大幅提升船舶滑油及液壓油管路串油效率的綜合方案

莫言青

【摘 要】 基于傳統串油工藝無法高效去除新建造船舶滑油管路中的焊渣、鐵銹等渣滓，從液壓及滑油管路設計、管路焊接施工及串油方法等3個方面優化傳統串油工藝，具體措施為：從管路設計上避免管段打磨不到或串油不到的節點；從焊機工藝上改進，避免或減少焊接時在管路內壁產生焊渣；從串油工藝上進行優化，加速串洗油中的渣滓快速分離；管路無焊接連接方式的運用。通過以上措施，串油效率得到極大提高。實踐證明，此綜合方案是一種容易做到且有效提高串油速度及提高管路質量的方案。

【關鍵詞】 串油；管路；無焊接技術

0 引 言

船舶在海上航行的工作環境惡劣，溫度變化大，空氣濕度、鹽分高，造成其設備振動強，縱向、橫向傾斜大；加之機艙空間小且通風不良，設備易受臺風或潮流等諸多因素的影響，出現故障的幾率比陸上設備出現故障的幾率更大。由于船舶行駛在大海中，一旦出現故障無法航行，將會造成嚴重的損失（如船上補給耗盡、無法避開臺風等）；因此，對安裝在船上的設備要求比陸上設備要求高。

管路在船舶系統中起到尤為重要的作用。若在液壓及滑油管路中存在固體顆粒，設備將會加速磨損，進而導致部分功能失靈而出現故障。在設備使用前，串油精度必須達到設備廠商的要求值，一般為NAS 9級精度。液壓及滑油管路串油是船廠必不可少的重要工作項目之一。

在船舶建造的后期階段，每個船廠的生產進度都極為緊張。通常一個系統的串油時間在10天左右，為了縮短船舶的建造周期，在保證串油質量的前提下，如何縮短串油時間尤為重要。

1 傳統串油工藝

1.1 串油前的各項工作保證

（1）在管件拼裝焊接后，應清理管道口的焊渣、鐵屑、毛刺等。

（2）在上述工作完成后，鋼管必須作化學酸洗處理，化學清洗要求按照《鋼管、銅管、鋁管的化學清洗（CB/T 3760―1996）》標準進行。

（3）串油油箱、過濾器等必須徹底做好清潔，并經檢查合格（肉眼看表面不應有可見的污物顆粒）后，油箱才能注入液壓油。

（4）制造商提供的動力泵站油箱、過濾器等必須由供應商檢查確認合格后方能使用。

（5）串油用泵的工作壓力及排量應與系統的工作壓力基本接近，并滿足流速的要求。

（6）串油過濾器的濾芯為400目，考慮到濾芯為易損件（容易破裂），在濾芯外包兩層400目的過濾尼龍布，效果較好。

（7）串油用的液壓油質量指標必須達到《L-AN 全損耗系統用油（GB 443―1989）》標準，即殘碳、酸值、水分、腐蝕、灰分等都應達到標準值的要求范圍內。

（8）串油用的液壓油可選用國產抗磨、抗氧防銹液壓油，牌號為N 68。

（9）串油過程是一項十分嚴格且高要求的工作，必須由專人監督把關，做好充分的準備工作。

（10）在管系投油過程中，應采用臨時接管，將設備與投油管系隔開，并連接清洗過濾器。

（11）根據管系情況，加工投油用接頭及臨時連接用管接件若干。

（12）液壓油的閃點較低，容易著火，應注意防火安全，避免明火及電焊施工接近。

1.2 串油過程注意事項及要求

（1）輸油泵為串油動力油箱時，其本身及橡膠管內壁必須徹底清潔，以免將雜質送入串油箱內。

（2）被串油的管道應連接成回路，依次為大管接小管、小管的終端連接到回油過濾器，這樣才能保證串油管道壓力，避免壓力損失。

（3）在串油之前先調整好溢流閥（本系統也作安全閥）的開啟壓力，一般為油泵標定壓力的90%。為確保油泵的安全工況，調整辦法如下：①啟動電機油泵；②將溢流閥調小；③將壓力出口閥門關緊；④慢慢向右旋動調節手柄至溢流閥泄油，觀察指示壓力表，壓力達到設定壓力即可；⑤將出口壓力閥打開，即可串油。

（4）在清洗時，用木手錘間斷地敲擊管道，尤其是切割或焊接過的管路部位應增加敲擊次數。清洗的油溫一般為45～60℃。

（5）在串油過程中，應定時清洗及更換回油過濾器的尼龍布，以免過濾器堵塞。

（6）濾網可用干凈的柴油進行沖洗，沖洗至肉眼觀察不到顆粒物再進行使用。

（7）串油清洗質量的評定可采用肉眼觀察法：在管路內連續串油30～120 min后，檢查濾網，以后每隔120 min檢查1次；如連續3次濾網的清潔度相似（無污物顆粒），即可認為串油合格。

