冶金機械液壓污染的原因與控制

姚曉鋒

摘 要：機械液壓系統是冶金制造的重要支持系統，而機械液壓污染容易造成冶金機械液壓系統運行的不正常，影響到冶金企業的運營與發展。本文從冶金機械液壓系統運行與維護的實際出發，分析冶金機械液壓污染的概念及原因，探討冶金機械液壓污染的控制措施。

關鍵詞：冶金機械；液壓污染；原因；控制

中圖分類號：TF307 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）15-0053-02

冶金機械液壓污染是冶金機械系統運行過程中液壓系統較常出現的問題，能夠造成冶金機械液壓污染的因素較多，增加了冶金機械液壓污染問題的處理難度，冶金工作效率降低。綜合冶金機械液壓系統的原理及實際運行效果，分析造成冶金機械液壓污染的具體原因，采取針對性措施予以及時處理，控制冶金機械液壓污染狀況，對保障冶金機械液壓系統的安全穩定運行具有重要意義[1]。

1 冶金機械液壓污染概述

機械設備制造行業的自動化、智能化發展，促進冶金機械系統在相關行業領域的普及，而冶金制造對冶金機械系統更加依賴。液壓系統是構成冶金機械系統的重要部分，而液壓系統的運行效果是影響冶金機械系統實際作用力的一個重要因素。液壓系統的實際運行是通過改變壓強對機械作用力予以增大，促進冶金機械系統運行效果的增強[2]。冶金機械液壓污染是指在多方面因素的作用下系統內部及構件間存在膠質物與砂石等多種固體顆粒，造成液壓系統運行的不正常，從而對整個冶金機械系統的正常穩定運行造成不利影響，屬于冶金機械液壓系統的常見故障。冶金機械液壓系統普遍是在戶外運行，工作環境較為復雜，容易造成冶金機械液壓污染的原因相對較多，系統內部很難實現有效凈化。一般情況下，相關企業為保障冶金機械液壓系統的安全穩定運行，普遍是以設備性能的正常發揮為目標，采取適宜措施將系統內部的污染源控制在適宜范圍內，也是對冶金機械系統的日常維護與保養工作提出的要求。

冶金機械液壓系統內部留有的固體顆粒物對設備造成影響普遍是因固體顆粒在碾壓與滾動的作用下對設備造成磨損，使元件材料被切割，元件表面產生應力，導致液壓系統因油壓沖擊擴展形成空洞而出現系統運行不正常問題，如卡滯與堵塞等，影響到冶金機械系統的運行。冶金機械液壓系統內部的空氣普遍是以游離狀態與溶解狀態兩種形式存在，其中，游離狀態的空氣在冶金機械液壓系統運行過程中容易產生氣蝕問題，導致冶金機械液壓系統因油液剛性及體積彈模量的降低而產生氣阻，造成冶金機械液壓系統運行的不穩定、不正常，影響到冶金企業的運營與發展[3]。

2 冶金機械液壓污染的原因分析

在冶金機械液壓系統運行過程中，造成液壓污染的原因主要包括系統自身原因、外部原因與溫度原因，對冶金機械系統安全穩定運行的危害較大。

2.1 系統內部殘留的污染物

冶金機械液壓系統因長時間運行卻得不到及時清理，導致系統內部殘留油漆、磨料、鐵屑等污染物，是造成冶金機械液壓污染的主要原因之一，屬于系統自身原因。從實際來看，系統及其相關設備的生產與安裝等各道工序出現問題，對冶金機械液壓系統的實際運行容易造成較大影響。冶金機械液壓系統生產或安裝后殘留在系統內部的沙粒與磨料等污染物并未及時清除，再加上冶金機械液壓系統維護保養工作的不落實，冶金機械液壓系統因長時間運行而造成的各類污染物累積，導致冶金機械液壓系統的實際運行效果與規定的運行技術要求不匹配，造成冶金機械液壓污染系統運行的不正常，因系統故障而影響到冶金企業的運營與管理。此外，冶金企業的相關設備管理與維護人員的工作態度不端正，對冶金機械液壓系統及相關設備的維護與保養缺乏重視，在系統及設備的日常維護與保養工作中偷懶，系統內部及設備的清理不仔細，系統內部殘留的污染物并未全部清除，引發冶金機械液壓系統故障，造成系統運行質量的降低。

