液压系统管道制作安装技术
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摘 要：液压系统在攀成钢公司自90年代初到现在经历了两次大的技术升级，液压系统大量采用，设备的自动化程度更高，液压系统采用了新技术，新工艺，攀成钢公司作为液压系统使用单位，有大量的工作是安装调试、检修维护液压系统工作，其中管道制作安装工作量巨大，对液压系统的正常使用有举足轻重的作用。作为从事多年现场技术工作的技术人员，对液压系统管道制作安装技术作一些研讨，对从事液压系统管道制作安装的技术人员和工人都有很大的现实意义。
关键词：液压系统 管道 制作安装 总原则 工艺
中图分类号：TH137
文献标识码：A
文章编号：1007-3973（2012）006-001-02
1 液压管道制作安装的总原则及理由
经过多年液压管道制作安装工作，总结出液压管道制作安装几条总原则：
(1)有压管让无压管原则：由于无压管内液体靠自重才能产生流动性，而有压管可以靠液体自身能量使液体产生流动，因此在考虑管网布局时，要优先考虑无压管的位置，再考虑有压管的走向。这条原则所有管网制作安装中都适用。
(2)清洁原则：液压系统的故障率75％是由于液压油不清洁造成的；英国液压研究协会（BHRA）的研究结果则表明，若提高液压系统的清洁度，必将减少液压元件各摩擦副之间的磨损，大幅度提高元件的寿命，例如原设计的目标清洁度（ISO）20/17，若使用中将系统的清洁度提高到17/14，元件的寿命可延长两倍，提高到16/13，元件寿命可延长3倍，若提高到15／12，则元件寿命延长更高，由此可见，液压系统的清洁度状况和液压油的污染程度，是影响液压系统工作可靠性和元件使用寿命的关键。因此，制作液压管道时，各个施工环节都要尽量保证管道的清洁，避免重复污染，为保证液压系统清洁度要求打下基础。
(3)密封原则：液压管道是用来传输液压油的，液压油作为液压系统的工作介质，起能量的传递、转换和信号控制的作用，同时还起着液压系统内各部件的、防腐蚀、防锈和冷却等作用。在液压管道制作安装过程中，随时随刻都要保证液压管道有很好的密封性，保证液压油不外泄。
(4)冷区原则：冷区是相对热区而言的，凡是有高温区的工厂区域都是热区，例如加热炉区域、热加工区域、烘烤区域等都是热区，没有高温的区域都称冷区，不言而喻，高温区对液压管的使用有很大的负面影响，既使管道内液压油的粘度变小，系统温度升高，密封件容易老化，又增加了安装维护人员的劳动强度，给安装维护人员的安全也带来危险。液压管道要尽量走冷区，尽量避免走热区。
(5)低空原则：凡在高出地面2米及以上的地点进行的工作，都应视作高空作业。凡能在地面上能做的工作，都必须在地面上作业，尽量减少高空作业。据劳动部门指出，高空作业存在施工人员、施工环境、施工材料设备、施工管理四方面的危险，全国高处坠落、物体打击事故频发，作业效率也很低，施工成本也很大，这充分说明，液压管道要尽量走低空，尽量避免走高空。
(6)少管接头原则：液压管走地沟有节约空间，防止碰撞等很多好处，但地沟液压管的外泄漏却有隐蔽性，外泄漏现象时有发生，造成液压系统不能保持油压，大量介质浪费，损失惨重，经过观察分析，液压管地沟内可用氩弧焊直接焊接，不用管接头、活接，这可避免地沟液压管产生外泄漏。安装90T大电炉时经过反复论证，提出了地沟液压管无接头安装方案，当时担心一旦液压管被堵塞，维修会很困难，经过多年使用至今没出现问题，对提高液压系统的稳定性、可靠性，避免浪费介质都起到了十分好的效果。即使液压管不在地沟，也尽量少用管接头，减少漏点。
分析了液压管道制作安装的总原则，对制作安装液压管道有指导性意义，下面是我们总结出制作安装液压管道的具体工艺。
2 液压管道制作安装工艺
2.1 酸洗
