鋼廠液壓系統故障判斷排查對策研究

陳水良

（上海梅山鋼鐵股份有限公司，江蘇 南京 210039）

鋼廠液壓設備在運轉過程中，經常由于各種因素的影響而出現故障，當前液壓系統主要是由液壓、機械、電氣或計算機結合構成的設備。每個環節都相互影響和連接，一旦液壓系統發生故障，液壓系統具有的復雜性將會提升故障判斷與排查工作的難度，液壓系統中最為常見的兩種故障是氣穴和漏油，故障嚴重有可能致使液壓系統難以正常運作。特別是對鋼廠生產活動來說，液壓系統對鋼廠是否可以正常開展工作和能否提高鋼廠的經濟效益具有直接關系。

1 鋼廠液壓系統常見故障分析

（1）鋼廠液壓系統中的氣穴故障。鋼廠液壓系統在使用過程中，往往因為各種原而容易出現運轉故障，目前在鋼廠生產中所使用的液壓系統，通常是由液壓結構、機械結構以及電子計算機結合構成的設備，結構之間具有密切關聯，同時對整體系統工作又有著各種作用。如果液壓系統出現故障，這種復雜的系統將會加大維護與檢修工作的難度。在實際使用過程中，液壓系統最容易出現的兩種故障的其中一種就是氣穴和氣蝕故障，當出現氣穴和氣蝕故障時，將嚴重影響液壓系統運行，從而對鋼廠正常生產造成巨大影響。

（2）鋼廠液壓系統中的漏油故障。鋼廠液壓系統中的部件和器件之間的連接具有多種形式，兩個連接部件之間在高強度生產與超負荷運行的情況下容易出現油品泄漏或滲出問題，從而造成鋼廠液壓系統內部欠缺壓力，同時，鋼廠液壓系統連接部分出現損壞或油污問題，這不僅加大了鋼廠液壓系統的運動消耗，同時也加大了鋼廠液壓系統的油脂消耗，進而造成鋼廠液壓系統生產效率低下，尤其是鋼廠液壓系統滲出油脂為火災提供了可燃物，容易發生火災，無法保障鋼廠液壓系統與生產人員的安全。

2 鋼廠液壓系統兩種常見故障的判定與原因分析

（1）氣穴與氣蝕故障的判斷與原因分析。空穴是液壓系統中的液壓在流動過程中，流速的變化致使壓降而出現氣泡現象。空穴會降低系統各項性能與容積效率，從而破壞到機件，縮短液壓元件的使用壽命。氣蝕是液壓系統內部元件或者管壁表面上，因為長時間液壓沖擊和高溫作用的影響，從而嚴重腐蝕了液壓系統表面，并慢慢剝落而出現蜂窩狀的小坑。油液溫度上升或者通道太狹窄是造成空穴與氣蝕故障出現的主要原因。在油泵吸油不夠的情況下，油泵輸出流量就會有所降低，從而出現油缸運行減慢。在操縱閥組出現氣蝕故障時，執行機件就會出現動作失調或加速問題。此外，在出現氣穴和氣蝕故障時，液壓系統動作會逐漸變慢，并且其系統內部油路控制出現不靈的問題。液壓系統中油泵運行過程中，吸油管路阻力的大小和油液填充泵腔的程度，都在一定程度上影響液壓系統內部部分真空，如果出現局部真空問題，就會造成低壓問題。油液控制分離壓或壓力低的情況下，油液中溶解的空氣將會隨之大量分解，同時形成氣泡，情況嚴重甚至會出現油液沸騰現象。同時，油泵運行會使油液中的氣泡被吸到高壓區域，而這些氣泡在高壓作用下會溶解或被擊破。但是，當氣泡被擊破時會出現一定的高頻沖擊力，而這種高頻沖擊力具有加大的幅值，能夠達到150 ～200MPa，并且會出現局部高溫現象。高頻沖擊對液壓系統中的各種機件而言具有較大的破壞力，主要是會使機件表面金屬脫落，而影響到正常運轉。此外，由于具有較大的壓力波動而形成高頻噪聲，這也對齒輪泵中的浮動側板造成了一定的損壞。

