液壓系統(tǒng)長大管路的清洗
液壓系統(tǒng)因其具有傳動平穩(wěn)、傳動噪聲低、輸出功率大、易實現(xiàn)換向控制等優(yōu)點而被廣泛采用。在某些領域，液壓系統(tǒng)發(fā)揮著無法替代的作用，液壓系統(tǒng)的正常運行在維持正常生產中起著重要的作用。
但是，在實際應用中，液壓油污染問題幾乎在所有的液壓系統(tǒng)中都有發(fā)生，在制造、裝配以及使用過程中，污染物容易進入系統(tǒng)，由于清洗或處理不當會使液壓油機械雜質含量過高，從而使液壓油劣化，進而導致安裝完畢的液壓系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的故障，不能正常工作。特別是對精密度要求較高的液壓比例和伺服控制系統(tǒng)中，液壓油污染控制顯得更為重要。
1、管組焊接及酸洗鈍化處理
在管路安裝施工前需對管道進行酸洗處理，清除氧化物和雜質。
1.1管道酸洗方法
管道酸洗方法目前在施工中均采用槽式酸洗法和管內循環(huán)酸洗法兩種。
(1)槽式酸洗法。將安裝好的管路拆下來，分解后放入酸洗槽內浸泡，處理合格后再將其進行二次安裝。此方法適合管徑較大的短管、直管，易拆卸、管路施工量小的場合，如泵站、閥站等液壓裝置內的配管及現(xiàn)場配管量小的液壓系統(tǒng)，均可采用槽式酸洗法。
(2)管內循環(huán)酸洗法。在安裝好的液壓管路中將液壓元器件斷開或拆除，用軟管、接管、沖洗蓋板聯(lián)接，構成沖洗回路。用酸泵將酸液打入回路中進行循環(huán)酸洗。該酸洗方法是近年來較好的施工技術，具有酸洗速度快、效果好、工序簡單、操作方便，減少了對人體及環(huán)境的污染，降低了勞動強度，縮短了管路安裝工期，解決了長管路及復雜管路酸洗難的問題，并避免了槽式酸洗易發(fā)生裝配時的二次污染問題，已在大型液壓系統(tǒng)管路施工中得到廣泛應用。
1.2酸洗工藝流程
槽式酸洗工藝流程：脫脂--水洗-酸洗--水洗--二次酸洗--中和--鈍化--水洗--快速干燥--封管口。
循環(huán)酸洗工藝流程：試漏--脫脂--氣頂--水洗--酸洗--中和--鈍化--水洗--干燥--涂油。
2、管路循環(huán)沖洗
管路用油進行循環(huán)沖洗，是管路施工中又一重要環(huán)節(jié)。管路循環(huán)沖洗必須在管路酸洗和二次安裝完畢后的較短時間內進行。其目的是為了清除管內在酸洗及安裝過程中以及液壓元件在制造過程中遺落的機械雜質或其他微粒，達到液壓系統(tǒng)正常運行時所需要的清潔度，保證主機設備的可靠運行，延長系統(tǒng)中液壓元件的使用壽命。
2.1循環(huán)沖洗方法
沖洗方式較常見的主要有(泵)站內循環(huán)沖洗，(泵)站外循環(huán)沖洗，管線外循環(huán)沖洗等。
站內循環(huán)沖洗：指對液壓泵站內的管路進行的循環(huán)沖洗，此項工作一般在制造廠進行，不用在施工現(xiàn)場進行。
站外循環(huán)沖洗：指對液壓泵站到執(zhí)行機構之間的管線進行的循環(huán)沖洗。
線外循環(huán)沖洗：指對液壓系統(tǒng)的某些管路或集成塊，拿到另一處組成回路，進行循環(huán)沖洗，沖洗合格后再裝回系統(tǒng)中。
