CN108950582A

CN108950582A - 厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法

Info

Publication number: CN108950582A
Application number: CN201710388590.3A
Authority: CN
Inventors: 叶秀成; 张志忠; 王红
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2017-05-27
Filing date: 2017-05-27
Publication date: 2018-12-07

Abstract

本发明提供了一种厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，其包括：S1：酸洗回路的连接的步骤；S2：酸洗前管道的试压和脱脂的步骤；S3：管道酸洗的步骤；S4：钝化处理和废酸处理的步骤；S5：一次油冲洗的步骤；S6：二次油冲洗的步骤；S7：管道试压的步骤。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明不仅可以用于厚板搬迁设备液压管路，也可以用于其它冶金设备的液压、润滑管路的在线循环酸洗和冲洗。

Description

厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法

技术领域

本技术适用于液压领域，尤其适用于冶金设备液压、润滑管路在线循环酸洗及冲洗。

背景技术

面对化解产能严重过剩，以及全社会高度重视环保的巨大压力，近年来，坐落在城市中的钢铁企业不断的要搬迁出去。企业搬迁必然面临设备的搬迁，设备搬迁中液压系统的管路利旧搬迁尤为重要，管路酸洗、冲洗是否达标直接影响设备调试。旧的管路内有老的油脂，拆除和安装过程中不可避免的会将垃圾带入管内，同时要考虑费用及工期，所以搬迁设备液压管路的酸洗和冲洗方法尤为重要。

厚板设备液压系统一般分为两种：低压(≤180bar)和高压(>180bar),管道材质：高压采用304或316不锈钢，低压采用20#碳钢。管道的连接形式主要分为：焊接连接、法兰连接和接头连接，站内管路高差起伏小，而阀台后的管路高差起伏较大，整个管路分布较广。考虑工期及费用的情况下，如何合理地对搬迁设备的液压管路进行酸洗和冲洗，使其既能达到管路的清洁度要求，对设备搬迁项目有的重大的意义。

通过检索与有关液压管路的酸洗、冲洗的技术和专利，专利主要集中在新建设备新的管路在线冲洗的装置方面。例如CN200920302805.6提供了一种液压润滑系统管路油冲洗装置。CN201410121419.2提供了一种预防油品乳化的液压管道在线冲洗装置。

仅有极少数涉及到液压管道在线冲洗的方法，与本发明方法较为接近的仅有一篇专利，即CN200610027794.6提出了一种一次配管、在线用原液压泵冲洗及安装方法，主要实施步骤：油管预处理与安装连接油管预处理在酸洗厂进行，设置冲洗回路并冲洗在机阀架的进出油管，冲洗符合要求后拆除临时回路，整体压力试验和调整试运行。该专利存在三方面不足之处，一是搬迁设备拆除的液压管路返厂酸洗工作量巨大，不但影响工程进度而且费用昂贵；二是低压系统碳钢管路管壁容易生锈，靠后期油冲洗无法完全将生锈层完全去除，势必给后期生产带来隐患；三是返厂酸洗需二次拆装导致施工工期长，同时存在二次污染。

随着国内大城市的钢铁企业整体搬迁迁移的时代来临，搬迁设备中液压润滑管路酸洗、冲洗的方法和效果也将更加突出，因此，如何低成本、高质量的实现搬迁设备利旧管道的在线酸洗、冲洗效果，至今仍然是业界专业人士的努力方向。

发明内容

本发明的主要目的是针对线外酸洗施工工期长，二次污染及二次拆装等缺陷，提出了一种在线循环酸洗和冲洗的新方法，不用拆除管道就可进行酸洗和冲洗，只需将管道各个接点连接起来形成环路，利用酸洗装置和冲洗装置来产生具有一定压力、流速和温度的酸液和冲洗液在管内流动，以达到除去管道内的油污、锈蚀、焊接氧化物等杂质，既可保证油冲洗的质量，又可以缩短工期，尤其是对高清洁度的液压伺服系统的油冲洗质量，会得到可靠的保证。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，其包括：

S1：酸洗回路的连接的步骤；

S2：酸洗前管道的试压和脱脂的步骤，用压缩空气吹扫检查确认管路是否畅通、连接是否正确，并进行管道封闭性试验，待无泄漏后，方可进行下道工序，由于机体配管内部油脂较多，须用工业清洗剂溶液进行循环脱脂，脱脂过程时间的长短可根据现场实际情况而定，脱脂结束后，用压缩空气将脱脂液吹扫到脱脂设备中，并打开临时排放阀，将残存液体放入塑料桶中，然后再用清水冲洗管道，直到管内残存脱脂液全部排除；

