液壓系統管路在線循環清洗的嘗試

李寶安 孫俊杰 鄭雪蘋

（包頭市液壓機械有限公司，內蒙古 包頭 014010）

引言

管路的酸洗和沖洗是保證液壓系統工作可靠性和元件使用壽命的關鍵環節之一，必須足夠重視[1]。液壓系統管路在線循環清洗是濾除管路施工（安裝）過程所造成的污染物，提高系統清潔度，使油液清潔度保持在系統關鍵液壓元件的污染耐受度以內，是消除或最大限度地減少設備早期故障的必要措施。

本文以包頭某鋼鐵公司CCS萬能軋機區域液壓系統管路的在線循環清洗為例，探討在實際生產實踐中如何對液壓系統管路應用在線循環清洗。

液壓系統管路的清洗主要分為兩個大的步驟:酸洗、油沖洗。下面就這個兩個步驟做詳細說明。

1 在線循環酸洗

管路在線循環酸洗法具有酸洗速度快、效果好、工序簡單、操作方便，減少了對人體及環境的污染，降低了勞動強度，縮短了管路安裝工期，解決了長管路及復雜管路酸洗難的問題，并避免了經槽式酸洗的管路在裝配時二次污染的問題。這種方法已在大型液壓系統管路施工中得到了廣泛應用[2]。

管路在線循環酸洗工藝設定不合理易造成鋼管內壁氧化物不能徹底除凈、管壁過腐蝕、管道內壁二次銹蝕及殘留物反應沉積物等現象的發生。我們在包頭現場在線循環酸洗的清洗工藝是:準備——漏水測試——清洗液沖洗——氮氣吹掃——人工清理、檢查——油沖洗。

(1)準備:在線循環酸洗之前將管徑相當、走向基本一致的管路分為一組，管路總長度不宜超過300m[1]。先使用現場提供的壓縮空氣吹掃管道，將較大的雜物清理出去，然后按照圖1連接成酸洗回路。

回路管道最高部位設置排氣點（可利用測壓接頭），最低部位設置排空點（可利用測壓接頭或螺塞）；回路中的死點宜處于水平位置，如若朝下，則需在酸洗各工序交替時松開死點接頭，以便排凈死點內上一工序留存的液體。

圖1 CCS萬能軋機區域液壓系統酸洗回路分組

(2)漏水測試:用潔凈水（生活用水或工廠脫鹽脫鈣中水）在管路內循環，檢測液壓系統管路內部是否存在滲漏現象，如有則需立即解決。酸洗現場附近必須有水源，并具備污水及零星廢清洗液的排放設施。

(3)清洗液沖洗:由于采用了脫脂、酸洗、磷化三合一清洗液GR-927，省去了每一步之間的水沖洗過程，大大節約了時間。清洗液總量按照系統容水量的150%計算，將GR-927以1:15的比例加入到水中，清洗液的溫度維持在60～80℃，每間隔半小時停泵一個小時，讓清洗液充分浸泡管內壁。同時為了徹底清除粘附在管壁上的氧化皮、焊渣和雜質，可用木棒、橡皮錘或使用震動器沿管線從頭至尾進行敲打震動。重點敲打焊縫、法蘭、彎頭和三通等部位。敲打時要環繞管四周均勻敲打，不得傷害管子外表面。震動器的頻率選擇50～60HZ，振幅為1.5～3mm[2]。

(4)氮氣吹掃:在經過清洗液連續4～6個小時左右的沖洗后，使用現場提供的干燥氮氣進行管路吹掃，將大部分清洗液排回清洗液站內備下次使用。打開排空點將殘余的液體（中性的）排放至管溝廢液坑中。

(5)人工清理、檢查:請業主代表及工程監理在各連接口處檢查清洗結果，符合要求后按照圖2連接成油沖洗回路。

2 在線循環油沖洗

由于CCS系統是德國公司設計的液壓伺服系統，要求系統油液的清潔度需要達到NAS1638中6級的要求（相當于ISO4406中15/12級）。按照外方的要求，采用殼牌專用沖洗油，沖洗時油液流速不低于6m/s。

我們在現場使用的油沖洗泵站參數為:油箱有效容積5m3、泵組最大排量2200L/min、泵組最大工作壓力10MPa。回油過濾采用二級過濾方式，粗級過濾濾芯采用PALL公司KS級濾材，過濾精度12μm（β12≥200）；精級過濾采用雙筒過濾器，濾芯為PALL公司KP級濾材，過濾精度 3μm（β3≥200）。二級過濾的方式可以節約精級過濾濾芯，雙筒過濾器可以保證在不停機情況下更換沖洗濾芯。

圖2 CCS萬能軋機區域液壓系統油沖洗回路

(1)性能驗證:

①計算滿足系統沖洗速度要求的最低流量Q:

已知沖洗流速V=6m/s，管路最大管徑為φ89x5；則

油沖洗泵站流量滿足要求。

②計算系統雷諾數Re，驗證沖洗時油液是否呈紊流狀態:

已知沖洗流速V=6m/s，管路最大管徑為φ89x5，沖洗油運動粘度v=0.39cm2/s(20℃時）；則

以6m/s流速沖洗管路時，沖洗油液呈紊流狀態。

③計算管路沿程壓力損失δp:

已知沖洗油密度 =927kg/m3，系統沖洗管路長度300m；則

油沖洗泵站壓力滿足要求。

(2)油沖洗步驟:

①沖洗主管線，按圖2連接后，關閉所有B油口的球閥，將P、T構成回路沖洗。

②沖洗支管線:

CCS液壓系統共有12個閥臺，每次只清洗一個閥臺所對應的管線。比如清洗閥臺ITEM1108，其余11個閥臺的B油口的球閥必須關閉。同一個閥臺上小管徑的進出油管線可以并聯起來清洗。

(3)清洗檢驗:

當回油過濾器處的壓差2小時無變化時，從沖洗油箱的回油管取樣口取樣化驗（可以是在線檢測也可以是離線檢測，但是液壓伺服系統必須采用顆粒計數法檢測[1]），符合NAS1638中6級規定時即為油沖洗合格。

3 清洗后

待清洗合格后，將斷開的管路及元件連接好，將其它液壓元件調整到工作狀態。注意在安裝時，應保證管路和元件等的清潔度。

4 結束語

上述方法在包頭某鋼鐵公司CCS萬能軋機區域液壓系統管路的在線循環清洗中應用成功后，相繼在酒泉某鋼鐵公司熱軋廠、冷軋不銹鋼廠及包頭某鋼鐵公司寬厚板項目上推廣應用，均取得了良好的效果，獲得客戶的一致肯定。

[1]成大先等.機械設計手冊（第四版）[M].北京:化學工業出版社.2002:17-774～775、18-126.

[2]何席兵.液壓系統管道酸洗處理工藝[J].人民長江.2008，39(10):37-38.

[3]路甬祥.液壓氣動技術手冊[M].北京:機械工業出版社.2005.