冶金焦化行業(yè)液壓油污染的危害與控制分析

郎麗杰

摘要：液壓系統(tǒng)工作性能的好壞對(duì)工程機(jī)械的作業(yè)性能產(chǎn)生直接影響。造成故障產(chǎn)生的主要原因之一則是液壓系統(tǒng)油液污染。所以，油液污染破壞的控制顯的極為重要。文章主要從液壓油污染的危害著手，簡(jiǎn)要闡述了冶金行業(yè)液壓油污染的控制方法。

關(guān)鍵詞：冶金焦化；液壓油；污染；控制

中圖分類號(hào)：TH137文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）17-0175-01

1液壓油污染產(chǎn)生的危害

1.1固體顆粒污染物的危害

金屬顆粒、沙粒、橡膠顆粒、纖維以及積炭等是構(gòu)成固體顆粒污染物的主要物質(zhì)。在液壓油液的污染現(xiàn)象中，金屬顆粒占據(jù)了70%。在各類污染物中，存在分布較廣且危害較大的固體顆粒，容易引發(fā)系統(tǒng)故障、元器件使用壽命降低以及可靠性降低的現(xiàn)象發(fā)生，因此，控制污染問(wèn)題的關(guān)鍵則是對(duì)固體顆粒實(shí)施重點(diǎn)控制。

1.1.1固體顆粒磨料的磨損

作為冶金機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中的一項(xiàng)重要問(wèn)題，磨料磨損也是引發(fā)液壓和潤(rùn)滑系統(tǒng)元件失效的重要原因。具有多種顆粒污染的磨損形式，例如：粘著、切削、疲勞和沖蝕。各類形式相互作用及并存，對(duì)閥芯的正常工作產(chǎn)生影響。

①切削磨損形式。較硬固體顆粒向元件運(yùn)動(dòng)副間隙進(jìn)入后，會(huì)逐漸嵌入具有較軟的元件表面，通過(guò)相對(duì)作用，會(huì)逐漸對(duì)元件表面存在的材料部分實(shí)施切削，使其處于碎屑狀。由于該類磨損具有較軟的表面，因此容易嵌入顆粒物，導(dǎo)致較硬表面有嚴(yán)重磨損產(chǎn)生，從而在切削表面出現(xiàn)可見(jiàn)的劃痕。

②疲勞磨損形式。當(dāng)運(yùn)動(dòng)副間隙內(nèi)有固體顆粒進(jìn)入之后，在碾壓及滾動(dòng)的作用下，元件表面會(huì)形成應(yīng)力裂紋，在油壓條件下應(yīng)力裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展，最終形成孔洞現(xiàn)象，造成表面材料有剝離問(wèn)題出現(xiàn)。

③沖蝕磨損。隨著高速液流，固體顆粒對(duì)暴露在流到中的元件的表面及棱邊進(jìn)行不斷地噴射沖刷，導(dǎo)致被沖刷部位形成磨損，最終導(dǎo)致沖蝕磨損出現(xiàn)。

1.1.2淤泥現(xiàn)象

隨著油液流經(jīng)運(yùn)動(dòng)副，固體顆粒的粒度會(huì)在分析流動(dòng)的附加作用下低于配合間隙的顆粒，容易向間隙內(nèi)進(jìn)入。在油膜的吸附及阻滯下會(huì)在間隙內(nèi)產(chǎn)生淤積，隨著淤積量的進(jìn)一步增加，大量小顆粒會(huì)阻斷正常流動(dòng)，從而出現(xiàn)淤積問(wèn)題。顆粒淤泥還在一定程度上造成運(yùn)動(dòng)副之間的靜摩擦力增加，對(duì)閥芯運(yùn)動(dòng)造成阻礙，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)有不穩(wěn)定工作存在，容易形成空中飄擺、油壓不穩(wěn)、壓力擺動(dòng)、響應(yīng)瞬時(shí)停滯或變慢等問(wèn)題。

1.1.3卡滯現(xiàn)象

較大顆粒進(jìn)入運(yùn)動(dòng)副間隙并附著在間隙入口位置，造成上下間隙存在不相同的徑向，該現(xiàn)象則稱之為卡滯。運(yùn)用閥芯在具有較高顆粒濃度的一側(cè)實(shí)施壓入，會(huì)出現(xiàn)液壓卡緊狀況。在高壓系統(tǒng)條件下，當(dāng)出現(xiàn)液壓卡緊時(shí)，不平衡力和液壓卡緊對(duì)閥芯的作用較大，導(dǎo)致閥芯有偏磨及卡滯現(xiàn)象發(fā)生。

1.2水的危害

液壓系統(tǒng)油液中水的產(chǎn)生通常是在潮濕的空氣及水循環(huán)冷卻工作環(huán)境中形成。其危害主要包括以下幾方面：

1.2.1腐蝕現(xiàn)象

在水和油液中，氯化物和硫化物的作用會(huì)使酸性介質(zhì)出現(xiàn)，導(dǎo)致元件表面形成腐蝕現(xiàn)象。

1.2.2 優(yōu)質(zhì)變質(zhì)速度加快

油液受到水的影響會(huì)有氧化和乳化現(xiàn)象出現(xiàn)，結(jié)合添加劑會(huì)有化學(xué)作用產(chǎn)生，形成膠質(zhì)和沉淀物，對(duì)油膜的強(qiáng)度造成破壞，使?jié)櫥阅芙档停阌谖⑸锏姆毖埽瑢?duì)油液氧化變質(zhì)的發(fā)展速度得到加快。