S3：管道酸洗的步骤，利用酸洗装置(酸洗装置包括如下规格的各部分：耐酸泵Q＝100m₃/h P＝4MPa，酸洗槽：V＝4m³，电加热器：N＝5KW)来产生特定压力和特定流速的酸液在管内流动，以达到除去管道内的油污、锈蚀、焊接氧化物；

S4：钝化处理和废酸处理的步骤；

S5：一次油冲洗的步骤，一次油冲洗环路同酸洗环路保持基本一致，就是在酸洗完成后，主体循环环路不需改动，只将进酸管道和回酸管道同一次油冲洗装置的给油管道和回油管道连接起来即可，但这部分连接管道必须先进行槽式酸洗，酸洗合格后才能连接；

S6：二次油冲洗的步骤，一次油冲洗合格后，拆除油冲洗临时装置，系统正式液压泵站入口、出口少量短管可采用离线槽式酸洗,酸洗合格后吹扫、喷涂工作油，再恢复管道连接，由系统正式液压泵对整个系统进行油冲洗；

S7：管道试压的步骤，二次油冲洗合格后，由正式工作泵进行系统压力实验，试压用工作油只对阀台前P管(P管指系统进油压力管路)进行压力试验。

作为优选方案，步骤S1具体包括如下操作：将所有旧管道安装后，将管道的各个接点接通形成回路。

作为优选方案，步骤S1中，对于管径大于80mm的酸洗回路，在回路的最高点加设排气阀门。

作为优选方案，步骤S2中试压的试验压力为0.2～0.5MPa。

作为优选方案，步骤S3中所用的酸液为硝酸溶液或盐酸溶液，所述酸液的压力为0.5～1.5MPa，流速为2～4m/s。

作为优选方案，步骤S4中所述的钝化是通过加入钝化药品实现的；所述废酸处理是将酸洗后的废酸进行中和后，收集处置，具体为：加入钝化药品，对管道进行循环钝化，钝化后，用压缩空气将管内钝化液全部吹到中和槽，并继续用压缩空气将管道吹干。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，用汽车运至指定排放点。

碳钢和不锈钢管道的脱脂、酸洗、中和钝化所用的洗剂以及处理条件分别如表1和表2所示。

表1：碳钢用的脱脂、酸洗、中和和钝化剂的配方及处理条件

表2：不锈钢用的脱脂、酸洗、中和和钝化剂的配方及处理条件

作为优选方案，步骤S5中所用的冲洗油的压力不低于管道总压力损失P的3倍，冲洗油的流量不低于冲洗流量Q；

其中，所述管道总压力损失P的计算方法如式I所示：

P＝△P_f+△P_r，I

△P_f―沿程压力损失,Pa，

△P_r―局部压力损失,Pa；

△P_f＝λ×(l/d)×ρ×V²/2，

λ―沿程阻力系数，

l―管道的长度，m，

d―管道的内径，m，

ρ―流体的密度，Kg/m³，

V―流体的流速，m/s；

△P_r＝ξ×ρ×V²/2，

ξ―局部阻力系数，

ρ―流体的密度，Kg/m³，

V―流体的流速，m/s；

所述冲洗流量的计算方法如式II所示：

Q＝V_maxA，II，

V_max－冲洗回路中最大管道内的油液流为紊流时的流速，m/s，

A－冲洗管道横截面积，cm²；

V_max＝Reγ/d_max，

Re－油液紊流时的雷诺数，

γ－冲洗油液的运动粘度，mm²/s，

d_max－冲洗管道的最大内径，mm。

作为优选方案，步骤S6中的冲洗油为工作油，且冲洗油要经过系统中的油箱、阀台、过滤器和机体配管，但不经过液压缸执行机构，并用冲洗板代替伺服阀和比例阀。

作为优选方案，步骤S7中，当工作压力小于18MPa时，试验压力为工作压力的1.25倍；当工作压力大于1.8MPa时，试验压力为工作压力的1.5倍。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明不仅可以用于厚板搬迁设备液压管路，也可以用于其它冶金设备的液压、润滑管路的在线循环酸洗和冲洗。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的在线循环酸洗和冲洗方法的工艺流程图；

图2为本发明中的在线循环酸洗流程示意图；

图3为本发明中的一次油冲洗装置及冲洗回路示意图；

图中：1、取样口；2、电加热器；3、冲洗油泵；4、氮气入口；5、阀门；6、压力表；7、液位计；8、冲洗回路；9、回油过滤器；10、油冲洗装置。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1、2和3所示，本发明提供的一种板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，包括如下步骤：

