冶金機(jī)械液壓污染的原因與控制

姚曉鋒

摘 要：機(jī)械液壓系統(tǒng)是冶金制造的重要支持系統(tǒng)，而機(jī)械液壓污染容易造成冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行的不正常，影響到冶金企業(yè)的運(yùn)營與發(fā)展。本文從冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行與維護(hù)的實(shí)際出發(fā)，分析冶金機(jī)械液壓污染的概念及原因，探討冶金機(jī)械液壓污染的控制措施。

關(guān)鍵詞：冶金機(jī)械；液壓污染；原因；控制

中圖分類號(hào)：TF307 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）15-0053-02

冶金機(jī)械液壓污染是冶金機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行過程中液壓系統(tǒng)較常出現(xiàn)的問題，能夠造成冶金機(jī)械液壓污染的因素較多，增加了冶金機(jī)械液壓污染問題的處理難度，冶金工作效率降低。綜合冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的原理及實(shí)際運(yùn)行效果，分析造成冶金機(jī)械液壓污染的具體原因，采取針對(duì)性措施予以及時(shí)處理，控制冶金機(jī)械液壓污染狀況，對(duì)保障冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義[1]。

1 冶金機(jī)械液壓污染概述

機(jī)械設(shè)備制造行業(yè)的自動(dòng)化、智能化發(fā)展，促進(jìn)冶金機(jī)械系統(tǒng)在相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的普及，而冶金制造對(duì)冶金機(jī)械系統(tǒng)更加依賴。液壓系統(tǒng)是構(gòu)成冶金機(jī)械系統(tǒng)的重要部分，而液壓系統(tǒng)的運(yùn)行效果是影響冶金機(jī)械系統(tǒng)實(shí)際作用力的一個(gè)重要因素。液壓系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行是通過改變壓強(qiáng)對(duì)機(jī)械作用力予以增大，促進(jìn)冶金機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行效果的增強(qiáng)[2]。冶金機(jī)械液壓污染是指在多方面因素的作用下系統(tǒng)內(nèi)部及構(gòu)件間存在膠質(zhì)物與砂石等多種固體顆粒，造成液壓系統(tǒng)運(yùn)行的不正常，從而對(duì)整個(gè)冶金機(jī)械系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行造成不利影響，屬于冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的常見故障。冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)普遍是在戶外運(yùn)行，工作環(huán)境較為復(fù)雜，容易造成冶金機(jī)械液壓污染的原因相對(duì)較多，系統(tǒng)內(nèi)部很難實(shí)現(xiàn)有效凈化。一般情況下，相關(guān)企業(yè)為保障冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，普遍是以設(shè)備性能的正常發(fā)揮為目標(biāo)，采取適宜措施將系統(tǒng)內(nèi)部的污染源控制在適宜范圍內(nèi)，也是對(duì)冶金機(jī)械系統(tǒng)的日常維護(hù)與保養(yǎng)工作提出的要求。

冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)內(nèi)部留有的固體顆粒物對(duì)設(shè)備造成影響普遍是因固體顆粒在碾壓與滾動(dòng)的作用下對(duì)設(shè)備造成磨損，使元件材料被切割，元件表面產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)因油壓沖擊擴(kuò)展形成空洞而出現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行不正常問題，如卡滯與堵塞等，影響到冶金機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)行。冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)內(nèi)部的空氣普遍是以游離狀態(tài)與溶解狀態(tài)兩種形式存在，其中，游離狀態(tài)的空氣在冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中容易產(chǎn)生氣蝕問題，導(dǎo)致冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)因油液剛性及體積彈模量的降低而產(chǎn)生氣阻，造成冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定、不正常，影響到冶金企業(yè)的運(yùn)營與發(fā)展[3]。

2 冶金機(jī)械液壓污染的原因分析

在冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中，造成液壓污染的原因主要包括系統(tǒng)自身原因、外部原因與溫度原因，對(duì)冶金機(jī)械系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的危害較大。

