大幅提升船舶滑油及液压油管路串油效率的综合方案

莫言青

【摘 要】 基于传统串油工艺无法高效去除新建造船舶滑油管路中的焊渣、铁锈等渣滓，从液压及滑油管路设计、管路焊接施工及串油方法等3个方面优化传统串油工艺，具体措施为：从管路设计上避免管段打磨不到或串油不到的节点；从焊机工艺上改进，避免或减少焊接时在管路内壁产生焊渣；从串油工艺上进行优化，加速串洗油中的渣滓快速分离；管路无焊接连接方式的运用。通过以上措施，串油效率得到极大提高。实践证明，此综合方案是一种容易做到且有效提高串油速度及提高管路质量的方案。

【关键词】 串油；管路；无焊接技术

0 引 言

船舶在海上航行的工作环境恶劣，温度变化大，空气湿度、盐分高，造成其设备振动强，纵向、横向倾斜大；加之机舱空间小且通风不良，设备易受台风或潮流等诸多因素的影响，出现故障的几率比陆上设备出现故障的几率更大。由于船舶行驶在大海中，一旦出现故障无法航行，将会造成严重的损失（如船上补给耗尽、无法避开台风等）；因此，对安装在船上的设备要求比陆上设备要求高。

管路在船舶系统中起到尤为重要的作用。若在液压及滑油管路中存在固体颗粒，设备将会加速磨损，进而导致部分功能失灵而出现故障。在设备使用前，串油精度必须达到设备厂商的要求值，一般为NAS 9级精度。液压及滑油管路串油是船厂必不可少的重要工作项目之一。

在船舶建造的后期阶段，每个船厂的生产进度都极为紧张。通常一个系统的串油时间在10天左右，为了缩短船舶的建造周期，在保证串油质量的前提下，如何缩短串油时间尤为重要。

1 传统串油工艺

1.1 串油前的各项工作保证

（1）在管件拼装焊接后，应清理管道口的焊渣、铁屑、毛刺等。

（2）在上述工作完成后，钢管必须作化学酸洗处理，化学清洗要求按照《钢管、铜管、铝管的化学清洗（CB/T 3760―1996）》标准进行。

（3）串油油箱、过滤器等必须彻底做好清洁，并经检查合格（肉眼看表面不应有可见的污物颗粒）后，油箱才能注入液压油。

（4）制造商提供的动力泵站油箱、过滤器等必须由供应商检查确认合格后方能使用。

（5）串油用泵的工作压力及排量应与系统的工作压力基本接近，并满足流速的要求。

（6）串油过滤器的滤芯为400目，考虑到滤芯为易损件（容易破裂），在滤芯外包两层400目的过滤尼龙布，效果较好。

（7）串油用的液压油质量指标必须达到《L-AN 全损耗系统用油（GB 443―1989）》标准，即残碳、酸值、水分、腐蚀、灰分等都应达到标准值的要求范围内。

（8）串油用的液压油可选用国产抗磨、抗氧防锈液压油，牌号为N 68。

（9）串油过程是一项十分严格且高要求的工作，必须由专人监督把关，做好充分的准备工作。

（10）在管系投油过程中，应采用临时接管，将设备与投油管系隔开，并连接清洗过滤器。

（11）根据管系情况，加工投油用接头及临时连接用管接件若干。

（12）液压油的闪点较低，容易着火，应注意防火安全，避免明火及电焊施工接近。

1.2 串油过程注意事项及要求

（1）输油泵为串油动力油箱时，其本身及橡胶管内壁必须彻底清洁，以免将杂质送入串油箱内。

（2）被串油的管道应连接成回路，依次为大管接小管、小管的终端连接到回油过滤器，这样才能保证串油管道压力，避免压力损失。

（3）在串油之前先调整好溢流阀（本系统也作安全阀）的开启压力，一般为油泵标定压力的90%。为确保油泵的安全工况，调整办法如下：①启动电机油泵；②将溢流阀调小；③将压力出口阀门关紧；④慢慢向右旋动调节手柄至溢流阀泄油，观察指示压力表，压力达到设定压力即可；⑤将出口压力阀打开，即可串油。

（4）在清洗时，用木手锤间断地敲击管道，尤其是切割或焊接过的管路部位应增加敲击次数。清洗的油温一般为45～60℃。

（5）在串油过程中，应定时清洗及更换回油过滤器的尼龙布，以免过滤器堵塞。

（6）滤网可用干净的柴油进行冲洗，冲洗至肉眼观察不到颗粒物再进行使用。

（7）串油清洗质量的评定可采用肉眼观察法：在管路内连续串油30～120 min后，检查滤网，以后每隔120 min检查1次；如连续3次滤网的清洁度相似（无污物颗粒），即可认为串油合格。