2.2 外部進入的污染物

冶金機械液壓系統的復雜工作環境，導致冶金機械液壓系統容易因外部原因而出現液壓污染問題。比如冶金機械液壓系統運行所包含的油液注入與活塞往復運動等各環節，因系統工作環境的質量變化，導致粉塵顆粒與灰塵等外界污染物進入冶金機械液壓系統內部，造成冶金機械液壓污染。在冶金機械液壓系統運行過程中，粉塵顆粒與灰塵等污染物因系統內油箱油液的呼吸作用而被帶入液壓油中，造成系統液壓油循環運動的故障，進而造成冶金機械液壓系統運行的不正常。粉塵顆粒等污染物因油液系統運行的擠壓作用而在運動副中形成壓痕，從內部對系統及相關設備造成破壞，導致冶金機械液壓系統中加速設備的磨損或損壞，對冶金機械液壓系統的安全穩定運行造成不利影響。因系統故障對冶金機械液壓系統進行檢修時，相關工作人員工藝操作的不規范，以及防護措施不落實，容易將外部雜質帶入系統中，導致系統運行出現故障，對冶金機械液壓系統造成二次污染，加重冶金機械液壓系統的維修工作，影響到冶金企業的生產節奏。

2.3 溫度原因造成的污染

在冶金機械系統中，不同子系統的功能存在明顯差異。液壓系統是冶金機械系統中的動力傳導載體，較常處于高溫高壓與重載的環境下，體現出溫度變化對冶金機械液壓系統運行的較大影響。在冶金機械液壓系統運行過程中，因高溫作用而產生的化學質變會對金屬表面造成腐蝕，導致冶金機械液壓系統因銹滓與金屬顆粒等污染物而出現液壓污染問題，造成冶金機械液壓系統運行的不正常、不穩定。冶金機械液壓系統長時間在高溫高壓環境下運行，以及潤滑不良的影響，金屬表面會因液壓油的作用而出現顆粒剝落問題，影響到系統內設備性能的發揮，造成冶金機械液壓系統內部元件老化問題的加劇，導致冶金機械液壓系統及相應設備使用壽命的縮短，系統維護成本大幅度增加，進而對冶金企業的效益造成影響。

3 冶金機械液壓污染的控制措施

根據造成冶金機械液壓污染的多方面原因，結合冶金機械液壓系統的優化設計，采取科學措施防范冶金機械液壓系統及相關設備在制造與安裝階段的污染問題，選用高質量的過濾器，加強對冶金機械液壓系統的日常維護與保養，實現對冶金機械液壓污染的有效控制，保證冶金機械液壓系統的安全穩定運行，穩定冶金企業的生產節奏。

3.1 優化選用過濾器

過濾器是冶金機械液壓系統的重要構成元件，而過濾器的質量與性能關系到液壓系統中油液的清潔度。為冶金機械液壓系統選用適宜的過濾器，是控制冶金機械液壓污染的重要途徑之一。一般10μ精度的濾芯循環過濾可讓油液的清潔度達到NAS8-12級，而要達到更高的油液清潔度，則需要更換精度更高的濾芯。然而，從冶金機械液壓系統的實際運行考慮，過濾器及濾芯的選用不能將追求油液的高清潔度作為唯一依據，也應考慮系統功能及相關設備的性能，以污染物過濾與油液回流為目的，選用精度與系統中各類元件相匹配的過濾器，促進低精度與高精度過濾器的相互配合，保證冶金機械液壓系統的使用期限。在冶金機械液壓系統運行過程中，濾芯過濾精度越高反而越容易造成濾芯的堵塞，需要頻繁更換濾芯，以保障冶金機械液壓系統的正常穩定運行，造成冶金機械液壓系統維護工作量與成本的不合理增加。為了實現對冶金機械液壓污染的有效控制，保證冶金機械液壓系統運行的經濟性，結合冶金機械液壓系統的整體分析，選用性價比最高且精度達到技術要求的過濾器，以設備及元件的更新，逐步優化冶金機械液壓系統中的過濾器，提升過濾精度，減輕冶金機械液壓污染，促進冶金機械液壓系統運行安全性與穩定性的提高。

