液压润滑系统污染控制的新发展

兴能发电 · 发表于 2008-11-14 14:48:02

<table height="35" cellspacing="0" cellpadding="0" width="95%" align="center" border="0"><tbody><tr><td class="15txt" valign="bottom" align="center"><b>液压润滑系统污染控制的新发展</b></td></tr></tbody></table><table cellspacing="0" cellpadding="0" width="97%" align="center" border="0"><tbody><tr><td><hr size="1"/></td></tr></tbody></table><table cellspacing="0" cellpadding="0" width="95%" align="center" border="0"><tbody><tr><td align="center" height="30"><span class="ccc">www.pmec.net 中国设备管理网（2005-06-18）文章来源：中国设备管理网</span></td></tr></tbody></table><table cellspacing="0" cellpadding="0" width="92%" align="center" border="0"><tbody><tr><td class="15txt"><p align="center"><strong>武汉钢铁有限公司设备部   钱峰</strong></p><p>      摘要：介绍了液压润滑系统污染控制新发展，从设备主动维护的高度看待污染控制，系统清洁度标准逐步从NAS向ISO过渡，系统污染控制的目标是系统的过滤能力与污染物的浸入和生成能力在合理的清洁度基础上达到平衡，即污染平衡原理。污染的控制可采取应用β值来选择合适的过滤器精度、采用全流量循环过滤、加强油液污染的动态监测、在设备检修、维护中，防止系统污染等。<br/>      关键词：液压润滑系统  污染控制  新发展</p><p>      液压润滑系统在现代企业中有广泛的应用，而大家都知道，液压润滑系统的污染，会给系统、元件、以至液压润滑介质带来很大危害，是系统工作不稳定和产生故障的主要原因。在钢铁企业，污染问题更是突出，因为这些设备工作环境一般较差，如高炉、连铸机、热轧机等系统的工作部位，存在大量的氧化铁皮、灰尘、水，还有高温、高热，这些都会引起系统的严重污染，影响设备的正常运行，可以说，污染的控制，是保证液压润滑设备正常工作的关键。近年来，随着污染控制技术的发展，无论对污染的认识、清洁度标准的应用还是现场污染的控制都有了不同程度的发展和提高，在我们日常的设备管理、维护中，对污染的控制也有了更深的体会，下面将进行有关论述。</p><p>      一、从设备维护的角度看污染控制<br/>      从设备维护的角度，近年来提出了一个新的思路，即主动维护，它的核心就是对造成设备劣化的主要参数进行监控，及时调整、改善这些参数的劣化情况，从而保证设备的正常运行，延长其寿命。这个理论强调了维修的主动性，即，不要等到设备出现故障或故障特征的时候（往往这时已不能逆转），再进行检修或处理，如油泵的振动值已不正常时，油泵可能已经有元件磨损了，而主动维护，就是要化解、改善设备劣化的主要因素，如在振动参数异常之前，及时检测和改善其清洁度，就可能会改善油泵的工作状态，使油泵工作更健康，寿命也得到延长。<br/>      应该说这个理论有其先进性，也给我们一些启迪，从这个理论出发，不难看出，清洁度就是是液压和润滑系统的关键参数。这是因为，国内外的研究和我们的工作实践都告诉我们，液压润滑系统故障的75%甚至到90%都是由系统的污染引起的。在工作中，我们深有体会，有时侯，系统出现工作不正常，又查不出明显原因，但对主要阀件进行清洗、对系统进行过滤之后，系统就恢复了正常，此类故障，可以说，基本上都是污染引起的。污染会造成泵、油缸和阀件的严重磨损，缩短其使用寿命，实际上，系统污染严重时，会带来很多问题，系统、元件故障多、备件消耗大，难以保证设备的正常工作。<br/>      一般来说，我们说的清洁度是指颗粒污染度，不过从广义上，混入介质中的水和气体，也是污染物，也会带来危害。从总的污染情况看，在介质污染物中，通常是金属颗粒占75%，尘埃占15%，其它杂质只占10%。固体颗粒含量远多于其它杂质，危害最大，还会产生“链式反应”，对磨损产生加速作用，所以一般来说，我们可能更注意颗粒物的污染。不过我们也不能忽视水和气体产生的危害，在钢铁企业，很多设备附近都有大量的高压除鳞水、冷却水等，如轧机，在这些部位附近的设备，进水的可能很大，水会降低介质的润滑性能，加速磨损，加速介质的劣化等，因此介质的含水量也是一个重要参数。而混入系统中的气体，因其压缩性大，可能引起系统爬行或振动，也要尽力避免。