為便于施工，通常采用站外循環(huán)沖洗方式。也可根據實際情況將后兩種沖洗方式混合使用，達到提高沖洗效果，縮短沖洗周期的目的。
2.2沖洗回路的選定
沖洗回路必須根據系統(tǒng)功率、排量確認每條回路中管道內的流體流速達到沖洗要求進行確定，也可根據實際情況，在現(xiàn)有能力下對回路進行分段沖洗。沖洗回路一般有以下幾種形式：
(1)并聯(lián)回路：采用此回路的優(yōu)點是循環(huán)沖洗回路較短，管路口徑相近，容易掌握、效果較好;缺點是回路連接繁瑣，不易檢查確定每一條管路的沖洗效果，沖洗泵源較大;
(2)串聯(lián)回路：采用此回路的優(yōu)點是回路連接簡便、方便檢查，效果可靠;缺點是回路長度較長;
(3)混合回路：對于管路口徑變化較大，回路連接繁瑣且管路較長的系統(tǒng)可采用此回路方式進行沖洗，但各回路的管徑應基本一致，以確保各管路的流速達到沖洗要求:此方式兼有并、串聯(lián)回路的優(yōu)點。
3、長大管道設計及清洗方案
對于各種設備，特別是大型設備的液壓系統(tǒng)，在制造安裝完畢或大修理完成后，都需要對整個液壓系統(tǒng)專門進行清洗，以徹底清除安裝，修理等過程中產生的管道內部雜物，保證設備的安全可靠運行。
以某生產線為例，機械加工設備、裝配線設備均采用專機自動線的生產模式。每條生產線設備共用一套液壓系統(tǒng)，每套系統(tǒng)僅供油管干管長度就超過300米，其管路規(guī)格多，型號多樣、管路長、布置復雜。并且清洗質量要求高，液壓管路清潔度要求達到NAS8級。清洗工作相當繁瑣，操作起來有很多難點。
通過長期生產實踐，不斷改善各個清理工序，綜合各方面的經驗，這里將實際應用有效的幾個工序介紹如下。
該項目的設計過程中，綜合運用酸洗鈍化和管路循環(huán)沖洗凈化兩個過程來完成管路清洗，最終收到良好的清洗效果。
3.1酸洗鈍化
一般情況下，用作油管的鋼管其內外表面都會有鐵銹。鐵銹是金屬氧化物，對液壓油來說鐵銹是一種機械雜質，一旦進入油液將對液壓油造成污染，進而影響液壓裝置的正常工作。因此，需通過酸洗除去油管內表面的鐵銹。除去油管內表面鐵銹的同時，外表面的鐵銹也被除去，這就要在油管外表面涂刷防腐油漆，對油管進行長期的防腐蝕保護。
酸洗鈍化工藝在管道和組件配制焊接完成并編號拆除后進行，將管子送到專門的化學清洗車間進行處理，該處理工藝對管路內部進行化學中和及清潔，有一定的效果。酸洗鈍化后的管道，如需再次施焊，焊后必須重新酸洗鈍化處理。酸洗鈍化工藝采用槽式酸洗，其流程如圖1所示。
采用酸洗方法可清除鋼管內壁的紅鐵銹和氧化皮。當管道內壁有油脂存在時，會隔離酸洗液，而達不到酸洗目的，所以酸洗前還必須進行脫脂。中和的目的是將鋼管內外壁上的酸液全部中和，防止酸液繼續(xù)腐蝕鋼管基體。由于液壓鋼管從開始安裝到最終使用有一段時間，為防止鋼管發(fā)生返銹，必須在酸洗后及時進行鈍化處理。鈍化后，金屬表面形成一層致密的鈍化膜，可在較長一段時間內阻止金屬表面與外界一般氧化物的接觸，從而避免返銹。
經過鈍化的鋼管采用壓縮空氣將殘留的鈍化液清掃掉，再用干凈的液壓油將鋼管內壁噴涂上一層油膜，封口。
3.2循環(huán)沖洗凈化
