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(tǒng)串油工藝無(wú)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(shè)計(jì)、管路焊接施工及串油方法等3個(gè)方面優(yōu)化傳統(tǒng)串油工藝，具體措施為：從管路設(shè)計(jì)上避免管段打磨不到或串油不到的節(jié)點(diǎn)；從焊機(jī)工藝上改進(jìn)，避免或減少焊接時(shí)在管路內(nèi)壁產(chǎn)生焊渣；從串油工藝上進(jìn)行優(yōu)化，加速串洗油中的渣滓快速分離；管路無(wú)焊接連接方式的運(yùn)用。通過(guò)以上措施，串油效率得到極大提高。實(shí)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(zhì)量的方案。

【關(guān)鍵詞】 串油；管路；無(wú)焊接技術(shù)

0 引 言

船舶在海上航行的工作環(huán)境惡劣，溫度變化大，空氣濕度、鹽分高，造成其設(shè)備振動(dòng)強(qiáng)，縱向、橫向傾斜大；加之機(jī)艙空間小且通風(fēng)不良，設(shè)備易受臺(tái)風(fēng)或潮流等諸多因素的影響，出現(xiàn)故障的幾率比陸上設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率更大。由于船舶行駛在大海中，一旦出現(xiàn)故障無(wú)法航行，將會(huì)造成嚴(yán)重的損失（如船上補(bǔ)給耗盡、無(wú)法避開(kāi)臺(tái)風(fēng)等）；因此，對(duì)安裝在船上的設(shè)備要求比陸上設(shè)備要求高。

管路在船舶系統(tǒng)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(shè)備將會(huì)加速磨損，進(jìn)而導(dǎo)致部分功能失靈而出現(xiàn)故障。在設(shè)備使用前，串油精度必須達(dá)到設(shè)備廠商的要求值，一般為NAS 9級(jí)精度。液壓及滑油管路串油是船廠必不可少的重要工作項(xiàng)目之一。

在船舶建造的后期階段，每個(gè)船廠的生產(chǎn)進(jìn)度都極為緊張。通常一個(gè)系統(tǒng)的串油時(shí)間在10天左右，為了縮短船舶的建造周期，在保證串油質(zhì)量的前提下，如何縮短串油時(shí)間尤為重要。

1 傳統(tǒng)串油工藝

1.1 串油前的各項(xiàng)工作保證

（1）在管件拼裝焊接后，應(yīng)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(xué)酸洗處理，化學(xué)清洗要求按照《鋼管、銅管、鋁管的化學(xué)清洗（CB/T 3760―1996）》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

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

（4）制造商提供的動(dòng)力泵站油箱、過(guò)濾器等必須由供應(yīng)商檢查確認(rèn)合格后方能使用。

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

（6）串油過(guò)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(guò)濾尼龍布，效果較好。

（7）串油用的液壓油質(zhì)量指標(biāo)必須達(dá)到《L-AN 全損耗系統(tǒng)用油（GB 443―1989）》標(biāo)準(zhǔn)，即殘?zhí)?、酸值、水分、腐蝕、灰分等都應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的要求范圍內(nèi)。

（8）串油用的液壓油可選用國(guó)產(chǎn)抗磨、抗氧防銹液壓油，牌號(hào)為N 68。

（9）串油過(guò)程是一項(xiàng)十分嚴(yán)格且高要求的工作，必須由專人監(jiān)督把關(guān)，做好充分的準(zhǔn)備工作。

（10）在管系投油過(guò)程中，應(yīng)采用臨時(shí)接管，將設(shè)備與投油管系隔開(kāi)，并連接清洗過(guò)濾器。

（11）根據(jù)管系情況，加工投油用接頭及臨時(shí)連接用管接件若干。

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

1.2 串油過(guò)程注意事項(xiàng)及要求

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

（2）被串油的管道應(yīng)連接成回路，依次為大管接小管、小管的終端連接到回油過(guò)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(diào)整好溢流閥（本系統(tǒng)也作安全閥）的開(kāi)啟壓力，一般為油泵標(biāo)定壓力的90%。為確保油泵的安全工況，調(diào)整辦法如下：①啟動(dòng)電機(jī)油泵；②將溢流閥調(diào)小；③將壓力出口閥門關(guān)緊；④慢慢向右旋動(dòng)調(diào)節(jié)手柄至溢流閥泄油，觀察指示壓力表，壓力達(dá)到設(shè)定壓力即可；⑤將出口壓力閥打開(kāi)，即可串油。

