液壓系統長(cháng)大管路的清洗
液壓系統因其具有傳動(dòng)平穩、傳動(dòng)噪聲低、輸出功率大、易實(shí)現換向控制等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。在某些領(lǐng)域，液壓系統發(fā)揮著(zhù)無(wú)法替代的作用，液壓系統的正常運行在維持正常生產(chǎn)中起著(zhù)重要的作用。
但是，在實(shí)際應用中，液壓油污染問(wèn)題幾乎在所有的液壓系統中都有發(fā)生，在制造、裝配以及使用過(guò)程中，污染物容易進(jìn)入系統，由于清洗或處理不當會(huì )使液壓油機械雜質(zhì)含量過(guò)高，從而使液壓油劣化，進(jìn)而導致安裝完畢的液壓系統出現各種各樣的故障，不能正常工作。特別是對精密度要求較高的液壓比例和伺服控制系統中，液壓油污染控制顯得更為重要。
1、管組焊接及酸洗鈍化處理
在管路安裝施工前需對管道進(jìn)行酸洗處理，清除氧化物和雜質(zhì)。
1.1管道酸洗方法
管道酸洗方法目前在施工中均采用槽式酸洗法和管內循環(huán)酸洗法兩種。
(1)槽式酸洗法。將安裝好的管路拆下來(lái)，分解后放入酸洗槽內浸泡，處理合格后再將其進(jìn)行二次安裝。此方法適合管徑較大的短管、直管，易拆卸、管路施工量小的場(chǎng)合，如泵站、閥站等液壓裝置內的配管及現場(chǎng)配管量小的液壓系統，均可采用槽式酸洗法。
(2)管內循環(huán)酸洗法。在安裝好的液壓管路中將液壓元器件斷開(kāi)或拆除，用軟管、接管、沖洗蓋板聯(lián)接，構成沖洗回路。用酸泵將酸液打入回路中進(jìn)行循環(huán)酸洗。該酸洗方法是近年來(lái)較好的施工技術(shù)，具有酸洗速度快、效果好、工序簡(jiǎn)單、操作方便，減少了對人體及環(huán)境的污染，降低了勞動(dòng)強度，縮短了管路安裝工期，解決了長(cháng)管路及復雜管路酸洗難的問(wèn)題，并避免了槽式酸洗易發(fā)生裝配時(shí)的二次污染問(wèn)題，已在大型液壓系統管路施工中得到廣泛應用。
1.2酸洗工藝流程
槽式酸洗工藝流程：脫脂--水洗-酸洗--水洗--二次酸洗--中和--鈍化--水洗--快速干燥--封管口。
循環(huán)酸洗工藝流程：試漏--脫脂--氣頂--水洗--酸洗--中和--鈍化--水洗--干燥--涂油。
2、管路循環(huán)沖洗
管路用油進(jìn)行循環(huán)沖洗，是管路施工中又一重要環(huán)節。管路循環(huán)沖洗必須在管路酸洗和二次安裝完畢后的較短時(shí)間內進(jìn)行。其目的是為了清除管內在酸洗及安裝過(guò)程中以及液壓元件在制造過(guò)程中遺落的機械雜質(zhì)或其他微粒，達到液壓系統正常運行時(shí)所需要的清潔度，保證主機設備的可靠運行，延長(cháng)系統中液壓元件的使用壽命。
2.1循環(huán)沖洗方法
沖洗方式較常見(jiàn)的主要有(泵)站內循環(huán)沖洗，(泵)站外循環(huán)沖洗，管線(xiàn)外循環(huán)沖洗等。
站內循環(huán)沖洗：指對液壓泵站內的管路進(jìn)行的循環(huán)沖洗，此項工作一般在制造廠(chǎng)進(jìn)行，不用在施工現場(chǎng)進(jìn)行。
站外循環(huán)沖洗：指對液壓泵站到執行機構之間的管線(xiàn)進(jìn)行的循環(huán)沖洗。
線(xiàn)外循環(huán)沖洗：指對液壓系統的某些管路或集成塊，拿到另一處組成回路，進(jìn)行循環(huán)沖洗，沖洗合格后再裝回系統中。
為便于施工，通常采用站外循環(huán)沖洗方式。也可根據實(shí)際情況將后兩種沖洗方式混合使用，達到提高沖洗效果，縮短沖洗周期的目的。
2.2沖洗回路的選定
沖洗回路必須根據系統功率、排量確認每條回路中管道內的流體流速達到?jīng)_洗要求進(jìn)行確定，也可根據實(shí)際情況，在現有能力下對回路進(jìn)行分段沖洗。沖洗回路一般有以下幾種形式：
