液压冲洗方案(美孚)

技术服务建议书

液压系统的冲洗程序

呈送

邢台德龙钢铁实业有限公司

轧钢筹建处

埃克森美孚(中国)投资有限公司

北京分公司

二零零四年七月

目录

1.冲洗的一般要求 (2)

1.1. 达和保持满意的初始清洁度 (2)

1.2. 冲洗后清洁度的保持 (2)

1.3. 冲洗要点 (2)

1.4. 液压元件清洁度要求 (3)

2. 系统冲洗准备 (3)

2.1. 管道机械清洗 (3)

2.2. 重要元件短接 (3)

3. 化学清洗和热油冲洗 (4)

3.1. 化学清洗 (4)

3.2. 热油冲洗 (6)

3.2.1. 冲洗介质 (6)

3.2.2. 紊流流量、流速、温度和压力 (6)

3.2.3. 油箱、过滤器、油缸、蓄能器、油泵和马达的清洗 (8)

3.2.4. 最短冲洗时间 (8)

3.2.5. 冲洗结果的评估 (8)

4. 冲洗设备 (8)

4.1. 过滤系统 (8)

4.2. 泵站 (9)

4.3. 温度调节系统 (9)

5. 冲洗过程中，系统清洁度的检测 (9)

1. 冲洗的一般要求

1.1.到达和保持满意的初始清洁度水平

a. 化学清洗和处理系统内部表面(元件、钢管和软管)。

b. 进行热油冲洗以到达系统目标清洁度。

c. 检查和评估清洁度是否到达要求。

d. 根据以下步骤拆解冲洗回路，以避免污染物进入已清洁的系统。

密封所有元件接头和法兰盘。

e. 实施日常维护以保证清洁度在控制的目标范围内。

1.2.冲洗后清洁度的保持

a. 防止新的污染物进入系统。

b. 选择合适的系统过滤器。新油须经过滤后才能加入油箱。

所有连接到系统的新元件和/或阀块必须满足前面的要求。在元件更换、拆装或类似行动后，须进行新的清洗和热油冲洗。

1.3.冲洗要点

a. 顺序连接冲洗回路。

b. 那些会被高的流速、湿气、颗粒或化学冲洗物损坏的元件须采取

短接(不连入冲洗回路)，并进行单独清洗。

c. 流量调节元件会增加系统压力下降，应从冲洗回路短接并进行单

独清洗。

d. 成块、阀块、泵站、马达、油箱、组合件应按照特定的程序进行

冲洗。

1.4.液压元件清洁度要求

一些元件和组合件会连入清洗后的主系统，这些元件本身的清洁度应至少好于系统的清洁度要求。液压元件供应商应提供元件的清洁度证明。如果无法从元件供应商获得元件清洁度证明，系统安装单位须按照特定的程序来清洗这些元件。不过，如果供应商的清洗没有到达要求，该清洁度证明不能视为有效。

注：如果元件内部有与液压介质不相容的防腐添加剂，应在冲洗介质里加入5%-10%的脱脂添加剂来冲洗这些元件。须选择不会损坏元件密封件的脱脂添加剂。

2. 系统冲洗准备

2.1. 管道机械清洗

钢管的定尺-切割、弯曲、焊接和去除氧化铁皮和腐蚀物-进行化学清洗和热油冲洗。焊接后的管道应使用塑料猪进行内部机械清洗。塑料猪是一种在其外表面装有刷子、刮刀和滚轮的塞子，它在油压作用下在管道内移动从而到达清洗效果。这样可保证管道和管道法兰盘光滑并去除焊渣和外界颗粒。

所有钢管和软管都须仔细检查并用经过高效过滤后的工业压缩空气吹扫。这样可去除在钢管切割和软管接头安装时产生的较大颗粒。

2.2. 重要元件短接

为了使系统中所有元件都得到有效的清洗和避免敏感元件的损坏，相关的元件须从冲洗回路短接或拆除。每个元件或子系统都须彻底清洗以满足清洁度的要求。

在冲洗管道系统时，断开所有会限制流量的元件和系统以及可能会在冲洗中被损坏的元件。

3. 化学清洗和热油冲洗

每个冲洗回路都须连接好以获得特定的流速和雷诺数，同时所有的元件、管道和接头都有足够的流体压力，并避免颗粒在残留在禁止的区域和死角。冲洗的流量和压力也须考虑在内。

3.1. 化学清洗

根据 DEWA DPI 系统，化学清洗由一些特殊的化学物质组成，而这些

化学物质会顺序地放进同一个酸碱洗油箱。DEWA 是希腊语“强壮而生命力旺盛”，DPI表示脱脂(Degreasing)、酸碱洗(Pickling)和防锈防腐(Inhibiting)，由挪威 DPI 化学工业公司开发的。所有的化学物质都是水溶性的、环保和无机物。清洗程序由以下5个阶段组成。

a. 脱脂和碱洗

油箱装满清水，加热到 50C(最高80C)，加入化学物质A至到 PH 14。以最大流量循环30分钟，任何滑脂和油膜均应该已去除。在操作时应控制PH值和温度。

b. 酸洗

加入化学物质B 以使PH值降低到5.5,再加入10%(体积比)的化学物质C

以最大流量循环60分钟。注意控制PH值和温度。

c. 中和

加入化学物质D，继续循环至到PH值为7.5，保持温度为程序a 的温度

并以最大流量循环30分钟。注意控制PH值和温度。

d. 化学防腐

如果化学清洗和热油冲洗间隔小于24小时，不用加防腐剂。如果间隔大于24小时，须加入2%(体积比)化学物质E，不需加热，继续循环30分钟。这些液体在排放前须加入4-5%的水以便稀释，并控制PH值。