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

（5）在串油過(guò)程中，應(yīng)定時(shí)清洗及更換回油過(guò)濾器的尼龍布，以免過(guò)濾器堵塞。

（6）濾網(wǎng)可用干凈的柴油進(jìn)行沖洗，沖洗至肉眼觀察不到顆粒物再進(jìn)行使用。

（7）串油清洗質(zhì)量的評(píng)定可采用肉眼觀察法：在管路內(nèi)連續(xù)串油30～120 min后，檢查濾網(wǎng)，以后每隔120 min檢查1次；如連續(xù)3次濾網(wǎng)的清潔度相似（無(wú)污物顆粒），即可認(rèn)為串油合格。

（8）配合供應(yīng)商測(cè)量管道液壓油潔凈污染極限值，串油需滿足設(shè)備資料及供應(yīng)商對(duì)串油精度的要求。若系統(tǒng)及供應(yīng)商無(wú)要求，以達(dá)到≤9級(jí)為合格。

2 傳統(tǒng)串油工藝的優(yōu)化

2.1 液壓及滑油管路設(shè)計(jì)優(yōu)化

（1）滑油管路盡量使用彎管機(jī)彎制，減少焊接接頭。

（2）若無(wú)法避免而必須使用焊接彎頭，每根管使用彎頭的數(shù)量不能超過(guò)1個(gè)。應(yīng)保證在管路焊接完成后，焊縫能夠進(jìn)行打磨；若焊縫打磨不到，管路內(nèi)壁的焊渣在串油時(shí)就不易被沖洗掉（見(jiàn)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(zhǎng)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(tǒng)阻力。一般滑油、液壓油的黏度較大，流動(dòng)時(shí)與管壁產(chǎn)生的阻力較大，過(guò)多的小彎曲半徑彎頭會(huì)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(shí)，套管內(nèi)部的其中一段管無(wú)法與套管焊接，因套管與系統(tǒng)管之間存在1～3 mm的間隙。在串油時(shí)，固體顆粒將會(huì)進(jìn)入套管與系統(tǒng)管之間的間隙而導(dǎo)致管路無(wú)法串洗干凈。

（5）滑油泵、滑油分油機(jī)及滑油柜的布置應(yīng)盡量靠近設(shè)備，以保證滑油管路的長(zhǎng)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(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。足夠的回彈性可以保證管路在振動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)間隙及漏油現(xiàn)象?？蛇x用質(zhì)量好的耐油橡膠墊片或無(wú)石棉墊片。

（7）隨著無(wú)焊接技術(shù)的發(fā)展，無(wú)焊卡套連接技術(shù)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(duì)焊連接方式的管路焊接前，必須嚴(yán)格按照管子材料及壁厚規(guī)格的不同，開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)的坡口。坡口開(kāi)的好壞影響焊接的質(zhì)量。

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

（3）在管子焊接打磨除銹后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行酸洗處理，經(jīng)酸洗后的管子內(nèi)表面需及時(shí)涂抹防銹油，管子兩端用封蓋封住，在裝船前儲(chǔ)存在干燥車間，以防止管子再次生銹而增加串油時(shí)間。

2.3 液壓及滑油管路串油方法優(yōu)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(jìn)行串油。

（2）采用脈沖振動(dòng)串洗。通過(guò)脈沖沖洗泵使管路產(chǎn)生振動(dòng)，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(jìn)入沖洗油中，并由沖洗油帶到濾網(wǎng)，由此更快地清除管路中的焊渣和鐵銹顆粒。

（3）分油機(jī)同時(shí)參與串油。在確保串油過(guò)程不會(huì)對(duì)分油機(jī)有損壞的情況下，可啟動(dòng)分油機(jī)來(lái)分離串洗油中的渣滓，更快地將管路中的渣滓進(jìn)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(jīng)過(guò)濾器時(shí)會(huì)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(dá)到加快串油速度的功效。

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

（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(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，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(dá)到最佳串洗效果。

（8）設(shè)置并聯(lián)形式的濾器，濾器互為備用。當(dāng)清洗一個(gè)濾器濾網(wǎng)上的顆粒及微粒時(shí)，轉(zhuǎn)換另一個(gè)濾器工作，保證串油工作持續(xù)進(jìn)行，以節(jié)省更換清洗濾網(wǎng)的時(shí)間（見(jiàn)圖3）。

3 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)于同一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)串油時(shí)間需要10天才能達(dá)到NAS 9級(jí)潔凈度，而將傳統(tǒng)串油工藝進(jìn)行優(yōu)化后，只需3天就能達(dá)到，極大地縮短了串油周期，對(duì)縮短整個(gè)造船周期起到了一定的作用。