(1)并聯(lián)回路：采用此回路的優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)沖洗回路較短，管路口徑相近，容易掌握、效果較好;缺點(diǎn)是回路連接繁瑣，不易檢查確定每一條管路的沖洗效果，沖洗泵源較大;
(2)串聯(lián)回路：采用此回路的優(yōu)點(diǎn)是回路連接簡(jiǎn)便、方便檢查，效果可靠;缺點(diǎn)是回路長(cháng)度較長(cháng);
(3)混合回路：對于管路口徑變化較大，回路連接繁瑣且管路較長(cháng)的系統可采用此回路方式進(jìn)行沖洗，但各回路的管徑應基本一致，以確保各管路的流速達到?jīng)_洗要求:此方式兼有并、串聯(lián)回路的優(yōu)點(diǎn)。
3、長(cháng)大管道設計及清洗方案
對于各種設備，特別是大型設備的液壓系統，在制造安裝完畢或大修理完成后，都需要對整個(gè)液壓系統專(zhuān)門(mén)進(jìn)行清洗，以徹底清除安裝，修理等過(guò)程中產(chǎn)生的管道內部雜物，保證設備的安全可靠運行。
以某生產(chǎn)線(xiàn)為例，機械加工設備、裝配線(xiàn)設備均采用專(zhuān)機自動(dòng)線(xiàn)的生產(chǎn)模式。每條生產(chǎn)線(xiàn)設備共用一套液壓系統，每套系統僅供油管干管長(cháng)度就超過(guò)300米，其管路規格多，型號多樣、管路長(cháng)、布置復雜。并且清洗質(zhì)量要求高，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)有很多難點(diǎn)。
通過(guò)長(cháng)期生產(chǎn)實(shí)踐，不斷改善各個(gè)清理工序，綜合各方面的經(jīng)驗，這里將實(shí)際應用有效的幾個(gè)工序介紹如下。
該項目的設計過(guò)程中，綜合運用酸洗鈍化和管路循環(huán)沖洗凈化兩個(gè)過(guò)程來(lái)完成管路清洗，最終收到良好的清洗效果。
3.1酸洗鈍化
一般情況下，用作油管的鋼管其內外表面都會(huì )有鐵銹。鐵銹是金屬氧化物，對液壓油來(lái)說(shuō)鐵銹是一種機械雜質(zhì)，一旦進(jìn)入油液將對液壓油造成污染，進(jìn)而影響液壓裝置的正常工作。因此，需通過(guò)酸洗除去油管內表面的鐵銹。除去油管內表面鐵銹的同時(shí)，外表面的鐵銹也被除去，這就要在油管外表面涂刷防腐油漆，對油管進(jìn)行長(cháng)期的防腐蝕保護。
酸洗鈍化工藝在管道和組件配制焊接完成并編號拆除后進(jìn)行，將管子送到專(zhuān)門(mén)的化學(xué)清洗車(chē)間進(jìn)行處理，該處理工藝對管路內部進(jìn)行化學(xué)中和及清潔，有一定的效果。酸洗鈍化后的管道，如需再次施焊，焊后必須重新酸洗鈍化處理。酸洗鈍化工藝采用槽式酸洗，其流程如圖1所示。
采用酸洗方法可清除鋼管內壁的紅鐵銹和氧化皮。當管道內壁有油脂存在時(shí)，會(huì )隔離酸洗液，而達不到酸洗目的，所以酸洗前還必須進(jìn)行脫脂。中和的目的是將鋼管內外壁上的酸液全部中和，防止酸液繼續腐蝕鋼管基體。由于液壓鋼管從開(kāi)始安裝到最終使用有一段時(shí)間，為防止鋼管發(fā)生返銹，必須在酸洗后及時(shí)進(jìn)行鈍化處理。鈍化后，金屬表面形成一層致密的鈍化膜，可在較長(cháng)一段時(shí)間內阻止金屬表面與外界一般氧化物的接觸，從而避免返銹。
經(jīng)過(guò)鈍化的鋼管采用壓縮空氣將殘留的鈍化液清掃掉，再用干凈的液壓油將鋼管內壁噴涂上一層油膜，封口。
3.2循環(huán)沖洗凈化
