提高管系串油效率和质量的方法

朱雨雷

(舟山中远海运重工有限公司，浙江 舟山 316131)

影响串油质量的因素很多，对管系本身的保护程度、串油环境、串油设备都会影响到管系串油的效率和质量。所以，讨论管系串油效率和质量要从管系设计、制作、保护、试压、串油方法等多方面进行讨论。

1 影响管系串油质量的因素

1.1 管系本身的清洁程度

1)管口封堵不好导致杂质进入管系。这是指生产过程中，管系在制造、安装和修改过程中，如果管口封堵不好，冲砂、打磨的外部杂质就会进入管子内部。

2)管内壁产生锈蚀。有的管子从制作到预装再到串油有几个月的周期，如果内部防腐不当，会造大量的锈蚀，影响串油效率。

3)试验介质杂质留在了管子里面。比如管子试压时，有的船厂为了节省成本，用的介质是压缩空气和水，介质中的杂质留在管子内部，会产生锈蚀，对串油影响非常大。

4)油腔的杂质被带到系统里面去。除主机滑油系统外，其他系统需另外提供油泵和油腔，若油腔本身不干净，或舱壁上的注入管、透气管等没清洁，都会将杂质带入系统，影响串油质量。

5)管系设计不当造成焊缝无法处理，杂质留在管子里面，影响串油质量和效率。

6)现场修改作业时，若进入管子的杂质处理不好，留在了管子内壁，会影响串油效率。

1.2 串油工装设备的影响

串油设备包括振动器、过滤器、串油机、工装管子等。

1)振动器的作用是将附着在管子内壁的杂质振动至松动并使其随着串油介质流出。所以振动器的大小及安装位置都会对其效果产生重大影响。

2)过滤器的作用是将串油过程中的杂质过滤掉，使串洗油保持洁净，所以滤器精密程度将会影响串油效率和质量。

3)串油机的作用是在为管系串油时，给串油介质流动提供原动力。串油泵的排量和压力都会影响串油效率。

4)工装管子的作用是将串油设备与系统连接起来。工装管的杂质流到系统管里，也会影响串油效率。

1.3 串油环境

串油所用的介质通常情况下是柴油或者滑油，温度不够，就会影响流速。而且串油时需要不停地更换滤纸，更换滤纸时就会将滤器打开，如果滤器区域清洁做不好，就会有杂质从滤器进入系统。相关系统也要具备运行条件，可以将串油所产生的杂质排出系统外，也可对串洗油介质加温等。

2 针对影响串油的因素所采用的措施

2.1 避免管子进入杂质

1)做好管子保护。管子表面处理后在运输、单元制作、分段、总组和船上安装阶段均封堵好管口，避免杂质进入。

2)管子内壁防锈措施。韩国的船厂采用的方法是在分段或总组阶段串油，然后用盲板将油封在管子里，但油在管子里时也有很大的安全隐患。有的设备厂家推荐，在油管酸洗涂油时，在油里加入添加剂，让油被吸附在管子内壁上，管端用盲板封好的方法，这种方法相对易操作。

3)船上经常有管系修改作业，如现场增加焊接座等。修改管系时，将杂质清理干净。

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4)因为水或空气作为介质对管子腐蚀性很大，需串油的系统用氮气作为试验介质。

5)串主机滑油系统时，将与系统相连的所有舱室及附件清洁干净。

2.2 串油工装提高串油效率

1)串油设备(串油机)是影响串油效率的关键，也是决定串油效率和质量的核心部分。串油机的好坏，主要由2个因素决定：泵的压力和排量。管系串油遵循雷诺数，雷诺数是一种可用来表征流体流动情况的无量纲数，以Re表示。雷诺数计算公式为：

Re=Vd/υ=ρVd/μ，

(1)

式中，d表示流束的特征长度，m；V表示流体的平均速度，m/s；ρ表示流体密度，kg/ m3；υ表示液体的运动黏度，Pa；μ表示液体的动力黏度，m2/s。

雷诺数小，意味着流体流动时各质点间的黏性力占主要地位，流体各质点沿着管路内壁呈有规则的流动状态。雷诺数大，意味着惯性力占主要地位，流体呈紊流状态。一般管道中Re<2 000时为层流状态，2 000≤Re≤4 000时为过渡状态，Re>4 000时为紊流状态[1]。串油效率高，需要流体处于紊流状，雷诺数最好大于4 000，且越大越好，很多船厂都要求雷诺数不得小于3 000，但由于受到系统本身参数的影响，只能根据实际情况来争取雷诺数的最大化。管系内液体流量与压差的公式为[2]：

