關(guān)于采掘設(shè)備油缸鹽礦防腐措施的探討

陶景磊

[摘 要]信息技術(shù)的快速發(fā)展為各行業(yè)領(lǐng)域注入新鮮的活力，以鉀鹽開(kāi)發(fā)領(lǐng)域?yàn)槔陙?lái)發(fā)展中更注重將較為先進(jìn)的采掘設(shè)備引入其中。然而這些采掘設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中，仍存在較多弊病，尤其在設(shè)備油缸方面更為明顯，往往易出現(xiàn)腐蝕等問(wèn)題。盡管企業(yè)在使用中采取較多如防塵伸縮套的應(yīng)用等措施，但所取得的效果并不明顯。對(duì)此，本文將對(duì)鉀鹽礦對(duì)油缸腐蝕的機(jī)理、采掘設(shè)備運(yùn)行中油缸腐蝕的問(wèn)題以及采掘設(shè)備油缸鹽礦防腐措施進(jìn)行探析。

[關(guān)鍵詞]采掘設(shè)備；鉀鹽礦；油缸腐蝕；防腐措施

中圖分類號(hào)：TD422 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）08-0271-01

前言：鉀鹽礦作為鉀肥制作的主要原料，是近年來(lái)我國(guó)大多企業(yè)側(cè)重于開(kāi)發(fā)的重要資源。以中農(nóng)集團(tuán)為例，其在鉀鹽礦開(kāi)發(fā)過(guò)程中滲透到老撾地區(qū)，是當(dāng)前老撾國(guó)家鉀鹽開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中的領(lǐng)先者，在設(shè)備創(chuàng)新方面更是中國(guó)乃至世界鉀鹽開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。企業(yè)在鉀鹽資源開(kāi)發(fā)中，注重不斷引入新技術(shù)與新設(shè)備，確保資源得到最大程度的發(fā)揮，在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)獲取更多的社會(huì)效益。但在設(shè)備使用方面，仍是企業(yè)面臨的重點(diǎn)與難點(diǎn)，特別采掘設(shè)備油缸腐蝕問(wèn)題，成為制約開(kāi)發(fā)效率提高的重要因素。因此，本文對(duì)采掘設(shè)備油缸鹽礦防腐措施的研究，具有十分重要的意義。

一、鉀鹽礦對(duì)油缸腐蝕的機(jī)理分析

關(guān)于鉀鹽礦，其實(shí)質(zhì)為由硫酸鹽類礦物、鉀氯化物共同構(gòu)成的非金屬礦產(chǎn)，且在成分上主要以鉀石鹽、光鹵石、軟鉀鎂礬以及鉀鹽鎂礬等為主。其中不同的成分對(duì)于油缸所產(chǎn)生的影響也極為不同。根據(jù)以往實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，假若將碳鋼置于含有氯化鎂或氯化鉀等鹽溶液中，一段時(shí)間后進(jìn)行腐蝕觀察，并測(cè)量腐蝕增厚層，此時(shí)可發(fā)現(xiàn)未置于鹽溶液中的碳鋼，其腐蝕時(shí)間相比鹽溶液中的碳鋼腐蝕時(shí)間較為緩慢，且腐蝕增厚層也較低。假若將碳鋼置于成分較多的溶液中，碳鋼腐蝕時(shí)間將提升更多。產(chǎn)生這種現(xiàn)狀的原因主要由于空氣環(huán)境下對(duì)碳鋼的腐蝕主要集中在氧化腐蝕、電化學(xué)腐蝕等方面，不具備較快的腐蝕速度，在碳鋼表面的腐蝕薄層主要以Fe2O3為主。相比之下，在鹽溶液中，碳鋼腐蝕薄層Fe2O3會(huì)與鹽發(fā)生反應(yīng)，且有較多反應(yīng)物直接附于碳鋼表面，增加碳鋼表面氧化層的厚度。同時(shí)，鹽溶液中較多成分如氯化鎂、氯化鈉以及氯化鉀等也會(huì)因電離作用形成較多氯離子，使得溶液成為電解質(zhì)溶液，碳鋼中的鐵和少量碳恰好形成微小的原電池，導(dǎo)致鐵失去電子而被氧化，使腐蝕速度增加。由此可判斷，采掘設(shè)備油缸在運(yùn)行過(guò)程中，鉀鹽礦中的不同成分會(huì)對(duì)油缸表面產(chǎn)生一定的影響，加速對(duì)油缸的腐蝕，使油缸的使用性能與運(yùn)行效率都受到極大程度的影響[1]。

