船舶液壓系統管路清洗方式對比

李昌植

摘 要：船舶液壓系統管路的清洗是保障液壓設備正常運行必不可少的重要環節。隨著科技的不斷進步，液壓管路清洗的方法多種多樣，也更加環保。本文通過對比目前船廠常用的幾種船舶液壓系統管路的清洗方式，為選擇最經濟、最有效的清洗方式提供借鑒。

關鍵詞：液壓系統;管路清洗;對比

中圖分類號：U664.84+1

文獻標識碼：A

1 前言

液壓系統有能量范圍廣、傳遞能量損失小、操作方便、使用安全可靠等特點，在船舶機械設備驅動中應用非常廣泛。液壓系統管路的清潔程度，直接影響液壓系統工作的可靠性和系統元件的使用壽命。據統計，液壓油的污染造成的故障，占液壓系統故障50%以上。

船舶建造過程中，船廠在管材庫存、運輸、管件制造、系統安裝等工序中，均會不可避免的對管路產生污染。根據不同的環境，可能有氧化皮、切屑、焊渣、熔渣、砂礫以及其他固體雜物殘留在管道系統中，因其尺寸超過液壓系統元件配合間隙，有可能造成元件磨損或設備內部通道堵塞卡死。若在系統投入正常使用前不進行管路清洗徹底清除污物，將會造成設備失靈，影響設備的正常運行，甚至可能造成災難性的故障。

在液壓系統投入使用前的各道工序中均有可能對管路產生污染，所以管路清洗工序顯得尤為重要。本文主要針對常用的幾種液壓管路清洗方式進行對比分析。

2 主要清洗方式簡介

船舶液壓系統的管路清洗，主要有四種方式。

2.1 槽式清洗

槽式清洗是管件制作、焊接、液壓試驗合格后，將管件集中放人清洗槽中進行酸洗、磷化、干燥的清洗過程，也稱為槽式酸洗。其主要工藝流程為：脫脂→水沖洗→酸洗→水沖洗→中和→磷化→水沖洗→干燥→封口。

清洗前：需準備耐酸、耐堿、耐化學腐蝕的各種清洗槽;還需配制合適的酸洗液、中和液、磷化液;并備齊行車、托架、排風設施、防護設備等必要的工具設備。

管件經過酸洗磷化后，內部的油脂、銹蝕物、鐵灰、焊渣等雜質得到全面去除，并且會在管件表面形成一層1-3 μ m的磷化膜，保護管件3-4天內不會返銹。

2.2 綢布擦洗

綢布擦洗是一種較原始的物理清潔方式，用鋼絲綁扎干凈柔軟的綢布穿過管件來回反復拖拽，因綢布不易掉毛，配合柴油反復擦洗管件內壁，帶走管道內部的附著物，達到清潔管件的目的。

2.3 氣動清洗

氣動管道清洗也是一種物理清潔方式，是利用氣動發射裝置發射大于管道內徑約5% -30%的高密度聚氨酯子彈射入管道內高速前進，帶走管道內壁的附著物與污染物，達到清洗的效果。

高壓氣動清洗槍的構造，如圖1所示。

清洗前將清潔子彈裝入連接裝置④中，出彈口①插入被清洗管件內，氣體從氣體接口②進入在發射裝置⑤內形成氣囊，清洗時通過扣動扳機③放出高壓氣體，推動清潔子彈前行進入管件內部。

常用的清潔子彈為圓柱體型聚氨酯海綿，具有快速恢復、高韌性、隨意彎曲等特點，直徑4 - 255mm，能通過90°角、T型連接頭和U型管。經實操測驗，子彈在浸過柴油后使用效果更好。

2.4 投油清洗

投油清洗是指船上液壓系統管路安裝好后，拆開設備或其他液壓元器件，斷開系統接人設備支管，用軟管、接管和蓋板形式將系統管路串聯或并聯起來形成回路，在回路中接人清洗油箱/油柜、清洗油泵、過濾器等設備（如圖2所示），通過油泵將清洗工作油打入系統內部形成紊流，不斷地沖洗管道內部帶走雜物，從而達到清潔管件的目的。

清洗油柜的容積最少為清洗油泵流量的3倍以上，清洗油泵流量應比管路系統工作流量略大，以保證清洗流量在清洗管道回路中能形成紊流，即雷諾數不低于4 000;過濾器的選擇可根據實際情況而定，隨著清洗的進度逐步提高精度，以最終精度能滿足系統要求為準。根據IS04406或NAS1638標準對污染度的最新要求[2][3]，清洗合格后，在清洗回路中取樣封存，送到專業檢驗機構化驗。

為了能使管道清洗效果更好，可在清洗回路中增加振動效果，特別是在彎頭焊接部位焊渣等雜物更容易沉積。產生振動效果的方式多種多樣，可以用木頭/銅棒敲擊，也可以在管路上增加氣動或電動振動器[1]，亦可以通過清洗油泵或增加電磁閥產生流體脈沖波形式等。

3 各種清洗方法的對比

3.1 槽式清洗

（1）槽式清洗通過浸泡酸洗，能快速、直接地去除管件內外表面的銹蝕物，以及管件內的油脂、鐵屑、焊渣、油漆等;對金屬的腐蝕性小，緩蝕率高;但由于管道在清洗中，酸洗液、鈍化液等流體都是靜止狀態與雜物發生化學反應，沒有形成流體帶走雜物，所以清洗不徹底，一般只作為管道清洗的初步程序使用;

