提高液压系统管道冲洗效率的方法分析

文/张继翔 攀钢集团工程技术有限公司 四川攀枝花 617000

1、前言

950 技改项目是拆除现有轧机和设备基础后，重新施工设备基础，安装设备、调试，从停产到恢复生产，预排工期为60天，该项目是目前国内投资最省、工期最短的技术改造项目。百米大冷床区域设备安装吨位重，液压配管长，且管道通径大（最大DN200、DN110），施工场地不通畅等限制，影响整个项目进度，生产线能否按期建成投产受制于百米大冷床设备安装和液压系统管道冲洗效率和结果。

2、液压系统管道安装前期准备

液压管道安装前准备分为脱脂、酸洗、中和、钝化和防锈处理四个步骤。每一步对后期管道冲洗效率和冲洗结果有着重要意义。酸洗分槽式酸洗法和管内循环酸洗法。为保证酸洗质量和保护环境，采用对管道酸洗质量可实时监控的槽式酸洗法。主要控制好溶液配比比例和浸泡时间，避免酸洗不彻底或过度酸洗。

钝化时间过长，管道表面容易产生浮锈，钝化时间不够，达不到预期钝化效果。将管道钝化后用清水冲洗，再及时用清洁的压缩空气吹干，两端用胶带或者管帽可靠地密封好，防止再次污染，外表面做防锈处理。

3、液压管道安装和冲洗

3.1 根据管道直径计算冲洗达到紊流状态时的最小流速

选取两种最大规格管道即¢219×8计算紊流状态雷诺数Nr，用于判定流体在管道内流动的状态是层流或紊流。其计算公式为：

ρ =流体密度

ν =平均流速

D =管道内径

η =动力粘度

而动力粘度 η= ρμ(μ为流体运动粘度)，因此Nr也可以用以下公式计算：

经验表明，Nr＜2000 时为层流 ; Nr＞3000时为紊流； Nr在2000-3000间为不稳定的流动，在两种方式间变化。根据以上计算得出：要确保冲洗效果，要求冲洗量较大，压力为1.6Mpa，选择三螺杆油泵。在任何冲洗回路中流速不应小于2-3m/s，这可防止颗粒残留在管道内部。根据式（2）算出¢219×8的管道达到紊流最小流速为2.5 m/s。

3.2 管道冲洗系统设置

3.2.1 选择冲洗泵，根据上述计算，选定两台三螺杆油泵，压力为1.6Mpa，单台流量288m3/h。

3.2.2 油箱制作选择6～8mm的钢板加工制作，两侧或顶部设置清扫人孔，容积为冲洗回油流量的3～5倍。

3.2.3 为保证最远端冲洗温度不低于500C，油箱温度预估不得低于650C，根据实际情况进行相应调整，因此冲洗泵站需安6只8kw的电加热器。根据公式

Ret— 恒压下，在t0C时，液体雷诺数；Re0— 常温下液体雷诺数（实验检测雷诺数一般在400C）

适当提升温度，降低油液运动粘度，降低油液流动阻力，提高油液流动速度；同时可以提高雷诺数，是油液达到紊流状态。

3.2.4 过滤器滤芯选择：冲洗管路的油液在回油箱之前需进行过滤，滤芯精度可在不同冲洗阶段根据油液清洁度检测情况进行更换，可在50μ，20μ，10μ，5μ等滤芯规格中选择。

3.3 二次冲洗

所谓的二次冲洗就是在上述冲洗过程达到系统设计清洁度要求，甚至高于设计要求时，将冲洗站移走，对各敞开的油管进行封口，并保留冲洗用的临时管路。完成系统中间管路的冲洗油冲洗后，应及时投入工作油冲洗。工作油冲洗利用液压站主泵和油箱，具体步骤如下：

3.3.1 液压站及油箱的清洗

站内管路按前所述做好清洁工作后，可以直接进行工作油冲洗。油箱在出厂前已经过清洁密封处理，故在加油前打开人孔检查油箱清洁度，是否在运输途中或保管不善受到污染，再用面团仔细粘贴，直到检查合格为止。

3.3.2 工作油冲洗前准备

利用10μ精度的过滤小车往油箱加入工作油。打开主过滤桶，检查内部清洁程度，如达到要求，则放入工作滤芯。最好选用高于实际使用精度的滤芯进行二次冲洗，并根据滤器使用压差及时更换。

3.3.3 回路的冲洗：仍然按照冲洗油冲洗的方法进行。工作油冲洗时间少于冲洗油冲洗时间，一般前三个回路均只需48h，后面每个回路只需6～8h。

3.4 管道冲洗回路设计

冷床管道安装的特点是管线长，管径大，控制阀组数量多，管线支路多，且系统设计对清洁度等级要求较高，设计冲洗回路需要考虑的几个因素：① 支管路多且长，在每个支管路设置球阀，冲洗时进行分组冲洗。②主管路连接，从¢140×15管道流入，从¢219×8管道流出。支管路中，考虑冲洗油从大管径管道流入，小管径支路流出。③冲洗支路管道时，结合阀台布置，5组阀台支路冲洗，观察管路的温度和液流声音，每次打开5～6组阀台。④二次冲洗时，也需要充分考虑以上几点。

4、冲洗材料选择

4.1 液压油选择，选择运动粘度越低越好，100#抗磨液压油在400C时运动粘度99mm2/s,可适用于冲洗油。该油品的选择性价比较高。

4.2 滤芯选择，在冲洗过程中，有梯度选用滤芯，比如本系统冲洗时，先选用10μ，5μ滤芯，充分考虑过滤流量，过滤比等重要参数，定时及时更换。连续三次以上不同点取样合格，即为冲洗合格。

结论：

5.1 管道安装前准备、脱脂、酸洗、钝化、安装等过程质量的把控，对提高管道冲洗效率有着极为显著效果，快速达到预期冲洗结果，节省冲洗时间。

5.2 在冲洗过程中采用人工敲击和压缩空气“放炮”法，对改善弯头、焊缝位置冲洗效果尤为明显。

5.3 依靠雷诺数计算，增大冲洗流量和压力，对冲洗效率有着重要的指导作用。