1、酸洗施工前的准备工作：

a、做好循环酸洗前循环酸洗装置检修。

b、将酸洗所用化学药品准备齐全。

c、备好运酸罐、废酸罐、中和槽及加酸泵。

d、连接酸洗回路所用的各种规格的钢管、软胶管、法兰、管接头，涂油装置及涂油用油准备齐全。

e、酸洗用的工、机具及通讯设备准备齐全。

2、循环酸洗现场具备的条件：

a、系统管道制安完毕，经检验无误后，方可进行在线循环酸洗。

b、空压站应达到供气条件，具备0.5～0.7Mpa干燥压缩空气。

c、现场必须具备有清洁的中性水源，并接通临时给排水管道。

d、酸洗现场必须有足够的照明设施。

3、酸洗回路的连接：

在回路连接前，必须将酸洗装置、油冲洗装置(涂油装置)就位，并接好临时水管、压缩空气管道、排水管道和电源。

酸洗回路连接要求如下：

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，将系统分成若干段连接回路，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。

连接回路时应考虑到液压、润滑系统中的设备、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。

2)每一酸洗回路的最低点应增设临时排酸阀，对于管径大于80mm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。

4、管道压力试验：

每一酸洗回路连接完毕后，用压缩空气吹扫检查确认管路是否畅通、连接是否正确，并进行管道封闭性试验，待无泄漏后，方可进行下道工序。试验介质为水，试验压力为0.2Mpa。

5、管道脱脂：

由于机体配管内部油脂较多，须用工业清洗剂溶液进行循环脱脂，脱脂过程时间的长短可根据现场实际情况而定，一般需2小时。

脱脂结束后，用压缩空气将脱脂液吹扫到脱脂设备中，并打开临时排放阀，将残存液体放入塑料桶中，然后再用清水冲洗管道，直到管内残存脱脂液全部排除。

6、管道酸洗：

向酸洗设备中加酸洗药剂，即盐酸溶液或硝酸溶液、乌洛脱品、活性剂等水溶液进行循环酸洗2～6小时，酸洗过程中，酸洗温度为常温。一般情况下酸液温度大于5度即可。循环酸洗时间的长短主要根据管道的锈蚀情况而确定。

酸洗结束后，用压缩空气将管内酸液吹扫到废酸槽中，并打开临时排放阀，将残留液体放入塑料桶中，然后用清水冲洗管道。直到冲洗出来的水成中性为止，PH＝7。

7、钝化处理：

经检查管道达到酸洗质量后，用含柠檬酸水溶液对管道进行浮锈处理，直到用清水冲洗所产生的二次浮锈全部被除掉时，停止循环冲洗，然后用氨水调节溶液略呈碱性后，加入钝化药品。对管道进行2～4小时循环钝化。钝化后，用压缩空气将管内钝化液全部吹到中和槽，并继续用压缩空气将管道吹干。钝化液也可采用封闭浸泡方法进行钝化。

8、涂油：

本步骤计划是在循环酸洗后直接进入一次油冲洗。涂油工序并入油冲洗。

9、废酸的处理：

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，用汽车运至指定排放点或在施工现场经检验合格后再排放。

10、一次油冲洗：

一次油冲洗连接回路时，应考虑到液压、润滑系统中的设备(油箱、油泵、油马达、蓄能器、阀台、仪表等)不能有冲洗油通过，须用临时钢管或软管来取代液压、润滑设备构成回路。

油冲洗临时回路采用钢管连接。每一油冲洗回路的最低点应增设临时排液阀。对管径≥80mm的油冲洗回路，应在回路的最高点加设排气阀，以防管路中的气泡在该处聚积后，过多地降低该处过流段面的过流面积，影响冲洗效果。油冲洗过程要定期进行油样检验，按系统精度要求，达到检验标准即合格。

本发明中涉及的一次油冲洗装置的结构和冲洗回路如图3所示，一次油冲洗装置主要包含以下部件：油品取样口1，电加热器2，冲洗油泵3，氮气入口4，阀门5，压力板6，油箱7，冲洗回路8，回油过滤器9。电加热器2位于油箱7进油腔的底部，冲洗油泵3吸油管路与油箱7进油腔之间采用手动截止阀连接，冲洗油泵3的泄荷管路与油箱7回油腔之间也采用手动截止阀连接，回油过滤器9与油箱7、冲洗回路8之间采用法兰连接方式，回油过滤器9位于油箱7同方向的两侧，通过冲洗油泵3出口的两侧阀门5切换来决定使用哪一侧回油过滤器9。因冲洗管路管径变化复杂，如单方向冲洗，管路中的杂质会堆积在管径变化台阶处或管道焊缝处，采用油箱两侧都有回油过滤器结构的优点可满足冲洗管路双向冲洗，确保管路中的杂质能全部清除掉。

为使冲洗液在管内以紊流的状态流动，就需要控制冲洗液在管内的流动速度，为保证冲洗效果，需要控制冲洗油液在管内的流动速度，使冲洗管路中的油流呈紊流状态，即要求油流的临界雷诺数Re≥2000，由此可以得出油液在管内的流速，具体计算如下：