e. 干燥

在中和后，用干燥的热空气干燥管道30分钟。使用经过有效过滤后的无油无水压缩空气或清洁的氮气。

f. 冲洗设备

?酸碱洗泵站：油箱、油泵、过滤器和加热设备。冲洗流量最好为3m/s。过滤器应选择同热油清洗时一样。

?供应干燥、清洁的热空气或氮气的设备。空气须绝对无油。

?特殊法兰盘、阀块和接头，并事先清洗干净。

g. 清洗时的控制

为了鉴别化学清洗是否正确，须记录如下的检测数据：

?PH 值

?温度

?每一步所添加的化学物质的量

?流量

3.2. 热油冲洗

通常，系统冲洗的目标清洁度应好于正常运行时的清洁度。如系统正常运行时的清洁度要求为 ISO 15/13/11，那么系统冲洗时至少应到达ISO 14/12/10。冲洗须同时满足固体颗粒和水分两方面的清洁度要求

3.2.1.冲洗介质

冲洗介质须与系统正常工作时的介质有很好的相容性，同时应给出在不同温度下的粘度。如果冲洗油在40C时的粘度为10-15cSt，标准的冲

洗站是可以提供足够的紊流流量。理论上讲，只要温度不高于70C，冲洗油是可以达到该粘度的。

在实际操作时，通常选用工作介质作为冲洗介质。

3.2.2. 紊流、流速、温度和压力

紊流及雷诺数

在雷诺数大于或等于4000时，流体的运动会自然是紊流。紊流可有效冲走管道内的颗粒，避免运行时污染物悬浮在油中。要求冲洗时的雷诺数大于或等于1.2倍的正常运行时的雷诺数，但至少应为4000。如：一个液压系统在正常运行时的雷诺数是3400，冲洗时的雷诺数至少应为4080。

雷诺数Nr是用于判定流体在管道内流动的状态是层流或紊流。其计算公式为：

Nr =ρνD/η

ρ =流体密度

ν =平均流速

D =管道内径

η =动力粘度

而动力粘度η= ρμ(μ为流体运动粘度)，固Nr也可以下公式计算：

Nr= νD/μ

例如：一种粘度为46cSt的液压油在内径为32cm的管道内以4m/s 的流速流动，其雷诺数为：

Nr=(400cm/s)(32cm)/(0.46cm2/s)=2000

经验表面，Nr<2000 时为层流; Nr>3000时为紊流； Nr在2000-3000间为不稳定的流动，在两种方式间变化。

?流速

在任何冲洗回路中流速不应小于2-3m/s，这可防止颗粒残留在管道内部。

?温度

冲洗回路最冷的部位温度应高于50C，这可通过提供60C的冲洗油达到

?压力

从冲洗回路的下游回油过滤器和取样口前测量，压力应大于3-5bar。为保证所有区域都得到有效的清洗，液压元件应处于全开状态。

3.2.3.油箱、过滤器、油缸、蓄能器、油泵和马达的清洗

这些元件应在不同的回路中清洗。

?油箱：这是系统中最难清洗的元件之一。油箱应先手工清洗干净然后加入冲洗油，用一台冲洗油泵和过滤器组成一个回路进行冲洗。?过滤器：可连入冲洗回路或单独的油箱冲洗回路。

?油缸、畜能器、马达和油泵：单独清洗。

3.2.

4.最短冲洗时间

一旦冲洗油样显示清洁度已达到要求，在以紊流形式多冲洗30分钟以便增加冲洗的可靠性。

3.2.5.冲洗结果的评估

每个冲洗回路都应是唯一的和可跟踪的。建立各自的冲洗回路实意图和相应的管道，标记测温点，流量检测点和取样点。

以文件形式记录所有的参数，如开始冲洗时间、温度、流量、颗粒污染程度、水分和结束时间等。

如果可能找第三方评估系统冲洗的清洁度。

4. 冲洗设备

4.1.过滤系统

过滤系统应有足够的容量和较高的性能，以便能在一个合理的时间内滤去固体颗粒和水分并达到清洁度要求。

系统中原有的过滤器不要用来作冲洗过滤器。

最新的实践表明，配有压差发讯装置、有足够大的纳污容腔，β?>100的过滤器是很有效的。发讯装置应在过滤器实际旁通(过滤器不取过滤作用)前就发出警报。

水分的去除有多种方法：采用吸水性材质的滤芯、联合过滤器、净油机(如真空蒸馏)，或简单地换油。通常情况下，吸水性过滤器是有效的。

注：不要将过滤固体颗粒的滤器换成除水过滤器！

4.2.泵站

泵站应能提供足够的流量、流速、粘度和压力以清洗系统。

4.3.温度调节系统

温度应经常检测和调节以保证冲洗油有合适的粘度，使得在整个冲洗回路内形成紊流同时满足冲洗油泵的润滑要求。

5. 冲洗过程中，系统清洁度的检测

5.1.系统正常工作时的清洁度(NAS 或ISO 4406)：根据设备制造商

的要求确定。如设备制造商无明确要求，则建议为不低于ISO 4406 17/14或 NAS 8 级。

5.2. 系统冲洗的目标清洁度：比正常工作时低两个数量级。如正常工

作时为NAS 8 级，则冲洗的目标清洁度应为NAS 6 级。

5.3. 清洁度的检测：可在化验室进行，也可采用便携式清洁度检测仪

现场检测。下图为PALL便携式污染度测试仪，可由美孚工程师现场检测。

清洁度检测周期：根据现场情况具体制定。

取样：最好在回油总管回油箱处取样(需在回油总管上安装取样阀)。

取样容器：清洁的取样瓶。