（2）漏油故障的判斷與原因分析。液壓系統在運轉過程中出現漏油情況是目前鋼廠生產中面臨的一個重大問題，設備漏油會影響到鋼廠的生產效率，增加生產過程中的能源消耗量，這對我國推行節能減排行動和鋼廠生產效率造成較大影響。另外，液壓系統出現漏油故障還可能引發火災問題，對鋼廠生產與人員生命安全都具有威脅。液壓系統在運轉過程中出現的漏油故障主要有兩種情況，一種是設備內部漏油，另一種則是外部漏油。內部漏油會致使液壓系統內部出現液壓油逆向流動，主要是高壓孔逐漸流向低壓孔，從而導致液壓油在其內部結構中泄漏。而外部漏油是液壓油其內部流到了外部，通常導致出現這種問題的主要原因是液壓系統油液管道存在泄漏問題。鋼廠液壓系統在運轉過程中，技術人員若想減少液壓系統漏油故障，就需要分析為何會出現這種問題，同時在后期改進過程中針對這些問題出現的原因，實施相應的解決策略。其一，在鋼廠生產過程中，液壓系統如果存在安裝和結構設計方面的問題，就會出現漏油故障，如安裝過程中操作人員操作不規范，就會對液壓設備的安裝質量造成影響。其二，液壓系統中使用的元件質量存在問題，一些鋼廠為減少生產支出，使用不合格的元件，會使液壓系統接口與油管出現質量問題。

3 鋼廠液壓系統常見的兩種故障的排查和解決措施

（1）氣穴故障的預防與排查措施。首先，鋼廠液壓系統運行人員需要以鋼廠液壓系統技術標準與壓力控制參數作為規范，嚴謹而細致地進行鋼廠液壓系統壓力值控制工作，保證鋼廠液壓系統壓力要比大氣壓力要高，防止因為氣壓差而使得外部空氣侵入鋼廠液壓系統內部，從而有效地化解鋼廠液壓系統內部由于壓力低而出現氣泡現象，從系統方面做好鋼廠液壓系統氣穴故障。其次，需要結合鋼廠液壓系統油脂具有的理化性質切實做好預防和維護工作，提高油脂在受壓狀態與高溫時期的穩定性，防止鋼廠液壓系統油脂出現空氣滲入和溶解問題，重視鋼廠液壓系統油脂添加、排氣以及檢驗過程中的細節和技術標準，在避免控制聚集與液壓油低壓情況下，全面預防鋼廠液壓系統氣穴故障。除此之外，鋼廠液壓系統檢修和運轉過程中，技術人員和操作人員需要把握油壓，嚴格把控鋼廠液壓系統吸油口壓力值與系統內部壓力比，聯合鋼廠液壓系統實際生產和運用要求，平衡鋼廠液壓系統內部與吸油口之間的壓力問題，同時在調整和改進的情況下，確保減少鋼廠液壓系統氣穴與氣蝕故障發生概率。最后，防止鋼廠液壓系統出現氣穴與氣蝕故障的方法是做好排查工作，這也是從根本上控制鋼廠液壓系統氣穴與氣蝕故障的必要策略。鋼廠液壓系統操作人員和檢修人員需要根據液壓系統的技術性能和使用標準，及時對濾網、濾芯、密封部件及接連構建進行檢修、清洗以及維護工作，同時需要定期對鋼廠液壓系統濾油器和連接機件進行技術檢查與更換零部件，防止出現氣穴與氣蝕故障而對鋼廠液壓系統運轉造成影響。

（2）漏油故障的預防和排查措施。在鋼廠生產過程中，液壓系統出現故障是相對常見的，但是一些鋼廠對液壓系統故障檢測與維修工作沒有足夠重視，如果出現大型事故就會對鋼廠造成難以估算的損失。鋼廠在實際生產中，技術人員需要從液壓系統的安裝、使用以及檢修方面著手，提高液壓系統的運行效率。防止鋼廠液壓系統出現漏油故障的前提基礎是進行系統排查，需要站在事先控制角度，重視液壓系統排查工作，聯系鋼廠實際生產工作進行液壓系統排查，從而有效地預防和及時控制漏油故障。同時，鋼廠也可以使用其他方式預防漏油故障。比如，可以優化液壓系統中的壓力控制節點，通過控制閥、閘以及導流管等方法，進一步減小液壓系統內部油脂壓力，從而在保證液壓系統正常運行的同時，還可以控制系統內部壓強數值，同時可以在液壓系統出現漏油故障時，及時中斷油脂循環模式，進而為液壓系統維護人員提供搶修漏油故障、穩定液壓系統充足的時間。

除此之外，鋼廠還可以依據液壓系統運行具體情況，重新設計連接接口位置和方式，確保改進液壓系統油罐與油路，從而提高液壓系統檢修效率，通過最佳方式和最高效率來使鋼廠恢復正常生產，促使液壓系統正常工作，在有效地減少鋼廠液壓系統故障而造成損失的同時，通過檢修和維護工作確保鋼廠液壓系統安全、穩定運行。

4 結語

總而言之，鋼廠液壓系統正常運行關乎到鋼廠生產效率與液壓設備性能，因此，必須重視鋼廠液壓系統的檢修和維護工作，建立鋼廠液壓系統安全、運行、維護的技術保障體系和管理體系，通過科學的維護和保養手段，保證鋼廠液壓系統可以安全穩定生產，提高鋼廠生產效率。