液压管道在线酸洗
摘要:介绍了液压管道酸洗的方法,分析了在线酸洗的优点。
关键词:在线酸洗
梅钢酸轧机组共分高、低压两套液压系统,一套加油系统;稀油润滑系统分1#、2#润滑系统,以及主电机润滑系统。
液压、润滑系统管道采用无缝钢管、不锈钢管,有Φ10×1～Φ325×10等多种规格,管道总量约为7240m。
为了保证液压设备、管道安装后的清洁度必须对管道进行酸洗和油冲洗。
1 管道酸洗
酸洗的目的是通过化学作用将金属管内表面的氧化物及油污去除,使金属表面光滑,保证管道内壁的清洁。
1.1 酸洗方法的确定
1.1.1 酸洗种类
管道酸洗方法目前在施工中有槽式酸洗法和管内循环酸洗法两种。
槽式酸洗法:就是将安装好的管路拆下来,分解后放入酸洗槽内浸泡,处理合格后再将其进行二次安装。
在线循环酸洗法:在安装好的液压管路中将液压元器件断开或拆
除,用软管、接管、冲洗盖板联接,构成冲洗回路。
用酸泵将酸液打入回路中进行循环酸洗。
在线循环酸洗同槽洗相比,尽管酸洗原理相同,都是利用酸的强还原性除去碳钢管壁上的锈蚀,但又有其不同之处,其优势更明显。
(1)除锈能力强,效果好。
酸洗时酸液循环往复地运动,酸液对管内壁始终带压冲刷,能在较短时间内达到除锈目的,且效果明显。
(2)环境污染小,操作人员安全,劳动强度小。
废液经中和并稀释后排放,对环境污染小;因酸洗整个过程仅是关停泵和操作阀门,相对槽洗强度小且极安全。
(3)在线酸洗不存在二次污染问题。
槽式酸洗在二次安装过程中容易造成污染,在线酸洗是安装过后再酸洗,因此可以避免二次污染的问题。
鉴于酸轧机组设备安装工期紧、管道安装时正值南京地区梅雨季节,采用槽式酸洗法工期较长、天气潮湿可能形成二次锈蚀现象。
因此此次工程采用“四合一在线循环酸洗法”。
1.1.2 四合一在线循环酸洗法
所谓四合一酸洗,就是将“脱脂、酸洗、中和、钝化”四步工作改用过磷酸盐溶液一步完成,该酸溶液以磷酸为主剂,并添加缓蚀剂、脱脂剂、表面活性剂等。
总酸度300～500点,游离酸度150～250
点,Fe2+<20g/l,工作温度40℃～60℃。
酸洗过程中将过磷酸盐溶液用专用的酸泵直接通入安装完毕的液压系统进行酸洗,这样就省去了传统在线酸洗的许多工作量,缩短了施工周期。
酸洗后管子内壁呈现深灰色金属光泽。
酸洗结果可满足钢结构、非标设备、管道涂装工程技术规程中所规定的酸洗等级“Be”。
1.2 在线酸洗施工
酸洗工序分阀台前后两部分,阀台前管路采取并联式环路,通过并联环路上增设的控制阀来控制每一环路的启闭,并调节环路中液体的流速和流量。
阀台后管路采取串联式环路,在主管和阀台后管路采用集束管连接,并尽量使阀台后管路管径相近的串为一组,通过管路中增设的调节阀来调节环路中液体的流速和流量。
1.2.1 环路划分
酸洗回路连接的一般要求如下。
(1)尽可能将相同管径的管道连接在一起,按酸洗泵输出流量及酸洗管径的大小,将系统合理进行环路划分,使酸液能畅通地通过回路,且使酸液充满管道返回酸洗装置中,为使酸液充满管道可在管路上加设节流板。
(2)连接回路时应考虑到液压系统中的设备、阀台、阀门等不能有酸液通过,必须用临时钢管来取代设备、阀台、阀门来构成回路。
(3)每一酸洗回路的最低点应增设临时排酸阀,对于管径大于Φ80mm的酸洗回路,应在回路最高点加设排气阀门,排气阀门或排放阀门可在临时管路上加设。
根据以上原则将此次酸洗的管路划分如表1。
1.2.2 酸液流态确定
管道酸洗过程中,酸液在管路内以紊流的状态与内壁接触,以达到对管路酸化的目的,并将管内的氧化铁皮等杂质带到管外。
为使酸洗液在管内以紊流的状态流动,就需要控制酸洗液在管内的流动速度,一般情况下,要保证雷诺数Re＞2000。
阀台后管道管径比较小,采用串联管路,经估算系统中流态为紊流状态;并联回路的流态经以下计算予以确定。
酸洗过程连续进行,可视为不可压缩的恒定流过程,故可利用流体连续性方程:
酸洗雷诺数计算结果见表2。
由表2计算结果可知,各环路雷诺数Re均大于2000,管内酸液处于紊流状态,满足工艺要求。
1.2.3 实施步骤
(1)管道试漏应通水检查,试验压力0.2MPa～0.4MPa确认管道密封良好,无泄漏方可进行下道工序。
(2)将水泵清洗干净后,把四合一酸洗液倒入其中,要使液面高度至少在800mm。
酸洗液温度为常温。
(3)起动耐酸泵,对液压管路进行酸洗,注意观察回水管的液体流量,通过改变回路的长度将流量控制在适当的范围之内,并且根据酸洗液的使用说明,来确定酸洗的时间。
该过程一次就完成了酸洗的脱脂、酸洗、中和和钝化4种功能。
(4)一组管路酸洗完毕,再重复上述(1)、(2)步骤,直至全部完成为止。
(5)将酸洗后的管路用清水以尽量高的流速进行冲洗,将残留在管内的磷化液以及氧化铁皮等杂质冲出管外。
该过程可以使用酸洗用的水箱和耐酸泵,必须将管内的杂质冲刷干净。
(6)用高压空气将液压管一根一根地吹干,这样就完成了管路的酸
洗过程。
(7)经过循环酸洗后,不能再使用的废酸,经中和处理后装入废酸罐内,用汽车运至指定地点回收,中和经检验合格后再排放。
1.2.4 酸洗质量验收
每次酸洗结束后,打开几处管道接口进行观看,要求管道内壁无可见的氧化皮、锈、附着物等,且呈灰色金属光泽,并达到酸洗等级“Be”。
2 结语
该工法在梅钢冷轧工程液压润滑系统酸洗实践中得到应用。
管道安装、冲洗完成仅用时2个月,所有系统酸洗质量均高于图纸和规范要求,经在线油冲洗后清洁度达到NAS2-4级,远高于国家规范所要求的清洁度要求。
经济效益、质量、工期均创历史之最。