發(fā)動(dòng)機生產(chǎn)線(xiàn)液壓管路系統的沖洗凈化功能是通過(guò)沖洗閥和沖洗接口實(shí)現的，每條生產(chǎn)線(xiàn)的主管路上均考慮了系統沖洗凈化的設計。沖洗閥在系統正常工作時(shí)處于完全打開(kāi)狀態(tài)。在沖洗過(guò)程中，按照管路結構和沖洗凈化管路的選擇，不同位置的沖洗閥啟閉狀態(tài)不同，以實(shí)現所選管路的沖洗需要。
在清洗過(guò)程中，根據清洗管路的工藝流程，開(kāi)閉閥門(mén)清洗不同的回路，其原則是：先遠后近，先主路后支路，先粗管后細管。改變沖洗回路應遵循先開(kāi)閥門(mén)后閉閥門(mén)的原則，避免回路堵死對泵的沖擊損壞。調節各沖洗回路的調節閥，以保證每個(gè)回路流量達到各自的紊流流量。
通過(guò)對液壓管路的連續沖洗，實(shí)現管路的凈化處理。由于不同生產(chǎn)線(xiàn)的液壓管路系統結構不同，需分別制定沖洗方案。在主管路沖洗凈化結束前，不允許開(kāi)啟任何支路的閥門(mén)，以免污染設備。在沖洗凈化過(guò)程中應安排專(zhuān)人適度敲擊管道及焊縫，尤其是敲擊管路的匯流，分流，轉彎，變向處，并隨時(shí)觀(guān)察過(guò)濾器壓力的變化，實(shí)時(shí)更換過(guò)濾器。
隨著(zhù)沖洗循環(huán)時(shí)間的增長(cháng)，液壓管路中的雜質(zhì)污染物逐步被過(guò)濾器濾除。當污染等級下降到與設備用液壓油要求達到的污染等級相同時(shí)，沖洗合格。
目前，有多種液壓油污染等級分類(lèi)標準。NAS1638標準中，污染等級越低表明一定容積的液壓油中所含的污染物顆粒數越少。一般采用NAS1638標準來(lái)判斷液壓油的污染等級。對于裝有伺服閥和比例閥的液壓系統，其液壓油的污染等級應分別符合NAS4~6級和NAS8~9級的要求。
在設備清洗現場(chǎng)，對油箱內液壓油取樣分析。通過(guò)實(shí)際清洗過(guò)程，其管路凈化可以達到標準NAS8級。
但是，在實(shí)際應用中，液壓油污染問(wèn)題幾乎在所有的液壓系統中都有發(fā)生，在制造、裝配以及使用過(guò)程中，污染物容易進(jìn)入系統，由于清洗或處理不當會(huì )使液壓油機械雜質(zhì)含量過(guò)高，從而使液壓油劣化，進(jìn)而導致安裝完畢的液壓系統出現各種各樣的故障，不能正常工作。特別是對精密度要求較高的液壓比例和伺服控制系統中，液壓油污染控制顯得更為重要。
1、管組焊接及酸洗鈍化處理
在管路安裝施工前需對管道進(jìn)行酸洗處理，清除氧化物和雜質(zhì)。
1.1管道酸洗方法
管道酸洗方法目前在施工中均采用槽式酸洗法和管內循環(huán)酸洗法兩種。
(1)槽式酸洗法。將安裝好的管路拆下來(lái)，分解后放入酸洗槽內浸泡，處理合格后再將其進(jìn)行二次安裝。此方法適合管徑較大的短管、直管，易拆卸、管路施工量小的場(chǎng)合，如泵站、閥站等液壓裝置內的配管及現場(chǎng)配管量小的液壓系統，均可采用槽式酸洗法。
(2)管內循環(huán)酸洗法。在安裝好的液壓管路中將液壓元器件斷開(kāi)或拆除，用軟管、接管、沖洗蓋板聯(lián)接，構成沖洗回路。用酸泵將酸液打入回路中進(jìn)行循環(huán)酸洗。該酸洗方法是近年來(lái)較好的施工技術(shù)，具有酸洗速度快、效果好、工序簡(jiǎn)單、操作方便，減少了對人體及環(huán)境的污染，降低了勞動(dòng)強度，縮短了管路安裝工期，解決了長(cháng)管路及復雜管路酸洗難的問(wèn)題，并避免了槽式酸洗易發(fā)生裝配時(shí)的二次污染問(wèn)題，已在大型液壓系統管路施工中得到廣泛應用。
1.2酸洗工藝流程
槽式酸洗工藝流程：脫脂--水洗-酸洗--水洗--二次酸洗--中和--鈍化--水洗--快速干燥--封管口。
循環(huán)酸洗工藝流程：試漏--脫脂--氣頂--水洗--酸洗--中和--鈍化--水洗--干燥--涂油。