(2)

由公式(2)可知，管系里面的流量与管系两端的压差成正比，当管径一定时，流量越大，流速越快；即提高泵的压力，液体流速越大，雷诺数越大，串油效果越好。同时，泵的排出口径越大，流量、流速和雷诺数越大。所以加大泵的排出口管径，也是增加雷诺数的途径。

由于串油压力受管系设计压力影响，不能随意加大。通常系统吸油入口处压力低，出口处压力高。当入口和出口处压力差不超过0.6 MPa时，选择最大承受压力出口处压力1.25～1.50倍的管附件。当吸油入口和出口处压力差较大时，由于以入口处较低压力为准选择管附件，则串油效果差；若分开出入口分别串油，则串油效率低，工作量大。一般在2处选用不同最大承受压力的管附件进行安装。国外船厂会在高压和低压的分割处安装节流孔板，将高压部分串洗油的压力降低至适合于低压部分的压力，再进入低压部分，这种方法相对来说方便、快捷、好操作。

2)振动器。振动器作用除了紊流外，就是将附着在管子内表面的杂质敲击松动，以便于串油将杂质冲走。特别是大管径的管子，如果振动器小了，根本无法使内壁的杂质松动。所以，振动器规格一定要足够大，通常情况下，振动器厂家都有振动器规格与管径大小的对照表，可以根据需要进行采购。同时，布置振动器的位置也是非常重要的，要靠近焊缝和法兰处，因为这些地方附着物最多。当然，振动器靠近法兰处振动时，也容易使法兰连接螺栓松动，所以串油时，一定要注意法兰松动造成的泄漏。

3)滤器。滤器是将介质里面的杂质过滤掉的部件。最开始串油时，油脏，杂质较多，如果滤纸过于精密，容易堵，系统的压力会升高，容易造成损坏。所以，先用50目左右的滤纸，每隔1～2 h更换一次，将粗杂质过滤掉；随着油的清洁程度越来越高，目数可以渐渐增加，更换间隔的时间可以增加到3～4 h;通常最后用500目的滤纸。有的日本船厂进主机滑油系统串油时，当清洁到一定程度，用系统的自清滤器串油。

4)工装管子。很多船厂工作不仔细，管子与法兰单面焊接时，氧化铁还在管子上面就用来串油。这些杂质都会进入系统里面，所以工装管一定要干净。有的船厂用软管作为工装管，这时如果管子承受压力过低，容易爆管，同时里面的皮还容易掉，所以使用软管串油时，一定要保证软管所承受压力在承受范围之内。

2.3 改善串油环境

1)提高串油温度，降低油的黏度。油的温度越高，黏度越低。由公式(1)可知，油的黏度越低，雷诺数越大。也就是说提高温度，可以提高雷诺数。通常采用加热盘管加热的方法来升高油温。当然，加热温度受到油器闪点的影响。通常主滑油串油温度不超过60 ℃[3]。

2)分油机分油。通过分油机分油，可以将油里面的水和杂质排出，有效提高串油介质清洁度。同时，还可以加热串洗油，降低黏度。所以，很多船厂开分油机串油，串油质量好、效率高。

3)串油环境清洁。防止更换滤器时，杂质通过滤器进入系统。有的船厂作业环境较差，边串油边进行打磨作业，滤器打开时，灰尘容易进入系统，影响串油质量和效率。所以，串油过程中,特别是更换滤纸时，滤器周围不能进行打磨作业。

4)相关系统和设备要可以对油品加热，锅炉和分油机的相关系统及设备都达到可使用状态。

5)其他因素。以上几点是影响串油作业效率、质量的主要因素和整改措施，而每个船厂环境不一样，影响串油的因素也不一样。比如油品，新油里面含有大量水和杂质，需要花时间将油本身的杂质和水串洗干净；而油使用次数过多，又会发生碳化、变色。所以，油适当地进行重复利用，不但有利于降低成本，还可以提高串油质量和效率。

3 结束语

串油质量好坏和串油效率高低，从表面上来看是串油设备和工艺的问题，实际上从设计、制作、运输、安装、试压到最后的串油，每一个环节都会对其产生影响。要提高串油质量和效率，就要从源头抓起，控制好每一步的质量，讲究正确方法。管路清洁了，船上的机械设备的运行寿命会更长。