾除,使油液具有良好的混合狀態(tài)。通過對油液品質(zhì)進(jìn)行控制,可以降低油品更換的頻率,保障油液長時(shí)間使用。

        2.3.2 做好清洗工作

        冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中需要做好清理工作,采用清洗維護(hù)的方式,使污染物能夠清理干凈。液壓系統(tǒng)應(yīng)采用循環(huán)沖洗的方式,通過水泵對清理液進(jìn)行引導(dǎo),將管道內(nèi)部的雜質(zhì)清理干凈,使污染物得到有效處理。污染物種類構(gòu)成如表2所示,污染物與油液結(jié)合后,將會(huì)增加油液的黏性,使其呈現(xiàn)黏稠狀態(tài),對油液輸送過程造成堵塞。在開泵過程中,需要對新油進(jìn)行過濾,時(shí)間為24~72h,油液溫度在50~60℃之間,使油液能夠更好地進(jìn)行流通,保證油污的清理效果。對于接頭部位的污染物,可以采用橡膠錘進(jìn)行敲打,使污染物能夠脫落,促使污染物能夠快速清除[5]。

        表2 液壓系統(tǒng)污染物構(gòu)成

        2.3.3 加強(qiáng)溫度控制

        為了使液壓系統(tǒng)正常運(yùn)行,需要對油溫展開控制,將工作油溫控制在55℃以下,避免油液溫度過高而發(fā)生變質(zhì),延長油液的使用壽命。氧化變質(zhì)是油液的常見問題,也是污染物的重要來源,油液氧化后,不僅會(huì)導(dǎo)致潤滑作用下降,還會(huì)加大管道的磨損,導(dǎo)致管道無法正常投入使用,需要對油液進(jìn)行嚴(yán)肅處理,避免金屬磨損問題發(fā)生。另外,磨損會(huì)引起密封件的老化變形,導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)下降,容易引起泄漏及污染問題。液壓系統(tǒng)可以采用循環(huán)降溫的方式,將油溫維持在一定范圍內(nèi),提高油溫控制的穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)油溫偏高的情況,降低油液老化的頻率,使油液能夠長時(shí)間投入使用,不僅能夠減少油液的污染,還能起到節(jié)約成本的作用。

        2.3.4 作好泄漏檢測

        液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中,容易受到泄漏問題的影響,需要對輸油管道進(jìn)行防漏檢測(裝置原理見圖2),尤其是對于連接部位,需要嚴(yán)格做好檢查工作。檢查過程中,可以采用熒光檢漏法,在液壓系統(tǒng)中加入一定量的熒光液,采用關(guān)閉燈光條件下對連接部分進(jìn)行檢驗(yàn),查看是否存在熒光現(xiàn)象,進(jìn)而對連接部位的滲漏情況進(jìn)行檢驗(yàn)。熒光現(xiàn)象可以采用檢漏燈進(jìn)行檢驗(yàn),具有較高的檢測精度,使泄漏問題得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)。熒光液的添加比例為每4~8gal添加30mL的熒光劑,新油為透明狀態(tài),添加劑要少一些,對于長時(shí)間使用的油液,需要增加熒光劑的用量,保障管道接口的滲漏檢測效果。

        圖2 泄漏裝置檢測原理

        2.4 提高數(shù)據(jù)質(zhì)量

        液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中,需要對污染數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測,對系統(tǒng)維護(hù)信息進(jìn)行采集,為污染處理過程提供依據(jù),提高液壓系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。液壓系統(tǒng)污染治理應(yīng)在透明條件下進(jìn)行,不能對污染問題避而不見,應(yīng)采取主動(dòng)治理的方式,保證液壓系統(tǒng)污染的治理效果。污染數(shù)據(jù)需要從污染原因、應(yīng)對策略兩個(gè)方面著手,提高污染治理狀態(tài)的穩(wěn)定性,促使污染問題應(yīng)對方法的有效性,對污染數(shù)據(jù)進(jìn)行全面記錄。污染對液壓系統(tǒng)的影響較大,需要對污染易發(fā)點(diǎn)進(jìn)行掌控,采用信息化的監(jiān)控形式,自動(dòng)對污染情況進(jìn)行檢測。油液泄漏對污染具有一定的影響,需要對管道進(jìn)行防漏檢查,對管道的位置信息進(jìn)行記錄,使泄漏防控和應(yīng)對措施能夠結(jié)合起來,對管道泄漏情況進(jìn)行抑制,保障污染監(jiān)控信息的完整性。通過對污染數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,能夠?yàn)槲廴締栴}的解決提供依據(jù),對污染問題進(jìn)行精準(zhǔn)控制[6]。

        2.5 構(gòu)建污染信息共享

        機(jī)械液壓污染控制過程中,需要做好污染信息的共享工作,對液壓系統(tǒng)的污染情況記錄到數(shù)據(jù)庫中,便于對污染信息進(jìn)行整理,提高污染整治方法的合理性。液壓污染不利于液壓系統(tǒng)的運(yùn)行,需要做好污染的全面防控,采用污染信息共享策略,便于工作人員對液壓污染信息進(jìn)行排查,使液壓污染能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn),降低污染對液壓系統(tǒng)的影響。而且,若通過信息共享,可以對污染處理方法進(jìn)行查閱,提高污染治理過程的有效性,使液壓系統(tǒng)具有良好的性能。在污染信息共享的作用下,能夠使液壓污染的處理更加明確化,便于各個(gè)部門了解液壓系統(tǒng)的污染情況,對液壓污染問題進(jìn)行探討,對污染問題采用綜合化治理。在日常維護(hù)過程中,需要注重污染信息情況的記錄,對液壓污染情況展開監(jiān)督,提前對液壓污染采取防范措施。

        3 結(jié)語

        綜上所述,冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)對運(yùn)行狀態(tài)具有較高的要求,需要做好液壓污染的控制工作,確保機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定性,避免運(yùn)行過程發(fā)生狀況。冶金生產(chǎn)的任務(wù)量較大,需要保證機(jī)械不間斷運(yùn)行,容易增加液壓污染的發(fā)生概率,導(dǎo)致液壓裝置的運(yùn)行效率下降。液壓污染是引起機(jī)械故障的原因之一,需要加強(qiáng)污染的應(yīng)對工作,保障冶金生產(chǎn)具有良好的效益。

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