2、管路循環(huán)沖洗
管路用油進(jìn)行循環(huán)沖洗，是管路施工中又一重要環(huán)節。管路循環(huán)沖洗必須在管路酸洗和二次安裝完畢后的較短時(shí)間內進(jìn)行。其目的是為了清除管內在酸洗及安裝過(guò)程中以及液壓元件在制造過(guò)程中遺落的機械雜質(zhì)或其他微粒，達到液壓系統正常運行時(shí)所需要的清潔度，保證主機設備的可靠運行，延長(cháng)系統中液壓元件的使用壽命。
2.1循環(huán)沖洗方法
沖洗方式較常見(jiàn)的主要有(泵)站內循環(huán)沖洗，(泵)站外循環(huán)沖洗，管線(xiàn)外循環(huán)沖洗等。
站內循環(huán)沖洗：指對液壓泵站內的管路進(jìn)行的循環(huán)沖洗，此項工作一般在制造廠(chǎng)進(jìn)行，不用在施工現場(chǎng)進(jìn)行。
站外循環(huán)沖洗：指對液壓泵站到執行機構之間的管線(xiàn)進(jìn)行的循環(huán)沖洗。
線(xiàn)外循環(huán)沖洗：指對液壓系統的某些管路或集成塊，拿到另一處組成回路，進(jìn)行循環(huán)沖洗，沖洗合格后再裝回系統中。
為便于施工，通常采用站外循環(huán)沖洗方式。也可根據實(shí)際情況將后兩種沖洗方式混合使用，達到提高沖洗效果，縮短沖洗周期的目的。
2.2沖洗回路的選定
沖洗回路必須根據系統功率、排量確認每條回路中管道內的流體流速達到?jīng)_洗要求進(jìn)行確定，也可根據實(shí)際情況，在現有能力下對回路進(jìn)行分段沖洗。沖洗回路一般有以下幾種形式：
(1)并聯(lián)回路：采用此回路的優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)沖洗回路較短，管路口徑相近，容易掌握、效果較好;缺點(diǎn)是回路連接繁瑣，不易檢查確定每一條管路的沖洗效果，沖洗泵源較大;
(2)串聯(lián)回路：采用此回路的優(yōu)點(diǎn)是回路連接簡(jiǎn)便、方便檢查，效果可靠;缺點(diǎn)是回路長(cháng)度較長(cháng);
(3)混合回路：對于管路口徑變化較大，回路連接繁瑣且管路較長(cháng)的系統可采用此回路方式進(jìn)行沖洗，但各回路的管徑應基本一致，以確保各管路的流速達到?jīng)_洗要求:此方式兼有并、串聯(lián)回路的優(yōu)點(diǎn)。
3、長(cháng)大管道設計及清洗方案
對于各種設備，特別是大型設備的液壓系統，在制造安裝完畢或大修理完成后，都需要對整個(gè)液壓系統專(zhuān)門(mén)進(jìn)行清洗，以徹底清除安裝，修理等過(guò)程中產(chǎn)生的管道內部雜物，保證設備的安全可靠運行。
以某生產(chǎn)線(xiàn)為例，機械加工設備、裝配線(xiàn)設備均采用專(zhuān)機自動(dòng)線(xiàn)的生產(chǎn)模式。每條生產(chǎn)線(xiàn)設備共用一套液壓系統，每套系統僅供油管干管長(cháng)度就超過(guò)300米，其管路規格多，型號多樣、管路長(cháng)、布置復雜。并且清洗質(zhì)量要求高，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)有很多難點(diǎn)。
通過(guò)長(cháng)期生產(chǎn)實(shí)踐，不斷改善各個(gè)清理工序，綜合各方面的經(jīng)驗，這里將實(shí)際應用有效的幾個(gè)工序介紹如下。
該項目的設計過(guò)程中，綜合運用酸洗鈍化和管路循環(huán)沖洗凈化兩個(gè)過(guò)程來(lái)完成管路清洗，最終收到良好的清洗效果。
3.1酸洗鈍化