二、采掘設(shè)備油缸應(yīng)用中的腐蝕問(wèn)題

采掘設(shè)備作為當(dāng)前鉀鹽開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵性設(shè)備，盡管可為企業(yè)創(chuàng)造較多的收益，但在實(shí)際使用中也存在較多問(wèn)題，以設(shè)備油缸腐蝕問(wèn)題最為明顯。如中農(nóng)集團(tuán)老撾鉀鹽礦區(qū)，井下全部采用機(jī)械化開(kāi)采，其中EBZ160掘進(jìn)機(jī)一臺(tái)、EBZ200H掘進(jìn)機(jī)3臺(tái)，EBS630掘采機(jī)一臺(tái)。這些設(shè)備在投入使用后可取得良好的效果，保持良好的運(yùn)行狀態(tài)且具有較高的工作效率。從采掘設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況看，掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)量方面可保持在300-500米/月（14㎡巷道斷面），由中農(nóng)與三一聯(lián)合開(kāi)發(fā)的世界唯一的一臺(tái)掘采機(jī)平均截割效率為80m？/小時(shí)，單班最高截割效率為110m2/小時(shí)。然而設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中，因礦石主要以光鹵石為主，其自身的成分如氯離子等會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生較多不利影響，特別是光鹵石礦粉與設(shè)備截割過(guò)程為降溫降塵而噴灑的水結(jié)合后，形成電解質(zhì)溶液，增強(qiáng)了電化學(xué)腐蝕反應(yīng)效果，導(dǎo)致設(shè)備在實(shí)際工作中出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題，使得油缸活塞桿出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重的導(dǎo)致活塞桿出現(xiàn)麻面，麻面易導(dǎo)致油封發(fā)生損壞，要求在生產(chǎn)中不斷進(jìn)行油封的更換，使井下生產(chǎn)效率受到嚴(yán)重影響。對(duì)此現(xiàn)狀，為使油缸活塞桿上的鹽沉堆積被有效處理，適時(shí)采取清洗措施，使油缸使用效果得以明顯改善。但這種清洗方式并非問(wèn)題解決的根本措施，還通過(guò)對(duì)油缸活塞桿增設(shè)過(guò)防塵伸縮套，能夠起到一定的保護(hù)作用，然而實(shí)際操作中仍可發(fā)現(xiàn)，由于光鹵石礦體在截割過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較多的鹽粉顆粒，且顆粒度較細(xì)，加之油缸伸縮過(guò)程中，防塵套與油缸活塞桿之間壓力會(huì)產(chǎn)生變化，特別是伸長(zhǎng)時(shí)形成負(fù)壓，使得鹽粉強(qiáng)制通過(guò)防塵套本身縫隙或者防塵套與油缸鏈接部位吸入到到防塵套內(nèi)部，使油缸點(diǎn)蝕問(wèn)題仍較為明顯，進(jìn)入防塵套內(nèi)部鹽粉難以進(jìn)行清洗，無(wú)法保證防塵套功能充分發(fā)揮。特別設(shè)備運(yùn)行中，由于普通防塵套不具備較高的強(qiáng)度，當(dāng)有礦石撒落堆積到到油缸部位時(shí)，會(huì)擠壓防塵套，防塵套將直接被損壞，其中后支撐油缸尤為明顯，實(shí)際使用中防塵罩的使用壽命超不過(guò)一個(gè)班。因此，無(wú)論采取清洗措施或引入防塵伸縮套，其都難以從根本上解決油缸腐蝕問(wèn)題[2]。

