液压系统油乳化故障处理新工艺探索

李 立，张 京(中交一航局第一工程有限公司，天津 300456)

液压系统油乳化故障处理新工艺探索

李 立，张 京
(中交一航局第一工程有限公司，天津 300456)

液压系统油乳化故障对相关设备的影响非常大，常规换油、冲洗的处理方法存在费用高、周期长等问题。文章利用真空滤油机工作原理，开发出液压系统在线状态下去除乳化油中水分的新工艺。

液压油；乳化；真空滤油机

液压技术因其传动力量大且易于传递及配置，在工业、民用行业应用广泛。在液压系统中，液压油即作为工作介质传递流体动力，又兼润滑液压元件内相对运动部件的作用，并且还具备防止锈蚀、冲洗元件和管路内污染物以及带走热量进行冷却的作用。因此液压油的合理选取及科学使用管理是保证液压设备正常和高效运转的前提和保障。

液压设备的故障除了与液压元件、机械、电气等方面有关外，与液压油的关系也极大。常有“80%的故障来自液压油”的说法。作为液压故障的一项重要原因，液压油污染是我们工作中经常遇到的问题。下面针对一起液压油进水乳化的实际案例，提出一种操作简单和成本较低的破乳化新工艺。

1 问题的提出

在对一艘起重船锚机液压系统的例行检查时，相关人员发现液压油已经严重乳化无法继续使用。经过排查确定故障原因是液压油热交换器渗漏损坏，冷却水进入到液压油系统中导致液压油乳化。

液压油乳化会对液压系统产生较大的危害。

1)油液变质，减小润滑油膜厚度，降低润滑作用。

2)油液变性聚合而形成大分子，使液体黏度改变。

3)形成有机酸，腐蚀金属表面，导致系统元件磨损产生故障。

针对液压油乳化问题，采取如下常规处理工艺。

第一步：将液压系统放油清洁，打开各油柜、主要管路接头、阀件放油并吹气清洁。

第二步：将液压系统管路串油并反复冲洗2～3次，取油样进行检测。

第三步：油样检测合格后，将系统内的液压油全部换新并补充至规定油位，使系统恢复正常使用状态。

经过初步估算，系统冲洗和油换新工作所需的液压油将达到12 000 L。整个处理过程还将产生大量的人工成本和材料消耗。同时该工艺还存在工艺复杂、存在二次污染、周期长影响船舶生产等不利因素。

针对常规工艺存在的上述问题，提出利用一种新技术实现乳化液压油在线工作时破乳化的工艺思路。这样既能节省采购液压油的费用，又能够避免系统放油、冲洗产生的费用和船舶停滞等问题。

2 工艺思路及方案比选

通常水分在液压油中以溶解水和游离水的形式存在。常温下，油中会含有0.003%～0.006%的溶解水。通常油的含水量大于0.1%时，油开始呈现白浊色(乳化)。可见游离水是液压油乳化的主要原因。

乳化油去除水分的主要原理和适用性如下。

1))吸水性冻胶/吸附剂法。效率较低，对于严重乳化的油液需要频繁更换吸水元件，且含水率很难达到0.01%以下。

2)真空法。效率较高，可以去除100%的游离水和80%左右的溶解水，不需要更换耗材。

3)聚结分离法。对黏度较低的油液具备较好的除水效果，对高黏度和含有各种添加剂的油液效果差。

经过分析比选，最终确定采用真空法为此次工艺的基本原理。选定一种兼具过滤机械杂质功能的真空滤油设备作为实施方案的设备。具体实施方案是先利用真空滤油机分离液压油柜中乳化油的水分，待油柜中液压油的含水量较小后运转液压系统。使残存在系统中的乳化油回流到油柜中，通过真空滤油机继续分离油中的水分，直至整个系统中的油含水量均达到使用标准。

经过经济可行性分析后认为，采购真空滤油机及系统过滤过程中所产生的总费用要比更换液压油及系统冲洗所需要的费用更经济。同时真空滤油机还能够重复使用，因此最终确定采用该工艺方案。

3 真空滤油机工作原理及操作注意事项

真空滤油机的工作原理[1]：反应釜中上端由真空泵抽成局部真空，油液从吸入口流入，在真空腔内通过喷头喷淋而下。由于反应釜中处于真空状态，油中水分在50～60 ℃时就气化，并被真空泵抽走，油液实现脱水。脱水后的油液经齿轮泵和细滤器从釜底排油管驳回油柜。如此不断重复排除油液中的水分，并最终实现破乳化。

真空滤油机进行液压油破乳化操作时需注意以下几点。

1)真空滤油机真空度的设定。真空度是真空滤油机的一个非常重要的技术指标。针对油液乳化程度的不同和要求处理效果的不同，真空度的设定原则是：含水量大时，真空度低一些，这样有利于快速去除乳化油中的水分；当含水量明显降低后，真空度调大一些，这样有利于彻底清除油中的游离水分。

2)真空滤油机温度控制的设定。真空滤油机在工作的过程中，会使用到加热的功能。加热是真空滤油机实现脱水的基本条件之一。温度的控制原则是：温度偏低时脱水效率会降低。温度过高时会给滤油机带来损害，加快滤油机密封件的老化，同时加速油液的氧化。因此正确的温度控制原则应根据不同的油品和含水率，调整不同的温度。保证真空滤油机能够高效运转又不损伤油液质量。

4 结束语

通过对乳化液压油进行破乳化处理，证明选型的真空滤油机能够有效和快速的解决液压油乳化问题。通过对过滤处理后的液压油油样进行检测，相关报告的数据证明各项参数均能够满足使用标准。整个液压系统经过1个月的实际运转也再次证明真空滤油机的处理效果是令人满意的。该工艺与常规做法相比存在费用低、能够持续在线作业、不会导致停机、没有二次污染等优点。

同时也应该认识到，液压油的污染通常是一个长期慢慢积累的过程。当计划更换液压油时，设备的磨损已经产生。因此选取一种在线运行的滤油机对液压油系统定期进行过滤保养是非常必要的。通过使液压油一直处于超洁净状态，能够有效延长液压油使用寿命节省购油成本，同时对设备的保养也可以起到不可估量的作用。

[1] 陆望龙.实用液压机械故障排除与修理大全[M].长沙：湖南科学技术出版社,2006.

Hydraulic oil emulsification is a great harm to equipment system. High cost and long cycle exist in conventional processing oil and washing systems. A new technique is developed ,which can remove the water from the emulsified oil on-line, with the working principle of vacuum oil filter.

hydraulic oil ; emulsification ; vacuum oil filter

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2015.05.008

李立(1982-)，男，天津人，工程师，学士，主要从事船舶设备管理工作。

2015-06-18