（8）配合供应商测量管道液压油洁净污染极限值，串油需满足设备资料及供应商对串油精度的要求。若系统及供应商无要求，以达到≤9级为合格。

2 传统串油工艺的优化

2.1 液压及滑油管路设计优化

（1）滑油管路尽量使用弯管机弯制，减少焊接接头。

（2）若无法避免而必须使用焊接弯头，每根管使用弯头的数量不能超过1个。应保证在管路焊接完成后，焊缝能够进行打磨；若焊缝打磨不到，管路内壁的焊渣在串油时就不易被冲洗掉（见图1和图2）。

图1 焊缝可打磨 图2 焊缝打磨不到

（3）弯头尽量选用1.5D（长半径弯头的曲率半径等于1.5倍的管子外径，即R=1.5D）大弯曲半径弯头；若选用1.0D小弯曲半径弯头，将增加系统阻力。一般滑油、液压油的黏度较大，流动时与管壁产生的阻力较大，过多的小弯曲半径弯头会影响串油的速度。

（4）管路中不能使用普通套管连接。普通套管在连接时，套管内部的其中一段管无法与套管焊接，因套管与系统管之间存在1～3 mm的间隙。在串油时，固体颗粒将会进入套管与系统管之间的间隙而导致管路无法串洗干净。

（5）滑油泵、滑油分油机及滑油柜的布置应尽量靠近设备，以保证滑油管路的长度尽量短。

（6）法兰垫片必须选用耐油型垫片，并且能够承受80℃温度，厚度约为3 mm，有足够的回弹性，不易老化，不与滑油及滑油添加剂产生化学反应。足够的回弹性可以保证管路在振动时不会出现间隙及漏油现象。可选用质量好的耐油橡胶垫片或无石棉垫片。

（7）随着无焊接技术的发展，无焊卡套连接技术已逐渐地在液压及滑油管路中使用。

2.2 液压及滑油管路焊接施工

（1）在管子下料后、对焊连接方式的管路焊接前，必须严格按照管子材料及壁厚规格的不同，开标准的坡口。坡口开的好坏影响焊接的质量。

（2）在管路对焊或与法兰焊接时，应采用氩弧焊打底、二氧化碳铺面的方式。氩弧焊焊接主要产生熔融状态下的钢水，在冷却后产生的焊渣很少；而二氧化碳焊接将产生很多焊渣。采用氩弧焊打底焊接，大量减少了管内表面焊渣，保证管路内表面的焊接质量。

（3）在管子焊接打磨除锈后，应及时进行酸洗处理，经酸洗后的管子内表面需及时涂抹防锈油，管子两端用封盖封住，在装船前储存在干燥车间，以防止管子再次生锈而增加串油时间。

2.3 液压及滑油管路串油方法优化

（1）先选用粗油滤器串油，将管路中存在的大颗粒渣滓去除，再用精油滤器进行串油。

（2）采用脉冲振动串洗。通过脉冲冲洗泵使管路产生振动，黏附在管子上的焊渣及铁锈加速脱落。焊渣和铁锈颗粒脱落进入冲洗油中，并由冲洗油带到滤网，由此更快地清除管路中的焊渣和铁锈颗粒。

（3）分油机同时参与串油。在确保串油过程不会对分油机有损坏的情况下，可启动分油机来分离串洗油中的渣滓，更快地将管路中的渣滓进行分离，加快串油速度。

（4）在滤器中加入磁铁。串洗油中的主要渣滓为焊渣和铁锈，冲洗油中的含铁微粒在经过滤器时会迅速地被磁铁吸住，定期清除吸附在磁铁上的金属微粒，可达到加快串油速度的功效。

（5）利用化学药剂串洗。管路内表面的焊渣、铁锈、黏附物等与化学剂产生化学反应溶解，可加快串油速度。需要注意的是，化学剂不能与法兰垫片及管系附件材料发生化学反应。

（6）可定期改变串油方向，这样可使管路中部分位置的渣滓更易脱落。

（7）当环境温度较低时，在串油初期采用加热装置，将串洗油的温度加热到50～60℃，可更快地达到最佳串洗效果。

（8）设置并联形式的滤器，滤器互为备用。当清洗一个滤器滤网上的颗粒及微粒时，转换另一个滤器工作，保证串油工作持续进行，以节省更换清洗滤网的时间（见图3）。

3 结 语

对于同一个系统来说，传统串油时间需要10天才能达到NAS 9级洁净度，而将传统串油工艺进行优化后，只需3天就能达到，极大地缩短了串油周期，对缩短整个造船周期起到了一定的作用。