3.2 防止制造與安裝造成的污染

對于因冶金機械液壓系統及相關設備制造與安裝階段的不規范操作，致使系統內部殘留膠狀物與磨料等污染物，而造成的冶金機械液壓污染問題，應采取科學措施防止制造與安裝造成的污染。綜合分析冶金機械液壓系統的結構原理，優化冶金機械液壓系統及相關設備的制造與安裝工藝，對當前電液伺服普遍采用的不銹鋼質無縫式鋼管，利用氫氟酸與硝酸的混合液對鋼管與彎頭等部分進行清洗，采用鋸割方式截斷鋼管，利用螺紋對鋼管進行連接，清除鋼管內部殘留的污染物，最大程度減少因鋼管切割而產生的粉末，防止因大量粉末等污染物的殘留而造成冶金機械液壓污染[4]。采用氬弧焊方式對鋼管進行焊接，采用適宜方法去除毛刺與熔渣，利用堵頭堵住接口，避免因接口位置存在漏洞而造成油液的泄露，有效控制冶金機械液壓污染，保證冶金機械液壓系統的正常穩定運行。

3.3 做好系統日常維護保養工作

在冶金機械液壓系統運行過程中，為達到控制冶金機械液壓污染的目的，應做好冶金機械液壓系統的日常維護與保養工作，規范系統及相關設備維護保養的工藝操作。為減輕新油液的污染，按照電液伺服系統達到NAS6級以上與新油污染度在NAS10級以下的規范要求，借助精細的過濾車對燃油實施三層過濾，避免因新油液的污染度過高而造成電液伺服的污染，促進冶金機械液壓系統中電液伺服閥更換頻率的降低。采用離線循環沖洗方式對冶金機械液壓系統進行清洗，嚴格按照規范標準及要求，對電液伺服閥等部件進行斷開，以便保證清洗后冶金機械液壓系統的正常穩定運行。重視新油的過濾，將冶金機械液壓系統中液壓油的溫度與壓力控制在適宜范圍內，一般在系統運行24h-72h后的液壓油的溫度與壓力應分別控制在50-60℃與2MPa左右。在冶金機械液壓系統的日常維護與保養過程中，利用橡膠錘對焊接縫隙與接頭等部位進行敲打，及時清除系統內部因生產作業留下的污染物。對冶金機械系統中不銹鋼質無縫式鋼管的清洗，應根據冶金機械液壓系統的具體情況，合理運用酸洗或鈍化等方法對不銹鋼質鋼管進行清洗[5]。采用酸洗方法清洗不銹鋼質鋼管時，按照硝酸20%、氫氟酸5%與水75%的比例配制清洗液；采用鈍化方法清洗不銹鋼質鋼管時，按照硝酸5%、重鉻酸鉀2%與水93%的比例配制清洗液，確保不銹鋼質鋼管內部所殘留污染物的清除，提升冶金機械液壓系統運行的穩定性。

4 結語

冶金機械液壓污染對冶金機械液壓系統實際運行的危害較大，容易打亂冶金企業的生產節奏。根據冶金機械液壓系統的結構原理，全面分析造成冶金機械液壓污染的成因，選用性能符合要求的過濾器，優化系統及相關設備的制造與安裝工藝，采用科學性方法，加強對系統的日常維護與保養，為冶金機械液壓系統的正常穩定運行提供保障。

參考文獻

[1]桑強.分析冶金機械液壓污染的原因與控制[J].科技展望，2017，（24）：94-95.

[2]徐開斌.冶金機械液壓污染的原因與控制[J].科技傳播，2012，（22）：315.

[3]彭治平，張韶軍.探討冶金機械液壓污染的原因與控制[J].民營科技，2010，（12）：243.

[4]趙春旺.冶金機械液壓污染的原因與控制[J].科技創新與應用，2016，（22）：90.

[5]趙秀.煤礦機械液壓系統油液污染的控制淺談[J].內蒙古煤炭經濟，2013，（04）：76.