用四合一磷酸酸洗液对管道进行酸洗，所谓四合一即去油脂、除锈、磷化、钝化四个功能一起完成，磷酸是弱酸（我们用HP-2）,对操作人员伤害较小、酸洗槽制作方法；￠630无缝钢管从中间剖开；端头焊钢板制成2个酸洗槽并焊支座固定，我们称1号，2号；1号酸洗槽装70%磷酸液，2号槽装3—5%磷酸洗液；酸洗池边有干燥压缩空气接口；酸洗车间设电葫芦；操作步骤是先把钢管放入1号槽浸泡，浸泡时间与温度有关，冬天10—12小时左右，夏天6—8小时左右，每2小时翻动钢管一次，防止部分钢管挤压处酸洗不够，直到钢管变为鼠灰色取出。再放入2号酸洗槽浸泡半小时取出，用干燥的压缩空气吹扫，注意吹扫干净后立即用管套密封钢管两端头，防止造成二次污染，酸洗完毕。
2.2 下料打坡口
为了防止脏物进入管道，采用管割刀、切割机或锯割机对管道按尺寸切割，严禁气割，并对管道准备焊接处打45o坡口，为后续工作做好准备。
2.3 焊接
￠30以下的管道，我们用钨极氩弧焊机一次性焊接，效率高（这是我们的经验），￠30以上的管道用氩弧焊打底，电弧焊填充盖面，液压管内严禁出现焊瘤、未焊透和凹陷等问题，现全采用一次安装。
2.4 爆破
我们总结出一套爆破方法可把钢管中90%左右的脏物爆出，即先把要清洁的管道用软管连接好（前大后小），小管端头用0.3mm～0.5mm厚的铝板密封，另一端接氮气瓶，要有截止阀控制氮气不断加压。直到把铝板打爆，大量脏物被爆出，根据系统脏物情况可连续爆2—3次。
2.5 循环冲洗
循环冲洗是提高液压系统清洁度的有力保证，清洁度的等级与液压系统的功能要求有关。清洁度是用来表述液压油中混入的颗粒物的大小和数量，循环冲洗的目的是为了除去液压管内壁的杂物，减少液压油中的颗粒物，颗粒物会堵塞油滤、擦伤密封件、堵塞或磨损元件。但液压油在生产及使用过程中不可能做到完全没有颗粒物。目前我国用美国宇航局(NAS)的NAS 1638和国际标准化组织(ISO)的ISO 4406-1987油液清洁度等级来衡量液压油的清洁指标。 液压系统对油品清洁度的要求如下：
普通液压传动系统：NAS 10～12（大约相当于ISO 19/16～21/18,允许≥5%e颗粒数/毫升：大约5，000～20，000；≥15%e：大约640～2，500）
中、高压液压系统：NAS 7～9（大约相当于ISO 16/13～18/15,允许≥5%e颗粒数/毫升：大约640～2，500；≥15%e：大约80～320）
敏感及伺服高压液压系统：NAS 4～6（大约相当于ISO 13/10～15/12,允许≥5%e颗粒数/毫升：大约80～320；≥15%e：大约10～40）。
目前我国普通工艺生产的液压油一般只能达到NAS 8～10级。
循环冲洗中应注意的几个问题：
(1)应保证冲洗液处于紊流状态，金属管道的临界雷诺数Reo为2320，实际雷诺数Re=Vd/%f (Re≥Reo时液体才为紊流状态)
V-液体的流速；d-管道直径；%f-液体的运动粘度
液体只有紊流状态才有清洗作用，层流几乎没有清洗作用。
(2)循环冲洗泵压力必须足够大，我们曾经设计使用了一台循环冲洗装置,由于过分强调液体的流速，保证液体的紊流状态，没有对沿程阻力损失和局部阻力损失进行计算，选用13级水泵作为循环冲洗泵，以致无法达到提高清洁度的目的。
(3)过滤器的滤芯须选用高精度过滤器（5um～10um），及时清洗很重要。
(4)管道串联时尽量让同一管径的管道放在一起，如果有大小不一的管道，大管放前面，小管放后面，计算雷诺数时按小管直径计算。
(5)冲洗过程中，对管道进行敲打，增加振动，特别在焊口处，使焊渣、氧化皮更容易冲洗完全。
(6)冲洗过程中，应定时取样送检验中心进行检验，直到液压油清洁度达到液压系统要求的等级，并有合格的检验报告，冲洗过程结束。
这些施工步骤完成后，液压管道就可投入调试生产了，液压管道施工结束。
参考文献：
[1] 丁树模.液压传动(第3版)[M].北京:机械工业出版社,2011:16.