2.1 系統(tǒng)內(nèi)部殘留的污染物

冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)因長時(shí)間運(yùn)行卻得不到及時(shí)清理，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部殘留油漆、磨料、鐵屑等污染物，是造成冶金機(jī)械液壓污染的主要原因之一，屬于系統(tǒng)自身原因。從實(shí)際來看，系統(tǒng)及其相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)與安裝等各道工序出現(xiàn)問題，對(duì)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行容易造成較大影響。冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)生產(chǎn)或安裝后殘留在系統(tǒng)內(nèi)部的沙粒與磨料等污染物并未及時(shí)清除，再加上冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)工作的不落實(shí)，冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)因長時(shí)間運(yùn)行而造成的各類污染物累積，導(dǎo)致冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果與規(guī)定的運(yùn)行技術(shù)要求不匹配，造成冶金機(jī)械液壓污染系統(tǒng)運(yùn)行的不正常，因系統(tǒng)故障而影響到冶金企業(yè)的運(yùn)營與管理。此外，冶金企業(yè)的相關(guān)設(shè)備管理與維護(hù)人員的工作態(tài)度不端正，對(duì)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)缺乏重視，在系統(tǒng)及設(shè)備的日常維護(hù)與保養(yǎng)工作中偷懶，系統(tǒng)內(nèi)部及設(shè)備的清理不仔細(xì)，系統(tǒng)內(nèi)部殘留的污染物并未全部清除，引發(fā)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)故障，造成系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的降低。

2.2 外部進(jìn)入的污染物

冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的復(fù)雜工作環(huán)境，導(dǎo)致冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)容易因外部原因而出現(xiàn)液壓污染問題。比如冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行所包含的油液注入與活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)等各環(huán)節(jié)，因系統(tǒng)工作環(huán)境的質(zhì)量變化，導(dǎo)致粉塵顆粒與灰塵等外界污染物進(jìn)入冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)內(nèi)部，造成冶金機(jī)械液壓污染。在冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中，粉塵顆粒與灰塵等污染物因系統(tǒng)內(nèi)油箱油液的呼吸作用而被帶入液壓油中，造成系統(tǒng)液壓油循環(huán)運(yùn)動(dòng)的故障，進(jìn)而造成冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行的不正常。粉塵顆粒等污染物因油液系統(tǒng)運(yùn)行的擠壓作用而在運(yùn)動(dòng)副中形成壓痕，從內(nèi)部對(duì)系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備造成破壞，導(dǎo)致冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)中加速設(shè)備的磨損或損壞，對(duì)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成不利影響。因系統(tǒng)故障對(duì)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)，相關(guān)工作人員工藝操作的不規(guī)范，以及防護(hù)措施不落實(shí)，容易將外部雜質(zhì)帶入系統(tǒng)中，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障，對(duì)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)造成二次污染，加重冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的維修工作，影響到冶金企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)奏。

2.3 溫度原因造成的污染

在冶金機(jī)械系統(tǒng)中，不同子系統(tǒng)的功能存在明顯差異。液壓系統(tǒng)是冶金機(jī)械系統(tǒng)中的動(dòng)力傳導(dǎo)載體，較常處于高溫高壓與重載的環(huán)境下，體現(xiàn)出溫度變化對(duì)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行的較大影響。在冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中，因高溫作用而產(chǎn)生的化學(xué)質(zhì)變會(huì)對(duì)金屬表面造成腐蝕，導(dǎo)致冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)因銹滓與金屬顆粒等污染物而出現(xiàn)液壓污染問題，造成冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行的不正常、不穩(wěn)定。冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)長時(shí)間在高溫高壓環(huán)境下運(yùn)行，以及潤滑不良的影響，金屬表面會(huì)因液壓油的作用而出現(xiàn)顆粒剝落問題，影響到系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備性能的發(fā)揮，造成冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)內(nèi)部元件老化問題的加劇，導(dǎo)致冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)及相應(yīng)設(shè)備使用壽命的縮短，系統(tǒng)維護(hù)成本大幅度增加，進(jìn)而對(duì)冶金企業(yè)的效益造成影響。

3 冶金機(jī)械液壓污染的控制措施

根據(jù)造成冶金機(jī)械液壓污染的多方面原因，結(jié)合冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，采取科學(xué)措施防范冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備在制造與安裝階段的污染問題，選用高質(zhì)量的過濾器，加強(qiáng)對(duì)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的日常維護(hù)與保養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金機(jī)械液壓污染的有效控制，保證冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，穩(wěn)定冶金企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)奏。