<br/>      我们需要把清洁度，有的情况下还应包括水分等，看成是影响设备正常运行的关键指标，随时对污染情况检测、跟踪，一旦发现其变化，就要及时分析，采取相应措施，给予改善和修复，这样才能保证设备的运行，减小阀件、油缸等元件的磨损，保证设备的工作。<br/>      二、液压润滑系统清洁度标准的过渡<br/>      长期以来，我们国内都没有自己的清洁度标准，而是长期采用美国宇航NAS标准，NAS标准是19世纪40年代美国为生产军用飞机提出的标准，到现在已有半个世纪，其标准本身考虑了各个尺寸范围的污染颗粒分布，即按100ml油样中不同尺寸范围的颗粒个数分级，分为14个等级，即00、0、1、2—12。每上一级清洁度提高一倍。这个标准多年来得到了广泛的应用，但是，也有它的不足，如果油样在某一等级中，几个尺寸范围中只有一个不符合，而其他符合，那它的清洁度也要归于下一等级，但超过的这个尺寸范围可能对系统来说并不是关键的。显然，这里多少存在着不合理。<br/>      目前，在国际上，NAS标准正在逐步被ISO4406标准所取代，ISO标准78年就开始应用，经过多次调整、补充，不断完善，现在已经得到广泛应用和承认，而NAS标准正在逐渐过时，同NAS相比，ISO标准同样规定对油样中的颗粒进行计数，但是要分别换算成1ml油样中大于5um的颗粒数、大于15um的颗粒数，后来，随着检测仪器的发展，精度的提高，又增加了大于2um的颗粒数，再按等级数值标号表示颗粒数的多少，形成三个等级的清洁度表示方式，如18/16/13，就分别是大于2um、5um、15um的颗粒数等级。不过我们常用的还是大于5、15的颗粒数等级。这个标准考虑了不同精度情况下的颗粒情况，更具有针对性和实用性，ISO标准的推广和应用，能使我们更真实地掌握设备的污染情况，提高我们的设备管理、维护水平。 <br/>      ISO标准的应用是大势所趋，不过，在国内，它的广泛应用还需要一个过程，因为多年来国内一直使用NAS标准，大家都已经习惯了，而且NAS标准相对比较简洁，比较方便，国内企业现在主要应用的还是NAS标准，但是我们要开始熟悉、了解ISO 标准，逐步开始向ISO标准的过渡，这样也利于与国际标准的接轨。 <br/>      三、系统的目标清洁度及控制目标<br/>      液压润滑系统要绝对防止污染是不可能的，但通过认真的努力，对污染进行有效的控制，使之减少到合理程度，是可以的，而且应该做到。这就涉及到目标清洁度的问题，一个系统如果清洁度很差，会对系统带来危害，但清洁度不可能无限高，而且清洁度过高，就会增加生产成本，也不必要。<br/>      合理的选择系统目标清洁度应该考虑多项因素，主要有：系统所使用的元件类型、系统的工作压力、系统的工作环境，包括温度、振动，系统的介质、有时还要考虑系统故障可能造成影响的危害程度。<br/>      一般来说，元件对系统清洁度的要求是最主要的，系统中敏感元件的目标清洁度往往就代表了系统的目标清洁度，如伺服系统一般要求清洁度达到NAS7级，或ISO 16/13，比例阀的系统就要低一些，其他系统更低。系统的工作压力也是一个重要的因素，一般来说，压力越高，清洁度要求就更高。有很多产品厂家和研究单位，如VICKERS、PALL都给出了推荐的目标清洁度，在我们的设备管理和维护中可以进行参考，结合现场实际情况，选择合理的清洁度目标。<br/>      选择了合理的清洁度，还要使设备在长期的运转中达到这个清洁度并保持稳定，这就要了解、应用污染平衡原理，即：保证系统有足够的过滤能力，使系统的过滤能力与污染物的浸入或生成能在合理的清洁度基础上达到平衡。这也是清洁度控制的目标。<br/>      只有达到了这个目标，我们才能使液压润滑系统的清洁度长期得到保持，而不会出现在现场中经常遇到的，油液经过过滤处理达到了清洁度标准，运行一段时间后不行了，清洁度下降，又要再处理，这样一种不断的循环。实际上，这种情况就是系统过滤能力不足，或污染侵入量过大，这时，就要考虑对过滤系统进行改造，提高过滤能力，或对设备本身改造，减少污染。近年来，我们就是依据以上原理对多个液压润滑系统进行了改造，降低并且能长期保持合理的清洁度水平，取得了很好的效果。<br/>      四、控制系统污染的主要措施<br/>      在我们对系统的管理、维护中，要有效控制污染，达到清洁度控制的目标，实现设备的主动维护，我们体会到，要重点要做好以下工作：<br/>    1、选用合理的过滤精度   <br/>    过滤器是液压润滑系统滤除杂质的关键元件。介质中的杂质，除油箱可沉淀一部份较大颗粒外，主要是靠滤油装置来滤除。选择合适的过滤器及精度对系统的污染控制有重要的意义。<br/>      过去，我们常常用名义精度来选择过滤器，但是，这是不准确的，名义精度的概念本身就不明确，往往就是生产厂家给定的值，没有考虑过滤效率，不少产品精度很差，根本达不到系统要求。