一般情況下，用作油管的鋼管其內外表面都會(huì )有鐵銹。鐵銹是金屬氧化物，對液壓油來(lái)說(shuō)鐵銹是一種機械雜質(zhì)，一旦進(jìn)入油液將對液壓油造成污染，進(jìn)而影響液壓裝置的正常工作。因此，需通過(guò)酸洗除去油管內表面的鐵銹。除去油管內表面鐵銹的同時(shí)，外表面的鐵銹也被除去，這就要在油管外表面涂刷防腐油漆，對油管進(jìn)行長(cháng)期的防腐蝕保護。
酸洗鈍化工藝在管道和組件配制焊接完成并編號拆除后進(jìn)行，將管子送到專(zhuān)門(mén)的化學(xué)清洗車(chē)間進(jìn)行處理，該處理工藝對管路內部進(jìn)行化學(xué)中和及清潔，有一定的效果。酸洗鈍化后的管道，如需再次施焊，焊后必須重新酸洗鈍化處理。酸洗鈍化工藝采用槽式酸洗，其流程如圖1所示。
采用酸洗方法可清除鋼管內壁的紅鐵銹和氧化皮。當管道內壁有油脂存在時(shí)，會(huì )隔離酸洗液，而達不到酸洗目的，所以酸洗前還必須進(jìn)行脫脂。中和的目的是將鋼管內外壁上的酸液全部中和，防止酸液繼續腐蝕鋼管基體。由于液壓鋼管從開(kāi)始安裝到最終使用有一段時(shí)間，為防止鋼管發(fā)生返銹，必須在酸洗后及時(shí)進(jìn)行鈍化處理。鈍化后，金屬表面形成一層致密的鈍化膜，可在較長(cháng)一段時(shí)間內阻止金屬表面與外界一般氧化物的接觸，從而避免返銹。
經(jīng)過(guò)鈍化的鋼管采用壓縮空氣將殘留的鈍化液清掃掉，再用干凈的液壓油將鋼管內壁噴涂上一層油膜，封口。
3.2循環(huán)沖洗凈化
發(fā)動(dòng)機生產(chǎn)線(xiàn)液壓管路系統的沖洗凈化功能是通過(guò)沖洗閥和沖洗接口實(shí)現的，每條生產(chǎn)線(xiàn)的主管路上均考慮了系統沖洗凈化的設計。沖洗閥在系統正常工作時(shí)處于完全打開(kāi)狀態(tài)。在沖洗過(guò)程中，按照管路結構和沖洗凈化管路的選擇，不同位置的沖洗閥啟閉狀態(tài)不同，以實(shí)現所選管路的沖洗需要。
在清洗過(guò)程中，根據清洗管路的工藝流程，開(kāi)閉閥門(mén)清洗不同的回路，其原則是：先遠后近，先主路后支路，先粗管后細管。改變沖洗回路應遵循先開(kāi)閥門(mén)后閉閥門(mén)的原則，避免回路堵死對泵的沖擊損壞。調節各沖洗回路的調節閥，以保證每個(gè)回路流量達到各自的紊流流量。
通過(guò)對液壓管路的連續沖洗，實(shí)現管路的凈化處理。由于不同生產(chǎn)線(xiàn)的液壓管路系統結構不同，需分別制定沖洗方案。在主管路沖洗凈化結束前，不允許開(kāi)啟任何支路的閥門(mén)，以免污染設備。在沖洗凈化過(guò)程中應安排專(zhuān)人適度敲擊管道及焊縫，尤其是敲擊管路的匯流，分流，轉彎，變向處，并隨時(shí)觀(guān)察過(guò)濾器壓力的變化，實(shí)時(shí)更換過(guò)濾器。
隨著(zhù)沖洗循環(huán)時(shí)間的增長(cháng)，液壓管路中的雜質(zhì)污染物逐步被過(guò)濾器濾除。當污染等級下降到與設備用液壓油要求達到的污染等級相同時(shí)，沖洗合格。
目前，有多種液壓油污染等級分類(lèi)標準。NAS1638標準中，污染等級越低表明一定容積的液壓油中所含的污染物顆粒數越少。一般采用NAS1638標準來(lái)判斷液壓油的污染等級。對于裝有伺服閥和比例閥的液壓系統，其液壓油的污染等級應分別符合NAS4~6級和NAS8~9級的要求。
在設備清洗現場(chǎng)，對油箱內液壓油取樣分析。通過(guò)實(shí)際清洗過(guò)程，其管路凈化可以達到標準NAS8級。
造成液壓系統污染的因素是多方面的，以現有的技術(shù)和材料，從根本上消除液壓系統的污染是很困難的，只有從諸多污染因素出發(fā)，采取合理的措施盡量減少污染。通過(guò)對液壓系統油液污染的控制，可以大大減少液壓系統的故障，從而保障生產(chǎn)線(xiàn)的正常運行。
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