3.1 優(yōu)化選用過濾器

過濾器是冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的重要構(gòu)成元件，而過濾器的質(zhì)量與性能關(guān)系到液壓系統(tǒng)中油液的清潔度。為冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)選用適宜的過濾器，是控制冶金機(jī)械液壓污染的重要途徑之一。一般10μ精度的濾芯循環(huán)過濾可讓油液的清潔度達(dá)到NAS8-12級(jí)，而要達(dá)到更高的油液清潔度，則需要更換精度更高的濾芯。然而，從冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行考慮，過濾器及濾芯的選用不能將追求油液的高清潔度作為唯一依據(jù)，也應(yīng)考慮系統(tǒng)功能及相關(guān)設(shè)備的性能，以污染物過濾與油液回流為目的，選用精度與系統(tǒng)中各類元件相匹配的過濾器，促進(jìn)低精度與高精度過濾器的相互配合，保證冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的使用期限。在冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中，濾芯過濾精度越高反而越容易造成濾芯的堵塞，需要頻繁更換濾芯，以保障冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，造成冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)維護(hù)工作量與成本的不合理增加。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金機(jī)械液壓污染的有效控制，保證冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的整體分析，選用性價(jià)比最高且精度達(dá)到技術(shù)要求的過濾器，以設(shè)備及元件的更新，逐步優(yōu)化冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)中的過濾器，提升過濾精度，減輕冶金機(jī)械液壓污染，促進(jìn)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性的提高。

3.2 防止制造與安裝造成的污染

對(duì)于因冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備制造與安裝階段的不規(guī)范操作，致使系統(tǒng)內(nèi)部殘留膠狀物與磨料等污染物，而造成的冶金機(jī)械液壓污染問題，應(yīng)采取科學(xué)措施防止制造與安裝造成的污染。綜合分析冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，優(yōu)化冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的制造與安裝工藝，對(duì)當(dāng)前電液伺服普遍采用的不銹鋼質(zhì)無縫式鋼管，利用氫氟酸與硝酸的混合液對(duì)鋼管與彎頭等部分進(jìn)行清洗，采用鋸割方式截?cái)噤摴?，利用螺紋對(duì)鋼管進(jìn)行連接，清除鋼管內(nèi)部殘留的污染物，最大程度減少因鋼管切割而產(chǎn)生的粉末，防止因大量粉末等污染物的殘留而造成冶金機(jī)械液壓污染[4]。采用氬弧焊方式對(duì)鋼管進(jìn)行焊接，采用適宜方法去除毛刺與熔渣，利用堵頭堵住接口，避免因接口位置存在漏洞而造成油液的泄露，有效控制冶金機(jī)械液壓污染，保證冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 做好系統(tǒng)日常維護(hù)保養(yǎng)工作

在冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中，為達(dá)到控制冶金機(jī)械液壓污染的目的，應(yīng)做好冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的日常維護(hù)與保養(yǎng)工作，規(guī)范系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的工藝操作。為減輕新油液的污染，按照電液伺服系統(tǒng)達(dá)到NAS6級(jí)以上與新油污染度在NAS10級(jí)以下的規(guī)范要求，借助精細(xì)的過濾車對(duì)燃油實(shí)施三層過濾，避免因新油液的污染度過高而造成電液伺服的污染，促進(jìn)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)中電液伺服閥更換頻率的降低。采用離線循環(huán)沖洗方式對(duì)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)進(jìn)行清洗，嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及要求，對(duì)電液伺服閥等部件進(jìn)行斷開，以便保證清洗后冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。重視新油的過濾，將冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)中液壓油的溫度與壓力控制在適宜范圍內(nèi)，一般在系統(tǒng)運(yùn)行24h-72h后的液壓油的溫度與壓力應(yīng)分別控制在50-60℃與2MPa左右。在冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的日常維護(hù)與保養(yǎng)過程中，利用橡膠錘對(duì)焊接縫隙與接頭等部位進(jìn)行敲打，及時(shí)清除系統(tǒng)內(nèi)部因生產(chǎn)作業(yè)留下的污染物。對(duì)冶金機(jī)械系統(tǒng)中不銹鋼質(zhì)無縫式鋼管的清洗，應(yīng)根據(jù)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的具體情況，合理運(yùn)用酸洗或鈍化等方法對(duì)不銹鋼質(zhì)鋼管進(jìn)行清洗[5]。采用酸洗方法清洗不銹鋼質(zhì)鋼管時(shí)，按照硝酸20%、氫氟酸5%與水75%的比例配制清洗液；采用鈍化方法清洗不銹鋼質(zhì)鋼管時(shí)，按照硝酸5%、重鉻酸鉀2%與水93%的比例配制清洗液，確保不銹鋼質(zhì)鋼管內(nèi)部所殘留污染物的清除，提升冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

冶金機(jī)械液壓污染對(duì)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的危害較大，容易打亂冶金企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)奏。根據(jù)冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，全面分析造成冶金機(jī)械液壓污染的成因，選用性能符合要求的過濾器，優(yōu)化系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的制造與安裝工藝，采用科學(xué)性方法，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的日常維護(hù)與保養(yǎng)，為冶金機(jī)械液壓系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

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