（2）槽式清洗需要根據酸洗管件的長度和彎管的體積來選用和加工制作酸洗槽、中和槽、鈍化槽，從而保證被酸洗管件能完全浸沒在液體之中，造成清洗槽加工、制作周期長，利用率不高;

（3）酸洗液、中和液、鈍化液，酸洗液在使用過程中會產生酸霧，需嚴格劃分施工區域，增加必要的防護措施，施工準備工期長，成本不易控制;

（4）如今市場上已有專業的表面處理廠家提供管件酸洗、鈍化服務，他們具有科學的工藝流程管理、嚴謹的酸洗配方和嚴格的操作規程，船廠僅需將管件制作后打包送到專業的酸洗廠家進行處理，處理合格后進行外涂裝并包扎保護好，再運回船上安裝，減少了清洗成本，也縮短了建造周期，性價比更高。

現階段船舶企業均采用槽式酸洗與其他清洗相結合的方式，先經過專業廠家初步槽式清洗，能去除大部分雜質，可以極大地縮短其他清洗方式的時間。

3.2 綢布擦洗

（1）綢布擦洗的管件不宜過長，管件彎頭不宜過多，擦洗的清潔程度有限，是在清洗工藝要求不高的情況下選用的方式;

（2）現代造船的趨勢是設備精細度越來越高，對液壓油清潔度要求也逐步增高，綢布擦洗不能完全清除管內雜質，已達不到液壓系統清潔度的要求，只能作為個別液壓元器件臨時清潔的輔助手段。

3.3 氣動清洗

（1）高壓清洗槍主要的動力是高壓氮氣，成本便宜，而且工具簡單、體積小、攜帶、搬運方便;

（2）清洗的管徑尺寸范圍廣，操作簡易安全，適合各種形式的管件，與其他昂貴的清潔方式相比，可節省大量的維護、清潔費用;

（3）但用高壓氣動清洗槍清洗時，管道轉彎部位不宜太多，彎管太多容易形成子彈卡死現象，拆除子彈過程中有可能破壞子彈，對管路內部再次造成污染;也不宜在過長系統管路中使用，需對每條管件進行單獨清洗，造成清洗時間延長、清洗效率降低;清洗完畢后需搬運到船上進行安裝，增加了管路安裝前被二次污染的風險;

管路清洗后驗收標準不夠明確，不能完全判斷管路的清潔度，一般用于管徑小、數量少、無法與系統管件形成串洗回路的管件。

3.4 投油清洗

相比于前幾種管道清洗方式，投油清洗的優點主要表現在以下幾個方面：

（1）解決了管路過長、系統復雜而難以清洗的難題;

（2）清洗工序簡單，操作方便，速度快，效果好;

（3）管路從安裝后到清洗完工，始終處于被保護狀態，極大地降低了液壓系統被二次污染的風險;

（4）清洗結果驗收標準清晰，可以直接取樣進行化驗，以更符合現代造船高標準的要求，認可度較高;

（5）泄露風險小，對人體和環境污染風險小，廢油方便回收，降低勞動強度，縮短交付工期;

（6）清洗設備還可以通過添加附件來擴展其他功能：增加高壓力泵解決系統壓力/密性試驗檢查;增加自動取樣，在線檢測、打印，實時監控清洗效果;增加壓力傳感器，檢測濾器前后壓差，監控濾器堵塞情況;因不同溫度下清洗油粘度不同，影響串油效果，在北方寒冷地區影響尤為明顯，可在油柜增加加熱器解決，相反，在南方炎熱氣候下，可以增加冷卻器解決長時間串洗后油溫過高的問題;增加對接高壓氣管接口，方便連接氮氣管，吹除清理干凈管路中殘留的清洗油等。

投油清洗的不足，主要表現如下：

①投油清洗過程中，為了達到剛好的清洗效果，管路系統的壓力、溫度、流量均有一定的要求，這對清洗設備的清洗能力要求提高，而專業清洗設備采購的價格比較昂貴，另外，清洗油不能作為工作油二次利用，清洗成本明顯提高;

②清洗管道回路流量不能差距太大，對管系統清洗管徑有限制，要求同一回路的管徑內徑尺寸相當;

③管系統支管較多的位置流量分流，清洗不夠徹底，效果不好;

④因投油清洗是在管路安裝后在船上進行作業，不能與其他工種交叉作業，如打磨、涂裝等，對其他工種施工進度有一定影響。

4 小結

綜上所述，并結合實船使用的經驗，對各種清洗方式適用情況進行對比（見表1）。

通過對不同液壓系統管件清洗方式的對比分析，為液壓系統管件清洗挑選最有效、最經濟的清洗方式，希望能為同行們在液壓系統清洗方面提供借鑒。

參考文獻

[1]馬小駿，等.CB，I.1102-2008.船用液壓系統通用技術條件[S]2008.

[2] IS0 4406-2017.Hydraulic fluid power-Fluids-Method forCoding the level ofcontamination hy solid partiCles[S].2017.

[3] AIA.NAS 1638.污染度分級標準[S}.2011.