1.2.3低溫結(jié)冰

游離水低溫結(jié)冰會(huì)對(duì)小孔、油濾器及間隙造成堵塞。

1.3空氣的危害

與水相比，在液壓系統(tǒng)中，空氣更容易進(jìn)入其中。空氣的存在形式通常有兩種：游離狀態(tài)和溶解狀態(tài)。通查情況下，溶解狀態(tài)下的空氣不會(huì)影響系統(tǒng)的正常工作，而游離狀態(tài)則不同，會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響：

①氣蝕現(xiàn)象形成，一定程度上破壞力元件材料的表面，并形成系統(tǒng)振動(dòng)和噪音問(wèn)題。

②降低了液壓油液的體積彈性模量和剛度，使系統(tǒng)響應(yīng)特性也得到了降低。

③氣阻現(xiàn)象產(chǎn)生。當(dāng)液壓泵處于工作狀態(tài)時(shí)，吸油腔位于液壓區(qū)，使得游離狀態(tài)下的小起泡體積會(huì)有快速膨脹產(chǎn)生，對(duì)溶解狀態(tài)的空氣析出，在吸油腔內(nèi)充滿，造成氣阻現(xiàn)象形成。

2控制液壓油污染的措施

2.1殘留物污染的消除

在組裝液壓系統(tǒng)前后，應(yīng)采用煤油或其它熔劑嚴(yán)格對(duì)零件實(shí)施清洗，然后采用系統(tǒng)液壓油實(shí)施清洗操作。

2.2外來(lái)污染的減少

為了使液壓系統(tǒng)的污染源減少，對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境得到改善，應(yīng)加強(qiáng)粉塵的治理，使工程現(xiàn)場(chǎng)的封層減少。在油箱通大氣位置對(duì)空氣濾清器進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)過(guò)濾器對(duì)油箱進(jìn)行灌油，在無(wú)塵區(qū)對(duì)元件實(shí)施維修及拆卸。

2.3系統(tǒng)形成的雜質(zhì)濾除

與系統(tǒng)和元件的不同要求相結(jié)合，根據(jù)要求的過(guò)濾精度，在泵的吸油口、吸油管路、伺服閥、壓力管路、回油管路以及調(diào)速閥的進(jìn)油口位置分別對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行設(shè)置，過(guò)濾器選擇時(shí)還應(yīng)對(duì)納垢容量進(jìn)行分析。在相同精度條件下，應(yīng)盡可能運(yùn)用較大濾油面積的過(guò)濾器。在需要時(shí)，還可對(duì)外循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行增設(shè)，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的污染物控制等級(jí)。定期對(duì)過(guò)濾器的濾網(wǎng)進(jìn)行檢查，避免其有破裂現(xiàn)象存在。當(dāng)出現(xiàn)破裂時(shí)應(yīng)進(jìn)行及時(shí)更換處理，避免對(duì)變質(zhì)油或清潔度超標(biāo)的油進(jìn)行使用。通常情況下應(yīng)禁止在油箱內(nèi)壁對(duì)油漆進(jìn)行涂刷，避免油內(nèi)有沉淀物質(zhì)存在。為了避免系統(tǒng)中有空氣進(jìn)入，應(yīng)在油液面下對(duì)回油管口進(jìn)行設(shè)置，嚴(yán)格對(duì)液壓泵和吸油管進(jìn)行密封。

2.4液壓系統(tǒng)的維修管理與養(yǎng)護(hù)的加強(qiáng)

①對(duì)合適的液壓油進(jìn)行選擇。與液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)及使用環(huán)境相結(jié)合，對(duì)合適的液壓油進(jìn)行選用。首先應(yīng)對(duì)合適的黏度、固體顆粒等級(jí)進(jìn)行要求，另外還應(yīng)對(duì)液壓油的抗乳化性、抗氧化性以及是否存在耐磨添加劑等進(jìn)行考慮，掌握液壓工作介質(zhì)與原件金屬、密封材料之間存在的相容性特點(diǎn)。

②對(duì)濾芯、管道、油箱及元件內(nèi)部的污垢進(jìn)行定期清洗，定期更換濾芯，對(duì)液壓系統(tǒng)以及保養(yǎng)制度實(shí)施建立。

③通過(guò)優(yōu)質(zhì)的檢查，對(duì)是否需要換油進(jìn)行確定。由于液壓油不同所存在的使用壽命也不同，在不同設(shè)備、環(huán)境及維護(hù)條件下，相同液壓油也會(huì)有較大的使用期限差距。通常對(duì)液壓油污染度的檢測(cè)中最常使用的方法主要包括：光譜分析法、鐵譜分析法、自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)法以及重量分析法等。

3結(jié)語(yǔ)

作為一個(gè)系統(tǒng)工程冶金系統(tǒng)，液壓油的污染與控制應(yīng)從安裝、設(shè)計(jì)、使用、調(diào)試、維護(hù)以及保養(yǎng)等多個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施檢測(cè)，對(duì)污染物的產(chǎn)生進(jìn)行嚴(yán)格控制，有效地將液壓系統(tǒng)的污染降低，提升液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)設(shè)備使用壽命及設(shè)備作業(yè)率的提升起到極為有效的作用。

參考文獻(xiàn)：

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