（8）配合供應商測量管道液壓油潔凈污染極限值，串油需滿足設備資料及供應商對串油精度的要求。若系統及供應商無要求，以達到≤9級為合格。

2 傳統串油工藝的優化

2.1 液壓及滑油管路設計優化

（1）滑油管路盡量使用彎管機彎制，減少焊接接頭。

（2）若無法避免而必須使用焊接彎頭，每根管使用彎頭的數量不能超過1個。應保證在管路焊接完成后，焊縫能夠進行打磨；若焊縫打磨不到，管路內壁的焊渣在串油時就不易被沖洗掉（見圖1和圖2）。

圖1 焊縫可打磨 圖2 焊縫打磨不到

（3）彎頭盡量選用1.5D（長半徑彎頭的曲率半徑等于1.5倍的管子外徑，即R=1.5D）大彎曲半徑彎頭；若選用1.0D小彎曲半徑彎頭，將增加系統阻力。一般滑油、液壓油的黏度較大，流動時與管壁產生的阻力較大，過多的小彎曲半徑彎頭會影響串油的速度。

（4）管路中不能使用普通套管連接。普通套管在連接時，套管內部的其中一段管無法與套管焊接，因套管與系統管之間存在1～3 mm的間隙。在串油時，固體顆粒將會進入套管與系統管之間的間隙而導致管路無法串洗干凈。

（5）滑油泵、滑油分油機及滑油柜的布置應盡量靠近設備，以保證滑油管路的長度盡量短。

（6）法蘭墊片必須選用耐油型墊片，并且能夠承受80℃溫度，厚度約為3 mm，有足夠的回彈性，不易老化，不與滑油及滑油添加劑產生化學反應。足夠的回彈性可以保證管路在振動時不會出現間隙及漏油現象。可選用質量好的耐油橡膠墊片或無石棉墊片。

（7）隨著無焊接技術的發展，無焊卡套連接技術已逐漸地在液壓及滑油管路中使用。

2.2 液壓及滑油管路焊接施工

（1）在管子下料后、對焊連接方式的管路焊接前，必須嚴格按照管子材料及壁厚規格的不同，開標準的坡口。坡口開的好壞影響焊接的質量。

（2）在管路對焊或與法蘭焊接時，應采用氬弧焊打底、二氧化碳鋪面的方式。氬弧焊焊接主要產生熔融狀態下的鋼水，在冷卻后產生的焊渣很少；而二氧化碳焊接將產生很多焊渣。采用氬弧焊打底焊接，大量減少了管內表面焊渣，保證管路內表面的焊接質量。

（3）在管子焊接打磨除銹后，應及時進行酸洗處理，經酸洗后的管子內表面需及時涂抹防銹油，管子兩端用封蓋封住，在裝船前儲存在干燥車間，以防止管子再次生銹而增加串油時間。

2.3 液壓及滑油管路串油方法優化

（1）先選用粗油濾器串油，將管路中存在的大顆粒渣滓去除，再用精油濾器進行串油。

（2）采用脈沖振動串洗。通過脈沖沖洗泵使管路產生振動，黏附在管子上的焊渣及鐵銹加速脫落。焊渣和鐵銹顆粒脫落進入沖洗油中，并由沖洗油帶到濾網，由此更快地清除管路中的焊渣和鐵銹顆粒。

（3）分油機同時參與串油。在確保串油過程不會對分油機有損壞的情況下，可啟動分油機來分離串洗油中的渣滓，更快地將管路中的渣滓進行分離，加快串油速度。

（4）在濾器中加入磁鐵。串洗油中的主要渣滓為焊渣和鐵銹，沖洗油中的含鐵微粒在經過濾器時會迅速地被磁鐵吸住，定期清除吸附在磁鐵上的金屬微粒，可達到加快串油速度的功效。

（5）利用化學藥劑串洗。管路內表面的焊渣、鐵銹、黏附物等與化學劑產生化學反應溶解，可加快串油速度。需要注意的是，化學劑不能與法蘭墊片及管系附件材料發生化學反應。

（6）可定期改變串油方向，這樣可使管路中部分位置的渣滓更易脫落。

（7）當環境溫度較低時，在串油初期采用加熱裝置，將串洗油的溫度加熱到50～60℃，可更快地達到最佳串洗效果。

（8）設置并聯形式的濾器，濾器互為備用。當清洗一個濾器濾網上的顆粒及微粒時，轉換另一個濾器工作，保證串油工作持續進行，以節省更換清洗濾網的時間（見圖3）。

3 結 語

對于同一個系統來說，傳統串油時間需要10天才能達到NAS 9級潔凈度，而將傳統串油工藝進行優化后，只需3天就能達到，極大地縮短了串油周期，對縮短整個造船周期起到了一定的作用。