而国外和部分国内的重要公司引入和采用了一个新的概念，过滤比---β值，可用公式表达：<br/>                       βn= Nu/Nd<br/>      其中，Nu是过滤器进口处油液单位体积中大于某一尺寸的颗粒数，Nd是出口处大于同一尺寸的颗粒数，它的含义就是大于某一尺寸颗粒在过滤器前后的比值，实际上表示了过滤器对大于某一尺寸颗粒的过滤效率。β值能够准确的描述过滤器的过滤能力，得到了世界上的广泛承认和推广，目前，国际标准（ISO4072）已规定β10作为评定过滤器精度标准。而原来所谓的名义精度等是没有考虑过滤尺寸和过滤效率的，也是不准确的，必然要被逐渐淘汰。 <br/>      但是，现在我们使用的国产滤油器甚至国外的部分滤油器，仍然很少在性能指标中标有βn值，部分滤油器标注的过滤精度实际上是名义精度，这就造成一个错觉，我们在不少系统就发现，说起来，过滤精度很高，但实际上系统还是很脏，清洁度很差，系统故障频繁，其原因往往就是过滤器精度实际上很差，根本达不到系统要求。这种情况不在少数，我们在选用过滤器时，必须充分重视。<br/>      2、循环过滤系统的应用   <br/>      循环过滤系统是提高和保证系统清洁度的一个重要措施，对精度要求高或污染严重的系统，更是这样。加设单独的过滤循环系统，具有流量大、精度高的优点。无论国内、国外设计的高精度系统中，都采用了循环过滤。与系统主回路上的过滤器相比，它可以选用精度较高的过滤器，而不用担心过滤器精度太高造成堵塞，影响系统工作，从而可以提高整个系统的污染度控制等级。还可以在循环过滤系统上安装油水分离等脱气脱水装置，也不会对系统造成影响。<br/>      为了获得好的过滤效果，循环系统最好选用全流量过滤，过滤流量与系统工作流量相匹配，使系统工作介质能得到及时过滤。<br/>      在我们工作中，对于过滤能力不足的系统，就对多个系统采用了新增或改造循环过滤系统的方法，并在循环回路中选用精度较高的过滤器，有效改善了清洁度，取得了显著效果。<br/>      3．加强系统污染的动态监测   <br/>      污染状态动态监控是实现设备主动维护的基础，也是污染控制的一个重要方面。随着油液监测技术和设备不断发展，便携式检测仪、在线检测仪等仪器的性能不断提高，应用逐渐广泛，PALL、英特诺曼等公司都有这样的产品，即可用于一般油液检测，也可用于水乙二醇等介质，连接方便，在现场几分钟就可以产生按ISO或NAS标准的结果，结果还可以储存、打印。通过这些仪器的应用，我们就能够随时了解系统的污染情况，掌握污染的变化趋势，并进行分析，有针对性的采取措施，把问题消于起始状态。<br/>      我们有的设备采用定期换油，往往造成油液的浪费。如果我们能够对系统污染进行动态检测，就能及时掌握污染情况，通过趋势分析，寻找变化的原因，在此基础上决定对系统进行处理还是更换。实际上，不同的油液使用寿命不同，同一种油液用于不同的设备、环境、不同的维护条件，使用的期限也有很大差异。只有对系统污染进行动态检测，才能及时了解油液污染情况的变化，保证设备始终处于受控状态，使我们的技术和管理水平上一个台阶。<br/>      在污染的检测分析中，还可以结合铁谱和光谱的检测，光谱可分析油液中元素含量，弥补铁谱不能分析有色金属的缺点，铁谱可以检测磨损颗粒的形状、分布，弥补光谱无法判断磨损类型的缺点，两者互补，更准确地分析油样带来的有关污染和磨损信息。<br/>      4、在使用、维修设备时控制污染    <br/>      在我们日常的设备使用、维修中，也要注意减少系统污染。一个重要的方面是在设备检修时，不要造成污染，这就要求在检修时处处小心，做到：不将污染物带入或遗留在系统中；元件、管道装拆时，把油口包住，防止污染物进入；换上的元件安装前应是清洁的；加入新油时应经过过滤等等，总之，在检修的各个环节都要注意防止污染。在我们的工作中就发现，不少检修人员对系统污染认识不足，施工中元件乱摆乱放，拆下的管道、元件也不包口，造成施工中新的污染，对这些问题，一定要加强指导和监督，尽力避免。<br/>      在日常的运行维护中，还要注意检查设备密封部位，杂质可能会从密封不良部位进入系统，而泵吸入管和轴密封等低于大气压的地方还会漏进气体。对密封不好的部位，要及时处理或更换。如空气滤清器要完好、有效，油箱上的注油口，不用时要密封好，吸油管和回油管通过油箱处，也要密封好。<br/>      要及时清洗、更换滤芯等元件，在特殊情况下，如整个系统受到大的污染，还要重新清洗油箱及管道。清洗或更换滤芯，可防止滤芯的堵塞，恢复其过滤能力。不过在目前，更多建议采用一次性，性能较好的玻璃纤维等滤芯，它属于深层过滤，效率高，而可清洗的网式滤芯，属于表面型，效率低，而且清洗往往很难达到理想的效果，还有可能造成二次污染。</p></td></tr></tbody></table>

gxrdz · 发表于 2008-11-20 10:18:48

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