三、采掘設(shè)備油缸鹽礦防腐措施

（一） 防腐工作中的技術(shù)措施

針對(duì)油缸腐蝕問(wèn)題，可應(yīng)用的技術(shù)措施主要表現(xiàn)在剛性防護(hù)套的應(yīng)用以及油缸鍍層增加等方式。如其中剛性防護(hù)套，在存在礦石堆積的位置，為保護(hù)油缸，可采用一定厚度及強(qiáng)度的鋼管加裝至油缸桿一側(cè)，并固定在油缸桿端部，其加裝長(zhǎng)度為油缸伸縮量，其直徑比油缸缸體外徑略大，防塵剛性護(hù)套與缸體外周之間加裝石墨盤根，或其他伸縮性潤(rùn)滑密封材料，用于密封，且使兩者之間能夠有效的滑動(dòng)，并加裝端蓋。為便于維修，剛性護(hù)套為兩半拼裝。該種防塵護(hù)套可根據(jù)礦石掉落程度增加鋼管厚度，有效保護(hù)了活塞桿，同時(shí)避免了鹽粉的進(jìn)入，為解決缸體伸縮過(guò)程中剛性防護(hù)套與活塞桿之間形成負(fù)壓強(qiáng)制吸入鹽粉的問(wèn)題，可在剛性護(hù)套上加裝呼吸器，呼吸器為一節(jié)伸縮性能較好的膠管，膠管一段密封，另一端接至剛性護(hù)套之上，用于調(diào)節(jié)油缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中防塵護(hù)套與油缸活塞管之間的壓力變化，使油缸活塞桿處于一個(gè)干燥、無(wú)鹽的理想工作環(huán)境中，有效地避免與井下環(huán)境接觸，減緩或避免杠桿損傷，延長(zhǎng)油缸油封的使用壽命，提高采掘設(shè)備的工作效率。。事實(shí)上，針對(duì)以往防塵伸縮套的使用問(wèn)題看，也可考慮將高強(qiáng)度縫合油缸防護(hù)套引入其中，該類型防護(hù)套在特征上主要表現(xiàn)為以沖壓后的圓片構(gòu)成，內(nèi)邊保持相連，而對(duì)于兩個(gè)外邊進(jìn)行縫合，僅需保證縫制不存在問(wèn)題，便可使防護(hù)套的作用得到充分發(fā)揮。此外，為解決油缸腐蝕問(wèn)題，可采取的措施也表現(xiàn)在增加油缸鍍層方面，現(xiàn)行油缸鍍層增加的方式有很多種，但常見(jiàn)的措施主要以鎳鈷鐵合金電鍍技術(shù)為主，其具有涂層性能較好、成本較低以及環(huán)境污染程度較小等優(yōu)勢(shì)。因此，油缸在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)考慮做好鍍層增加工作，其能夠?qū)⒂透赘g程度控制最低[3]。

（二） 防腐工作中的設(shè)備管理措施

對(duì)于油缸腐蝕問(wèn)題，在解決中除引入相應(yīng)的技術(shù)措施外，在實(shí)際生產(chǎn)中還需從管理角度著手，要求相關(guān)管理人員做好設(shè)備管理工作。尤其老撾地區(qū)設(shè)備在使用中，很容易受井下環(huán)境的影響，工作面往往溫度較高，且由于灑水除塵，空氣濕度也較大，設(shè)備處于較易腐蝕的環(huán)境中。對(duì)此要求設(shè)備管理中，技術(shù)人員、施工人員以及管理人員等都應(yīng)落實(shí)其自身的職責(zé)，保證設(shè)備投入使用前做好檢查，這樣才可使設(shè)備的性能得以保障[4]。

結(jié)論：做好采掘設(shè)備油缸鹽礦防腐工作是提升資源開(kāi)發(fā)效率的重要途徑。實(shí)際開(kāi)展防腐工作中，應(yīng)正視鉀鹽礦對(duì)油缸的腐蝕機(jī)理，分析油缸運(yùn)行中存在的主要腐蝕問(wèn)題，在此基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的技術(shù)措施與管理措施，以此提升設(shè)備的使用效果，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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[2] 趙鵬程.淺談如何加強(qiáng)煤礦采掘設(shè)備管理提高生產(chǎn)效率[J]. 黑龍江科技信息，2015，25：27.

[3] 張志芳.煤礦機(jī)電設(shè)備的管理與維護(hù)[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2015，07：122-124.

[4] 趙殿明.新電子設(shè)備在煤礦企業(yè)大型綜合機(jī)械化采掘設(shè)備中的應(yīng)用[J]. 煤炭技術(shù)，2012，09：11-12.