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冶金焦化行业液压油污染的危害与控制分析

   在二十一世纪,国家越发富强,生态文明建设成为了中华民族永续发展的根本大计,是一项长期的战略性任务。中国特色社会主义已进入新时代,中国经济转向了高质量发展阶段,对我国冶金焦化行业的发展提出了更高要求。焦化行业要适应新形势,打赢环境治理的攻坚战并把握改革进程中的发展机遇,推进高质量发展。既要保证冶金焦化行业的稳步发展,也要控制对大自然的危害,提高环保意识。现在,东莞市捷承净化设备有限公司提出了对冶金焦化行业液压油污染的危害与控制分析。

  液压系统工作性能的好坏对工程机械的作业性能产生直接影响。造成故障产生的主要原因之一则是液压系统油液污染。所以,油液污染破坏的控制显的极为重要。文章主要从液压油污染的危害着手,简要阐述了冶金行业液压油污染的控制方法。

  1 液压油污染产生的危害

  1.1 固体颗粒污染物的危害

  金属颗粒、沙粒、橡胶颗粒、纤维以及积炭等是构成固体颗粒污染物的主要物质。在液压油液的污染现象中,金属颗粒占据了70%。在各类污染物中,存在分布较广且危害较大的固体颗粒,容易引发系统故障、元器件使用寿命降低以及可靠性降低的现象发生,因此,控制污染问题的关键则是对固体颗粒实施重点控制。

  1.1.1 固体颗粒磨料的磨损

  作为冶金机械运转中的一项重要问题,磨料磨损也是引发液压和润滑系统元件失效的重要原因。具有多种颗粒污染的磨损形式,例如:粘着、切削、疲劳和冲蚀。各类形式相互作用及并存,对阀芯的正常工作产生影响。

  ①切削磨损形式。较硬固体颗粒向元件运动副间隙进入后,会逐渐嵌入具有较软的元件表面,通过相对作用,会逐渐对元件表面存在的材料部分实施切削,使其处于碎屑状。由于该类磨损具有较软的表面,因此容易嵌入颗粒物,导致较硬表面有严重磨损产生,从而在切削表面出现可见的划痕。

  ②疲劳磨损形式。当运动副间隙内有固体颗粒进入之后,在碾压及滚动的作用下,元件表面会形成应力裂纹,在油压条件下应力裂缝会进一步扩展,最终形成孔洞现象,造成表面材料有剥离问题出现。

  ③冲蚀磨损。随着高速液流,固体颗粒对暴露在流到中的元件的表面及棱边进行不断地喷射冲刷,导致被冲刷部位形成磨损,最终导致冲蚀磨损出现。

  1.1.2 淤泥现象

  随着油液流经运动副,固体颗粒的粒度会在分析流动的附加作用下低于配合间隙的颗粒,容易向间隙内进入。在油膜的吸附及阻滞下会在间隙内产生淤积,随着淤积量的进一步增加,大量小颗粒会阻断正常流动,从而出现淤积问题。颗粒淤泥还在一定程度上造成运动副之间的静摩擦力增加,对阀芯运动造成阻碍,导致液压系统有不稳定工作存在,容易形成空中飘摆、油压不稳、压力摆动、响应瞬时停滞或变慢等问题。

  1.1.3 卡滞现象

  较大颗粒进入运动副间隙并附着在间隙入口位置,造成上下间隙存在不相同的径向,该现象则称之为卡滞。运用阀芯在具有较高颗粒浓度的一侧实施压入,会出现液压卡紧状况。在高压系统条件下,当出现液压卡紧时,不平衡力和液压卡紧对阀芯的作用较大,导致阀芯有偏磨及卡滞现象发生。

  1.2 水的危害

  液压系统油液中水的产生通常是在潮湿的空气及水循环冷却工作环境中形成。其危害主要包括以下几方面:

  1.2.1 腐蚀现象

  在水和油液中,氯化物和硫化物的作用会使酸性介质出现,导致元件表面形成腐蚀现象。

  1.2.2 优质变质速度加快

  油液受到水的影响会有氧化和乳化现象出现,结合添加剂会有化学作用产生,形成胶质和沉淀物,对油膜的强度造成破坏,使润滑性能降低,便于微生物的繁衍,对油液氧化变质的发展速度得到加快。

  1.2.3 低温结冰

  游离水低温结冰会对小孔、油滤器及间隙造成堵塞。

  1.3 空气的危害

  与水相比,在液压系统中,空气更容易进入其中。空气的存在形式通常有两种:游离状态和溶解状态。通查情况下,溶解状态下的空气不会影响系统的正常工作,而游离状态则不同,会对液压系统产生严重影响:

  ①气蚀现象形成,一定程度上破坏力元件材料的表面,并形成系统振动和噪音问题。

  ②降低了液压油液的体积弹性模量和刚度,使系统响应特性也得到了降低。

  ③气阻现象产生。当液压泵处于工作状态时,吸油腔位于液压区,使得游离状态下的小起泡体积会有快速膨胀产生,对溶解状态的空气析出,在吸油腔内充满,造成气阻现象形成。

  2 控制液压油污染的措施

  2.1 残留物污染的消除

  在组装液压系统前后,应采用煤油或其它熔剂严格对零件实施清洗,然后采用系统液压油实施清洗操作。

  2.2 外来污染的减少

  为了使液压系统的污染源减少,对设备的运转环境得到改善,应加强粉尘的治理,使工程现场的封层减少。在油箱通大气位置对空气滤清器进行设置,通过过滤器对油箱进行灌油,在无尘区对元件实施维修及拆卸。

  2.3 系统形成的杂质滤除

  与系统和元件的不同要求相结合,根据要求的过滤精度,在泵的吸油口、吸油管路、伺服阀、压力管路、回油管路以及调速阀的进油口位置分别对过滤器进行设置,过滤器选择时还应对纳垢容量进行分析。在相同精度条件下,应尽可能运用较大滤油面积的过滤器。在需要时,还可对外循环过滤系统进行增设,进一步提升系统的污染物控制等级。定期对过滤器的滤网进行检查,避免其有破裂现象存在。当出现破裂时应进行及时更换处理,避免对变质油或清洁度超标的油进行使用。通常情况下应禁止在油箱内壁对油漆进行涂刷,避免油内有沉淀物质存在。为了避免系统中有空气进入,应在油液面下对回油管口进行设置,严格对液压泵和吸油管进行密封。

  2.4 液压系统的维修管理与养护的加强

  ①对合适的液压油进行选择。与液压系统的特点及使用环境相结合,对合适的液压油进行选用。首先应对合适的黏度、固体颗粒等级进行要求,另外还应对液压油的抗乳化性、抗氧化性以及是否存在耐磨添加剂等进行考虑,掌握液压工作介质与原件金属、密封材料之间存在的相容性特点。

  ②对滤芯、管道、油箱及元件内部的污垢进行定期清洗,定期更换滤芯,对液压系统以及保养制度实施建立。

  ③通过优质的检查,对是否需要换油进行确定。由于液压油不同所存在的使用寿命也不同,在不同设备、环境及维护条件下,相同液压油也会有较大的使用期限差距。通常对液压油污染度的检测中最常使用的方法主要包括:光谱分析法、铁谱分析法、自动颗粒计数法以及重量分析法等。

  作为一个系统工程冶金系统,液压油的污染与控制应从安装、设计、使用、调试、维护以及保养等多个环节实施检测,对污染物的产生进行严格控制,有效地将液压系统的污染降低,提升液压系统的稳定性及可靠性,实现设备的有效运转,对设备使用寿命及设备作业率的提升起到极为有效的作用。

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