液压系统管道酸洗处理工艺
液压系统管道酸洗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，保证液压系统可靠工作。管道酸洗必须科学、正常、合理地完成过程中的每个环节，才能使液压系统能够正常运行，充分发挥其效能。管道酸洗有槽式酸洗和循环酸洗等方法。介绍管道酸洗的方法、工艺流程和配方，对实际施工具有很强地指导意义。 关 键 词: 管道酸洗;工艺流程;配方;液压系统 1 管道酸洗方法 管道酸洗方法目前在施工中均采用槽式酸洗法和管内循环酸洗法两种。 （1）槽式酸洗法。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。此方法适合管径较大的短管、直管、容易拆卸、管路施工量小的场合，如泵站、阀站等液压装置内的配管及现场配管量小的液压系统，均可采用槽式酸洗法。 （2）管内循环酸洗法。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。该酸洗方法是近年来较为先进的施工技术，具有酸洗速度快、效果好、工序简单、操作方便，减少了对人体及环境的污染，降低了劳动强度，缩短了管路安装工期，解决了长管路及复杂管路酸洗难的问题，并避免了槽式酸洗易发生装配时的二次污染问题，已在大型液压系统管路施工中得到广泛应用。 2 管道酸洗工艺 管道酸洗配方及工艺不合理会造成管内壁氧化物不能彻底除净、管壁过腐蚀、管道内壁再次锈蚀及管内残留化学反应沉积物等现象的发生。为便于使用，现将实践中筛选出的一组酸洗效果较好的管道酸洗工艺介绍如下。 2.1 槽式酸洗工艺流程及配方 （1）脱脂。脱脂液配方为:（NaOH）=9%～10%;（Na3PO4）=3%;（NaHCO3）=1.3%;（Na2SO3 ）=2%;其余为水。操作工艺要求为:液体温度70～80℃，浸泡4h。 （2）水冲。压力为0.8MPa的洁净水冲干净。 （3）酸洗。酸洗液配方为:HCl为13%～14%;（CH2）6N4为1%;其余为水。操作工艺要求为:常温浸泡1.5～2h。 （4）水冲。用压力为0.8MPa的洁净水冲干净。 （5）二次酸洗。酸洗液配方同上。操作工艺要求为:常温浸泡5min。 （6）中和。中和液配方为:NH4OH稀释至pH值为10～11的溶液。操作工艺要求为:常温浸泡2min。 （7）钝化。钝化液配方为:NaNO2为8%～10%;NH4OH为2%;其余为水。操作工艺要求为:常温浸泡5min。 （8）水冲。用压力为0.8MPa的净化水冲净为止。 （9）快速干燥。用蒸汽、过热蒸汽或热风吹干 （10）封管口。用塑料管堵或多层塑料布捆扎牢固。 如按以上方法处理的管子，管内清洁、管壁光亮，可保持2个月左右不锈蚀;若保存好，还可以延长时间。 2.2 循环酸洗工艺流程及配方 （1）试漏。用压力为1MPa压缩空气充入试漏。 （2）脱脂。脱脂液配方与槽式酸洗工艺中脱脂液配方相同。操作工艺要求为:液体温度40～50℃，连续循环3h。 （3）气顶。用压力为0.8MPa压缩空气将脱脂液顶出。 （4）水冲。用压力为0.8MPa的洁净水冲出残液。 （5）酸洗。酸洗液配方为:HCl为9%～11%;（CH2）6N4为1%;其余为水。操作工艺要求为:常温断续循环50min。 （6）中和。中和液配方为:NH4OH稀释至pH值为9～10的溶液。操作工艺要求为:常温连续循环25min。 （7）钝化。钝化液配方为:（NaNO2）=10%～14%;其余为水。