根据公式Re＝υ.d/ν

最小流速υ＝Re×ν÷d＝2000×46×10-6÷0.211＝0.436m/s

最大管道规格为Φ211(内径)时，流速υ≥0.436m/s时即可满足油流为紊流状态。

则：Q＝0.436×3.14×0.211×0.211÷4×3600＝54.86m³/h。

因此当最大管道规格为Φ211(内径)时，冲洗流量Q≥54.86m³/h时即可满足油流为紊流状态。

冲洗压力计算：沿程压力损失计算：△Pr＝λ×(l/d)×ρ×V²/2，

＝0.032*200/0.074*900*1.243*1.243/2＝60132Pa＝0.060132MPa；

局部压力损失计算：△Pr＝ξ×ρ×V²/2

＝1.11*900*1.243*1.243/2＝771.8Pa＝0.000772MPa，

如管路中弯头n＝120个，Pr＝△Pr*n＝0.000772*120＝0.1MPa；

管道总压力损失：

P＝△Pf+△Pr＝0.060132+0.1≈0.16MPa，

所以冲洗压力大于0.2MPa，即能满足冲洗压力要求。

11、二次油冲洗：

在一次油冲洗合格后，拆除油冲洗临时装置，恢复管道连接，由正式工作泵对整个系统进行油冲洗，冲洗油采用工作油，此次冲洗油要经过系统中的油箱、阀台、过滤器和机体配管，但不经过液压缸执行机构，对于伺服阀和比例阀必须用冲洗板代替，油冲洗过滤芯采用装置中的正式滤芯。

12、压力试验：

二次油冲洗合格后，由正式工作泵进行系统压力实验，试压用工作油只对阀台前P管进行压力试验，实验压力为P＜18MPa，强度试验1.25P。1.8MPa＜P＜31.5MPa强度试验1.5P。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，其特征在于，包括：

S1：酸洗回路的连接的步骤；

S2：酸洗前管道的试压和脱脂的步骤；

S3：管道酸洗的步骤；

S4：钝化处理和废酸处理的步骤；

S5：一次油冲洗的步骤；

S6：二次油冲洗的步骤；

S7：管道试压的步骤。

2.如权利要求1所述的厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，其特征在于，步骤S1具体包括如下操作：将所有旧管道安装后，将管道的各个接点接通形成回路。

3.如权利要求1或2所述的厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，其特征在于，步骤S1中，对于管径大于80mm的酸洗回路，在回路的最高点加设排气阀门。

4.如权利要求1所述的厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，其特征在于，步骤S2中试压的试验压力为0.2～0.5MPa。

5.如权利要求1所述的厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，其特征在于，步骤S3中所用的酸液为硝酸溶液或盐酸溶液，所述酸液的压力为0.5～1.5MPa，流速为2～4m/s。

6.如权利要求1所述的厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，其特征在于，步骤S4中所述的钝化是通过加入钝化药品实现的；所述废酸处理是将酸洗后的废酸进行中和后，收集处置。

7.如权利要求1所述的厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，其特征在于，步骤S5中所用的冲洗油的压力不低于管道总压力损失P的3倍，冲洗油的流量不低于冲洗流量Q；

其中，所述管道总压力损失P的计算方法如式I所示：

P＝△P_f+△P_r，I

△P_f―沿程压力损失,Pa，

△P_r―局部压力损失,Pa；

△P_f＝λ×(l/d)×ρ×V²/2，

λ―沿程阻力系数，

l―管道的长度，m，

d―管道的内径，m，

ρ―流体的密度，Kg/m³，

V―流体的流速，m/s；

△P_r＝ξ×ρ×V²/2，

ξ―局部阻力系数，

ρ―流体的密度，Kg/m³，

V―流体的流速，m/s；

所述冲洗流量的计算方法如式II所示：

Q＝V_maxA，II，

A－冲洗管道横截面积，cm²；

V_max＝Reγ/d_max，

Re－油液紊流时的雷诺数，

γ－冲洗油液的运动粘度，mm²/s，

d_max－冲洗管道的最大内径，mm。

8.如权利要求1所述的厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，其特征在于，步骤S6中的冲洗油为工作油，且冲洗油要经过系统中的油箱、阀台、过滤器和机体配管，但不经过液压缸执行机构，并用冲洗板代替伺服阀和比例阀。

9.如权利要求1所述的厚板搬迁设备液压管路的在线循环酸洗、冲洗方法，其特征在于，步骤S7中，当工作压力小于18MPa时，试验压力为工作压力的1.25倍；当工作压力大于1.8MPa时，试验压力为工作压力的1.5倍。