發(fā)動機生產線液壓管路系統(tǒng)的沖洗凈化功能是通過沖洗閥和沖洗接口實現(xiàn)的，每條生產線的主管路上均考慮了系統(tǒng)沖洗凈化的設計。沖洗閥在系統(tǒng)正常工作時處于完全打開狀態(tài)。在沖洗過程中，按照管路結構和沖洗凈化管路的選擇，不同位置的沖洗閥啟閉狀態(tài)不同，以實現(xiàn)所選管路的沖洗需要。
在清洗過程中，根據清洗管路的工藝流程，開閉閥門清洗不同的回路，其原則是：先遠后近，先主路后支路，先粗管后細管。改變沖洗回路應遵循先開閥門后閉閥門的原則，避免回路堵死對泵的沖擊損壞。調節(jié)各沖洗回路的調節(jié)閥，以保證每個回路流量達到各自的紊流流量。
通過對液壓管路的連續(xù)沖洗，實現(xiàn)管路的凈化處理。由于不同生產線的液壓管路系統(tǒng)結構不同，需分別制定沖洗方案。在主管路沖洗凈化結束前，不允許開啟任何支路的閥門，以免污染設備。在沖洗凈化過程中應安排專人適度敲擊管道及焊縫，尤其是敲擊管路的匯流，分流，轉彎，變向處，并隨時觀察過濾器壓力的變化，實時更換過濾器。
隨著沖洗循環(huán)時間的增長，液壓管路中的雜質污染物逐步被過濾器濾除。當污染等級下降到與設備用液壓油要求達到的污染等級相同時，沖洗合格。
目前，有多種液壓油污染等級分類標準。NAS1638標準中，污染等級越低表明一定容積的液壓油中所含的污染物顆粒數越少。一般采用NAS1638標準來判斷液壓油的污染等級。對于裝有伺服閥和比例閥的液壓系統(tǒng)，其液壓油的污染等級應分別符合NAS4~6級和NAS8~9級的要求。
在設備清洗現(xiàn)場，對油箱內液壓油取樣分析。通過實際清洗過程，其管路凈化可以達到標準NAS8級。
但是，在實際應用中，液壓油污染問題幾乎在所有的液壓系統(tǒng)中都有發(fā)生，在制造、裝配以及使用過程中，污染物容易進入系統(tǒng)，由于清洗或處理不當會使液壓油機械雜質含量過高，從而使液壓油劣化，進而導致安裝完畢的液壓系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的故障，不能正常工作。特別是對精密度要求較高的液壓比例和伺服控制系統(tǒng)中，液壓油污染控制顯得更為重要。
1、管組焊接及酸洗鈍化處理
在管路安裝施工前需對管道進行酸洗處理，清除氧化物和雜質。
1.1管道酸洗方法
管道酸洗方法目前在施工中均采用槽式酸洗法和管內循環(huán)酸洗法兩種。
(1)槽式酸洗法。將安裝好的管路拆下來，分解后放入酸洗槽內浸泡，處理合格后再將其進行二次安裝。此方法適合管徑較大的短管、直管，易拆卸、管路施工量小的場合，如泵站、閥站等液壓裝置內的配管及現(xiàn)場配管量小的液壓系統(tǒng)，均可采用槽式酸洗法。
(2)管內循環(huán)酸洗法。在安裝好的液壓管路中將液壓元器件斷開或拆除，用軟管、接管、沖洗蓋板聯(lián)接，構成沖洗回路。用酸泵將酸液打入回路中進行循環(huán)酸洗。該酸洗方法是近年來較好的施工技術，具有酸洗速度快、效果好、工序簡單、操作方便，減少了對人體及環(huán)境的污染，降低了勞動強度，縮短了管路安裝工期，解決了長管路及復雜管路酸洗難的問題，并避免了槽式酸洗易發(fā)生裝配時的二次污染問題，已在大型液壓系統(tǒng)管路施工中得到廣泛應用。
1.2酸洗工藝流程
槽式酸洗工藝流程：脫脂--水洗-酸洗--水洗--二次酸洗--中和--鈍化--水洗--快速干燥--封管口。