操作工艺要求为:常温断续循环30min。 （8）水冲。用压力为0.8MPa，温度为60℃的净化水连续冲洗10min。 （9）干燥。用过热蒸汽吹干。 （10）涂油。用液压泵注入液压油。 循环酸洗注意事项: （1）使用1台酸泵输送几种介质，因此操作时应特别注意，不能将几种介质混淆（其中包括水），混淆后会造成介质浓度降低，甚至造成介质报废。 （2）循环酸洗应严格遵守工艺流程、统一指挥。当前一种介质完全排出或用另一种介质顶出时，应及时准确停泵，将回路末端软管从前一种介质槽中移出，放入下一工序的介质槽内，然后启动酸泵，开始计时。 3 管路的循环冲洗 管路用油进行循环冲洗，是管路施工中又一重要环节。管路循环冲洗必须在管路酸洗和二次安装完毕后的较短时间内进行。其目的是为了清除管内在酸洗及安装过程中以及液压元件在制造过程中遗落的机械杂质或其它微粒，达到液压系统正常运行时所需要的清洁度，保证主机设备的可靠运行，延长系统中液压元件的使用寿命。 3.1 循环冲洗的方式 冲洗方式较常见的主要有（泵）站内循环冲洗，（泵）站外循环冲洗，管线外循环冲洗等。 （1）站内循环冲洗。一般指液压泵站在制造厂加工完成后所需进行的循环冲洗。 （2）站外循环冲洗。一般指液压泵站到主机间的管线所需进行的循环冲洗。 （3）管线外循环冲洗。一般指将液压系统的某些管路或集成块，拿到另一处组成回路，进行循环冲洗。冲洗合格后，再装回系统中。 为便于施工，通常采用站外循环冲洗方式。也可根据实际情况将后两种冲洗方式混合使用，达到提高冲洗效果，缩短冲洗周期的目的。 3.2 冲洗回路的选定 泵外循环冲洗回路可分为串联式和并联式两种类型。串联式冲洗回路见图1（a）。其优点是回路连接简便、方便检查、效果可靠;缺点是回路长度较长。并联式冲洗回路见图1（b）。其优点是循环冲洗距离较短、管路口径相近、容易掌握、效果较好;缺点是回路连接繁琐，不易检查确定每一条管路的冲洗效果，冲洗泵源较大。为克服并联式冲洗回路的缺点，也可在原回路的基础上变为串联式冲洗回路，方法见图1（c）。但要求串联的管径相近，否则将影响冲洗效果。 3.3 循环冲洗主要工艺流程及参数 （1）冲洗流量。根据管径大小和回路形式，计算冲洗流量，保证管路中油流成紊流状态，管内油流的流速应在3m/s以上。 （2）冲洗压力。冲洗时，压力为0.3～0.5MPa，每间隔2h升压1次，压力为1.5～2MPa，运行15～30min，再恢复低压冲洗状态，从而加强冲洗效果。 （3）冲洗温度。用加热器将油箱内油温加热至40～60℃，冬季施工油温可提高到80℃，通过提高冲洗温度能够缩短循环冲洗时间。 （4）振动。为彻底清除粘附在管壁上的氧化铁皮、焊渣和杂质，在冲洗过程中每间隔3～4h用木锤、铜锤、橡胶锤或使用震动器沿管线从头至尾进行1次敲打振动。重点敲打焊口、法兰、变径、弯头及三通等部位。敲打时要环绕管四周均匀敲打，不得伤害管子外表面。震动器的频率为50～60Hz、振幅为1.5～3mm为宜。 （5）充气。为了进一步加强冲洗效果，可向管内充入0.4～0.5MPa的压缩空气，造成管内冲洗油的湍流，充分搅起杂质，增强冲洗效果。每班可充气两次，每次8～10min。气体压缩机空气出口处要加装精度较高的过滤器。 3.4 循环冲洗注意事项 冲洗工作应在管路酸洗后2～3周内尽快进行，防止造成管内新的锈蚀，影响施工质量。冲洗合格后应立即注入合格的工作油液，每3d需启动设备进行循环，以防止管道锈蚀。 