钢铁企业液压系统的污染及控制探究

辛国浩

（天津钢铁集团有限公司，天津 300301）

近些年来，我国的各个领域行业的发展迅速，但相比于其他发达国家仍存在许多发展空间，包括我国的钢铁企业液压系统。在我国的钢铁企业，液压系统的工作环境多数处于高温、高压、高速、高负荷等环境下，这些条件在某种程度上都促进了化学质变以及化学污染。现阶段的核心问题在于如何控制钢铁企业的液压系统污染，从而促进其可持续发展。

1 冶金机械液压污染产生的根源

为了更好的对钢铁企业的液压系统在运行中的污染进行控制，我们需要详细了解冶金机械设备运行过程造成液压污染原因。主要从以下三各方面进行分析。

1.1 从外界进入的污染物

在冶金机械运输设备的整个液压系统使用过程当中，会产生大量的粉尘，粉尘会随着机械的运行通过活塞杆进入液压油中，从而将油液油箱的气孔通道堵塞，进而致使整个钢铁企业的液压系统受到污染。另外值得注意的是不单单是因为空气中的自然污染物造成液压系统的污染，也有可能是工作人员的操作不当引起液压系统的污染，在实际工作中需要尽量避免后者情况的发生。

1.2 系统自身制造遗留的污染物

冶金机械的液压系统生产过程十分繁琐，从生产到企业入库中间需要经历一系列的流转环节。在这些过程中，液压系统本身或多或少的会受到环境的污染，这些污染物也包括一些毛刺、碎屑子、沙粒、废料等常见的污染物。冶金机械对洁净程度要求较高，一旦出现某个部位的不洁净，有可能造成整个液压系统的污染，导致后期使用过程中极易发生损坏，减低工作效率[1]。

1.3 系统生产过程中形成的污染物

冶金的核心工作区域为冶金机械液压系统，内部工作环境也极为复杂。在现阶段的钢铁生产企业中，大多冶金机械工作环境都在室外，受到工作环境的影响，金属表面极易发生腐蚀现象，是的金属颗粒和润滑效果不佳，会产生一定的废料、磨料等物质。最后长时间处于高压、高温环境中的液压系统，老化速度将会加快，腐蚀程度也会加深。

2 液压污染的危害主要表现

2.1 固体颗粒的危害

在液压系统的各种污染当中，固体颗粒是最常见、危害最大的污染物，它会引起系统故障，降低机器效率，加速老化程度等后果。因此，为了解决液压系统污染问题，就需要从固体颗粒入手。需要在运行过程中，减少固体颗粒的磨损、沉积以及堵塞等情况。磨损是冶金机械运行中最严重的问题，它会极大程度上影响阀芯的正常工作，进而对系统的运转产生消极影响。

2.2 水的危害

液压系统油中大部分水来自于潮湿的空气和水循环冷却工作环境。水污染液压系统主要有以下几个方面：首先，产生腐蚀现象，因为油含有金属硫化物和氯化物当遇到空气中的水分时会产生化学反应，并产生一定的酸性介质，将金属表面组件腐蚀。二是油脂变质，油脂会发生氧化和乳化反应，添加剂也会受到一定的影响，生成沉淀物等胶质，同时为微生物的繁衍提供了良好的温床，造成油液加速变质。三是油液中的水在低温环境下极易发生结冰，进而堵塞元件的间隙[2]。

2.3 空气的危害

空气相对于水而言其预防工作更为困难。在液压系统中，空气会以两种方式存在：一种是自由状态；第二种为溶解状态。溶解状态的空气通常不会影响系统运行。油液系统受到的危害主要来自于游离状态的空气，主要有以下影响：产生气蚀、破坏元件表层，引起系统噪声和振动；降低液压体积弹性模量和刚度，导致系统响应差；产生一定的气阻。液压泵的工作环境本来是低压状态，但是溶解状态的孔子会将其析出，造成气阻。

3 液压系统油液以及机械污染的控制策略

对于冶金液压系统，使用寿命的长短与工作效率的高低受到污染的程度关系紧密。降低系统的污染程度是增强冶金液压系统可靠性与使用寿命的关键途径。液压系统的污染可分为外部因素与内部因素两种，而内部因素主要是指液压系统在运行过程中的损耗，现阶段只能依靠技术的改革创新，无法全部消除。

3.1 选择合适的过滤器

对机械未来的正常运行具有重要意义。如果选择的过滤器过于精确，就会浪费资源。滤波精度太低，会达不到正常效果，降低机器的使用寿命。良好的污染控制系统是保证机器正常运行以及稳定性强的基础工作。大多数的冶金机械液压系统使用的过滤器精度为20，对于电液伺服系统则是10。液压系统在运行使用过程当中，过滤器精度通常比实际系统流量要大些。过滤器对于低于它额定值更小的流量，清楚效果会更佳。选择合适的过滤器后，需要注意科学安装设备。一般会将过滤器安装在在吸油回路当中，以便在污染物进入泵之前更好地识别它们[3]。

3.2 液压系统制造和安装阶段的污染控制

所使用的液压系统当中，大多为电液伺服系统，利用不锈钢无缝管进行传输，其最大的特点是钢管之间可以不通过螺纹连接。在使用过程中需要注意定期将钢管与弯头放在硝酸和氢氟酸混合溶液中清洗，可以有效的去除污染。管道锯割时不能使用砂轮，为的是尽量减少砂轮带来的粉末。在不锈钢管端需要打磨，去除原有毛刺，最好的焊接方法是采用氩弧焊，减少渣的产生。最后，在完成液压油管拆除工作时，确保关节总是开着的。同时，应将堵头堵塞到接头的开口处，以避免液压系统中的油损失，另一方面，它可以有效地减少污染物的进入[4]。

3.3 加强对液压系统使用的维护与保养

首先，要控制新油注入过程所造成的污染。新油检测后发现，总体污染水平低于NAS10水平，不能满足电液伺服系统对污染物控制的要求。所以在新油加注之前，通过精细过滤三级过滤，可以让新油的污染度大大降低，从而符合电液伺服系统的标准要求，可以减少在使用后对伺服阀的更换与清洁频率，提升工作效率[5]。

离线、在线循环重新是较为重要的养护过程。离线循环冲洗时，电液伺服阀与其他液压阀断开，软管与硬管直接连接，新油用泵过滤冲洗。通过橡胶锤敲击接头、焊缝等清除固体颗粒污染物。需要注意的是液压油液的温度不宜过高，一旦温度超过标准值极易发生油液的氧化变质，加快金属磨损的程度，机器也会有一定的老化，需要将冷热轧机的温度控制在55℃以下。最后液压系统在提倡使用之后，需要定期更换执行元件的密封，例如轴端、活塞密封，可以大幅度减少外部的漏泄和杂质。定期清洗油箱，及时清除油箱内的污垢，更换过滤器和空气过滤器，都是防止污染物进入系统油箱和备用油箱的有效方法。

4 结语

随着我国冶金行业的不断发展，对冶金机械的应用愈发广泛，而液压系统的污染与控制是阻碍其发展的关键问题。因此需要加强安装与使用方面的监管，对控制污染物的产生和扩散，有效降低液压系统污染的可能性，对于提高冶金液压系统的工作稳定性，保证冶金机械设备的高效运行具有积极的意义。