循環(huán)酸洗工藝流程：試漏--脫脂--氣頂--水洗--酸洗--中和--鈍化--水洗--干燥--涂油。
2、管路循環(huán)沖洗
管路用油進行循環(huán)沖洗，是管路施工中又一重要環(huán)節(jié)。管路循環(huán)沖洗必須在管路酸洗和二次安裝完畢后的較短時間內進行。其目的是為了清除管內在酸洗及安裝過程中以及液壓元件在制造過程中遺落的機械雜質或其他微粒，達到液壓系統(tǒng)正常運行時所需要的清潔度，保證主機設備的可靠運行，延長系統(tǒng)中液壓元件的使用壽命。
2.1循環(huán)沖洗方法
沖洗方式較常見的主要有(泵)站內循環(huán)沖洗，(泵)站外循環(huán)沖洗，管線外循環(huán)沖洗等。
站內循環(huán)沖洗：指對液壓泵站內的管路進行的循環(huán)沖洗，此項工作一般在制造廠進行，不用在施工現(xiàn)場進行。
站外循環(huán)沖洗：指對液壓泵站到執(zhí)行機構之間的管線進行的循環(huán)沖洗。
線外循環(huán)沖洗：指對液壓系統(tǒng)的某些管路或集成塊，拿到另一處組成回路，進行循環(huán)沖洗，沖洗合格后再裝回系統(tǒng)中。
為便于施工，通常采用站外循環(huán)沖洗方式。也可根據實際情況將后兩種沖洗方式混合使用，達到提高沖洗效果，縮短沖洗周期的目的。
2.2沖洗回路的選定
沖洗回路必須根據系統(tǒng)功率、排量確認每條回路中管道內的流體流速達到沖洗要求進行確定，也可根據實際情況，在現(xiàn)有能力下對回路進行分段沖洗。沖洗回路一般有以下幾種形式：
(1)并聯(lián)回路：采用此回路的優(yōu)點是循環(huán)沖洗回路較短，管路口徑相近，容易掌握、效果較好;缺點是回路連接繁瑣，不易檢查確定每一條管路的沖洗效果，沖洗泵源較大;
(2)串聯(lián)回路：采用此回路的優(yōu)點是回路連接簡便、方便檢查，效果可靠;缺點是回路長度較長;
(3)混合回路：對于管路口徑變化較大，回路連接繁瑣且管路較長的系統(tǒng)可采用此回路方式進行沖洗，但各回路的管徑應基本一致，以確保各管路的流速達到沖洗要求:此方式兼有并、串聯(lián)回路的優(yōu)點。
3、長大管道設計及清洗方案
對于各種設備，特別是大型設備的液壓系統(tǒng)，在制造安裝完畢或大修理完成后，都需要對整個液壓系統(tǒng)專門進行清洗，以徹底清除安裝，修理等過程中產生的管道內部雜物，保證設備的安全可靠運行。
以某生產線為例，機械加工設備、裝配線設備均采用專機自動線的生產模式。每條生產線設備共用一套液壓系統(tǒng)，每套系統(tǒng)僅供油管干管長度就超過300米，其管路規(guī)格多，型號多樣、管路長、布置復雜。并且清洗質量要求高，液壓管路清潔度要求達到NAS8級。清洗工作相當繁瑣，操作起來有很多難點。
通過長期生產實踐，不斷改善各個清理工序，綜合各方面的經驗，這里將實際應用有效的幾個工序介紹如下。
該項目的設計過程中，綜合運用酸洗鈍化和管路循環(huán)沖洗凈化兩個過程來完成管路清洗，最終收到良好的清洗效果。
3.1酸洗鈍化