循环冲洗要连续进行，要3班连续作业，无特殊原因不得停止。 冲洗回路组成后，冲洗泵源应接在管径较粗一端的回路上，从总回油管向压力油管方向冲洗，使管内杂物能顺利冲出。 自制的冲洗油箱应清洁并尽量密封，并设有空气过滤装置，油箱容量应大于液压泵流量的5倍。向油箱注油时应采用滤油小车对油液进行过滤。 冲洗管路的油液在回油箱之前需进行过滤，大规格管路式回油过滤器的滤芯精度可在不同冲洗阶段根据油液清洁情况进行更换，可在100、50、20、10、5μm等滤芯规格中选择。 冲洗用油一般选粘度较低的10号机械油。如管道处理较好，一般普通液压系统，也可使用工作油进行循环冲洗。对于使用特殊的磷酸酯、水乙二醇、乳化液等工作介质的系统，选择冲洗油要慎重，必须证明冲洗油与工作油不发生化学反应后方可使用。实践证明，采用乳化液为介质的系统，可用10号机械油进行冲洗。禁止使用煤油之类的对管路有害的油品做冲洗液。 冲洗取样应在回油滤油器的上游取样检查。冲洗开始阶段，杂质较多，可6～8h一次;当油的精度等级接近要求时可每2～4h取样一次。 一、 技术措施 由于该工程冲洗量极大，工期极为紧迫。为了能够确保工期、并保证工程质量，针对五钢工程的实际，另行紧急制作了五套酸洗、油冲洗装置。 1、循环酸洗设施 ㈠、循环酸洗设施的构成简图见图1 ㈡、循环酸洗设施部件 ①、酸洗泵：酸洗泵的流量及扬程要具有较大的适用范围，能够满足较大型液压系统的酸洗工作，同时通过调节酸洗设施本身回流管路阀门的开度，又能适用于中小型液压系统的酸洗工作。酸洗泵要求能耐酸、耐碱腐蚀，一般选择不锈钢离心泵，如AFB型不锈钢耐酸泵。流量Q=80～150m3/h，扬程H=60～80m的酸洗泵是循环酸洗设施的常用规格。 ②、耐酸阀门：一般选择隔膜阀或不锈钢截止阀门或闸阀，PN≥1.6MPa。根据酸洗装置的大小,常用的阀门规格为DN50～DN200。 ③、酸洗槽：最好采用6～8mm的不锈钢板加工制作，避免闲置不用时因残液及大气腐蚀而生锈，容积为1.0～2.5m3。 压力集流管耐酸阀门温度表酸洗泵压力表酸洗槽排污管酸液回流管接水源回流管接吹扫压缩空气管道接油冲洗装置PT图1 循环酸洗设施（泵站）构成简图④、压力集流管：其主要用途是便于连接并同时酸洗多根液压管道酸洗回路，同时通过调节压力集流管上的阀门开度，实现每根酸洗回路的管道酸洗程度近似一致。 ⑤、耐酸软管：一般选用PN=1.0Mpa的夹布耐酸胶管。 ⑥、压力表：要求耐酸碱腐蚀，量程为0～1.6MPa。 ⑦、温度计：选用耐酸碱腐蚀，带金属保护外壳的温度计，量程为0～100℃。 2、油冲洗设施 ㈠、油冲洗设施（泵站）的原理图详见图2 TDD冲洗（压力）油冲洗回油取样口图2 油冲洗泵站原理图㈡、油冲洗设施（泵站）部件 ①、油泵（冲洗泵）：冲洗泵的流量要使管路所有参与冲洗的管道均能达到紊流状态。冲洗流量选择的一般公式：Q=6V*A 式中：Q—冲洗泵容量l/min A—管子过流面积cm2 V—产生紊流的最水流速m/s V=0.2μ/D μ—冲洗介质的运动粘度mm2/s D—管子内径cm 因要求冲洗量较大，一般选择三螺杆油泵，压力为1.6Mpa。 ②、油箱：选择6～8mm的不锈钢板加工制作，两侧或顶部设置清扫人孔，容积为冲洗总流量的3～5倍，如使用一台2000 L/min的冲洗泵，则油箱容积为6000 L～10000 L。 ③、电加热器：以上示例的冲洗泵站需安6只8kw的电加热器 ④、过滤器：应配备过滤精度为3μm、5μm、10μm、的过滤滤芯若干只，以上示例中的冲洗泵站，过滤器的过滤流量要求＞1500 L/min。 ⑤、溢流阀：以上示例冲洗泵站的溢流阀要求调压范围为0～1.6Mpa,数量2只。 ⑥、阀门：选用耐油闸阀、截止阀或球阀，垫片选用耐油橡胶垫片。 二、循环酸洗工艺流程及工艺参数 1、 液压管道循环酸洗工艺流 2、循环酸洗、油冲洗工艺参数 工艺参数 工序 介质 浓度（%） PH值 压力 （Mpa） 时间 （hr） 温度 （℃） 流量 氢氧化钠 1～5 脱 脂 脱 脂 剂 0.5～2 0.5～0.8 2～5 常温～80 盐 酸 5～10 酸 洗 氢氟酸铵 0.5 0.5～0.8 常温～35 3～5 缓 蚀 剂 0.5 漂 洗 柠 檬 酸 1～5 0.5～0.8 1～2 常温～35 中 和 氨 水 25 9.0～10 0.5～0.8 1～2 常温～35 钝 化 钝化药剂 0.5～5 9.0～10 0.5～0.8 1～4 常温～35 钝化废液处理 临时配管 酸洗回路构成 酸洗管路试漏 水冲洗 水冲洗 酸洗废液处理 漂洗 中和 粗冲洗 吹扫、干燥 钝化处理 碱洗脱脂 脱脂废液处理 酸洗 粗冲洗 冲 洗 油 10#冲洗油 1.6 符合要求为止 40～60 精冲洗 液 压 油 工作油 1.6～7.0 符合要求为止 40～60 达到紊流条件 三 循环酸洗、油冲洗质量标准及判定方法 1、循环酸洗管道质量标准及判定方法 ①、质量标准 管道内壁呈现金属本色，锈蚀、氧化皮、油污全部除尽，管道内壁清洁度为B0级（相当于St3级），无过酸洗现象（内壁发毛）,钝化成膜良好，无返浮锈现象。 2、判定方法 采用抽检法：选择管路中管径较大，理论上流速较低并易拆卸的部位进行检查，若抽检部位合格，则整个管道酸洗质量合格。 3、油冲洗质量标准及判定方法 、质量标准 ISO/NAS清洁度标准表 ISO代码 每毫米颗粒＞5微米 每毫米颗粒＞15微米 ACFTD*比重水平，mg/1 NAS1638（1963） 否定的SAE值 （1963） 26/23 640000 80000 1000 25/23 320000 80000 23/20 80000 10000 100 21/18 20000 2500 12 20/18 10000 2500 20/17 10000 1300 11 20/16 10000 640 19/16 5000 640 10 10 18/15 2500 320 9 6 17/14 1300 160 8 5 16/13 640 80 1 7 4 15/12 320 40 6 3 14/12 160 40 14/11 160 20 5 2 13/10 80 10 0.1 4 1 12/9 40 5 3 0 18/8 20 2.5 2 10/8 10 2.5 10/7 10 1.3 1 10/6 10 0.64 0.01 *ACFTD-（空气清洁器微粉分析）ISO认可以及校正污染物。 液压系统油冲洗后清洁度等级应符合设计文件或外方技术文件的要求。本工程液压系统清洁度为ISO 16/13（NAS7）级、稀油润滑系统为ISO 20/17（NAS11）级、油气润滑系统为ISO 16/13（NAS7）级。 ②、判定方法 管道系统油冲洗的清洁度现在普遍采用颗粒计数法检测，可采用便携式检测仪在现场检测，也可取样后送专业检测机构或实验室检测。 作者简介： 霍志亮 男 系苏州液压工程师协会 会员 苏州西派格工业设备科技有限公司 液压工程师