一般情況下，用作油管的鋼管其內外表面都會有鐵銹。鐵銹是金屬氧化物，對液壓油來說鐵銹是一種機械雜質，一旦進入油液將對液壓油造成污染，進而影響液壓裝置的正常工作。因此，需通過酸洗除去油管內表面的鐵銹。除去油管內表面鐵銹的同時，外表面的鐵銹也被除去，這就要在油管外表面涂刷防腐油漆，對油管進行長期的防腐蝕保護。
酸洗鈍化工藝在管道和組件配制焊接完成并編號拆除后進行，將管子送到專門的化學清洗車間進行處理，該處理工藝對管路內部進行化學中和及清潔，有一定的效果。酸洗鈍化后的管道，如需再次施焊，焊后必須重新酸洗鈍化處理。酸洗鈍化工藝采用槽式酸洗，其流程如圖1所示。
采用酸洗方法可清除鋼管內壁的紅鐵銹和氧化皮。當管道內壁有油脂存在時，會隔離酸洗液，而達不到酸洗目的，所以酸洗前還必須進行脫脂。中和的目的是將鋼管內外壁上的酸液全部中和，防止酸液繼續(xù)腐蝕鋼管基體。由于液壓鋼管從開始安裝到最終使用有一段時間，為防止鋼管發(fā)生返銹，必須在酸洗后及時進行鈍化處理。鈍化后，金屬表面形成一層致密的鈍化膜，可在較長一段時間內阻止金屬表面與外界一般氧化物的接觸，從而避免返銹。
經過鈍化的鋼管采用壓縮空氣將殘留的鈍化液清掃掉，再用干凈的液壓油將鋼管內壁噴涂上一層油膜，封口。
3.2循環(huán)沖洗凈化
發(fā)動機生產線液壓管路系統(tǒng)的沖洗凈化功能是通過沖洗閥和沖洗接口實現(xiàn)的，每條生產線的主管路上均考慮了系統(tǒng)沖洗凈化的設計。沖洗閥在系統(tǒng)正常工作時處于完全打開狀態(tài)。在沖洗過程中，按照管路結構和沖洗凈化管路的選擇，不同位置的沖洗閥啟閉狀態(tài)不同，以實現(xiàn)所選管路的沖洗需要。
在清洗過程中，根據清洗管路的工藝流程，開閉閥門清洗不同的回路，其原則是：先遠后近，先主路后支路，先粗管后細管。改變沖洗回路應遵循先開閥門后閉閥門的原則，避免回路堵死對泵的沖擊損壞。調節(jié)各沖洗回路的調節(jié)閥，以保證每個回路流量達到各自的紊流流量。
通過對液壓管路的連續(xù)沖洗，實現(xiàn)管路的凈化處理。由于不同生產線的液壓管路系統(tǒng)結構不同，需分別制定沖洗方案。在主管路沖洗凈化結束前，不允許開啟任何支路的閥門，以免污染設備。在沖洗凈化過程中應安排專人適度敲擊管道及焊縫，尤其是敲擊管路的匯流，分流，轉彎，變向處，并隨時觀察過濾器壓力的變化，實時更換過濾器。
隨著沖洗循環(huán)時間的增長，液壓管路中的雜質污染物逐步被過濾器濾除。當污染等級下降到與設備用液壓油要求達到的污染等級相同時，沖洗合格。
目前，有多種液壓油污染等級分類標準。NAS1638標準中，污染等級越低表明一定容積的液壓油中所含的污染物顆粒數越少。一般采用NAS1638標準來判斷液壓油的污染等級。對于裝有伺服閥和比例閥的液壓系統(tǒng)，其液壓油的污染等級應分別符合NAS4~6級和NAS8~9級的要求。
在設備清洗現(xiàn)場，對油箱內液壓油取樣分析。通過實際清洗過程，其管路凈化可以達到標準NAS8級。
造成液壓系統(tǒng)污染的因素是多方面的，以現(xiàn)有的技術和材料，從根本上消除液壓系統(tǒng)的污染是很困難的，只有從諸多污染因素出發(fā)，采取合理的措施盡量減少污染。通過對液壓系統(tǒng)油液污染的控制，可以大大減少液壓系統(tǒng)的故障，從而保障生產線的正常運行。
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