浅谈液压油处理系统的优化改造

程新闯

（曹娥江大闸管理局，浙江 绍兴 312000）

1 曹娥江大闸工程概况

曹娥江大闸枢纽工程是国家批准实施的大 （1）型水利项目，是我国在河口地区建设的第一大闸，是浙江省 “五大百亿”工程浙东引水工程的枢纽工程，是绍兴城市北进，建设绍兴滨海新城的启动性工程。大闸的建成，将有力促进绍兴乃至浙东经济社会可持续发展。工程主要作用是防潮 （洪）、治涝、水资源开发利用以及航运、改善水环境等综合利用功能。

工程主要建设内容包括挡潮泄洪闸、堵坝、导流堤、鱼道、闸上河道堤脚保护等土建工程，金属结构及启闭设施制作安装、计算机监控系统、上部建筑工程、环境与文化配套工程等。

挡潮泄洪闸总净宽560m，分28孔闸门，每孔闸门采用单独液压启闭机，启闭机型式为液压启闭机，共用液压油8.6万L。

2 大闸液压系统对液压油油品的要求

由于曹娥江大闸闸门跨度较大，闸门采用双吊点方式启闭，启闭过程中要2吊点同步，故液压启闭机采用了比例阀来保证2吊点同步，系统比例阀的使用对液压油油品有严格的要求：一是液压油清洁度等级在NAS7以内才能有效保证比例阀的正常使用，颗粒度超标会造成阀门堵塞等现象，降低液压系统工作的可靠性，当液压油低于NAS9（含）必须对液压油进行过滤处理；二是液压油水分含量不能过高，过高会导致液压油乳化、浑浊、黏度增加，润滑性能降低，添加剂水解，电绝缘性能下降，油品氧化加快，导致系统的各种故障，同时加速各个零部件的磨损。油中的水分还会对金属结构产生腐蚀等不良影响，同时将会对液压油的物理性能产生诸多不利影响。液压油品含水率一般在200～400ppm，超出600ppm采取脱水处理，超过1000ppm进行液压油更换；三是黏度要求，一般按照40℃液压油黏度进行控制，46＃抗磨液压油的黏度为46，黏度变化率超过+15%或-10%的情况下进行换油处理。黏度影响液压油的润滑效果，良好的润滑可以有效减少设备的磨损；四是总酸值要求，总酸值超标会对液压系统的油管和阀门等部件产生腐蚀效果，降低系统运行安全性，液压油的总酸值增加到大于40%或降低35%的情况下进行换油处理。

因此，为了保证液压油的油品，在建设期间在大闸右岸集控楼附近布置了水利工程常规液压油处理室及液压油处理系统 （3个油罐、过滤设备及管路等），该系统在投入使用后发现存在很多问题，无法满足大闸液压系统日常安全运行，后经大量的调查研究，对该系统进行优化设计及改造，以满足大闸液压系统安全正常运行。

3 大闸优化改造前的液压油处理系统

优化前的液压油处理系统采用2台颇尔HNP021液体净化设备 （循环油量20L／min）、1台颇尔真空净油机、1台国产ZJCQ型真空透平油过滤机。2台颇尔HNP021过滤1孔工作闸门液压油3000L至少需168h左右 （从NAS10滤到NAS7），主要是颇尔的处理量小、真空净油机不能处理进水量大于1000ppm的油，否则会造成喷油 （进油快，出油慢）。国产ZJCQ型真空透平油过滤机过滤1孔工作闸门液压油3000L也需168h左右 （从NAS10滤到NAS7），不仅性能不好，而且存在更换滤芯比较困难，滤油性能不可靠等缺点，尤其是滤芯材料纤维物的脱落对液压油的污染也比较严重，滤油过程中的电加热加速了油品的老化。这2种滤油设备消耗相当大的人力及精力，完成1孔液压油3000L的过滤需要7d不间断工作，同时滤油期间要确保2个人不能离开滤油设备。

4 大闸液压油处理系统优化形成初期工作

成立技术攻关小组。科室负责人为组长、机电技术骨干为组员成立液压油处理系统攻关小组，针对液压油处理系统存在的问题和不足进行研究分析。

攻关小组首先与原建造液压油处理系统单位进行沟通、了解建造时的思路和想法，同时与浙江省内相关的水利工程管理单位联系沟通，了解液压油的处理系统情况，由于液压油处理量很少，采用的滤油方式比较落后。与上海Poll液体净化设备和菲尔德液压油处理设备技术人员共同交流，同时到宁波钢铁厂参观学习了解滤油设备、设备工作原理、设备的布置排列、规范操作等。通过参观学习，找到了改造滤油设备的方向，找到了合作单位的依据，最终确定与菲尔德滤油设备公司合作。

5 大闸液压油处理系统优化方案的形成及实施

根据大闸液压设备系统要求及换油基本原则，对原先滤油设备进行更换，采购了采用1台菲尔德 （北京）净油设备有限公司生产的FX-200SS高精度多级滤油机 （流量为200L／min的多级过滤设备）、FJ-50聚结式净油机 （流量为50L／min的多级过滤设备），同时利用四通、三通及球阀把1台FX-200SS高精度多级滤油机、FJ-50聚结式净油机通过不锈钢过油管和球阀与3个油罐连成一个整体，通过球阀转换油水分离机、滤油机的使用，使得该系统能同时进行抽油、除水、除污及把滤干净的油打回到油箱。

通过设备与3个油罐组成一个整体，再利用球阀进行转换连接，使得滤油过程简单、高效，减少了滤油耗能。

对油处理系统优化后的实施步骤：

（1）增设1台FX-200SS高精度多级滤油机、1台FJ-50聚结式净油机和1台PQT器 （在滤油过程中在油处理室现场进行在线检测）。FX-200SS高精度多级滤油机对液压油进行过滤，确保液压油的清洁度；PQT接口在油处理室直接完成对油品的检测分析，检测合格后，用新购聚结式净油机打回液压站油箱；聚结式净油机 （循环油量50L／min）平时作为打处理后的油至液压站 （不易造成二次污染），如水分超标时，作为除水处理和把过滤后的打回液压站油箱。

（2）对油罐使用功能进行重新定位，将需要处理的液压油统一用各个液压站相应齿轮泵打至污油罐，再用大流量的菲尔德滤油机打入运行油罐或净油罐，在运行油罐或净油罐内完成油处理工作。减少了非不锈钢管15m，阀门18个。

（3）油液检测 （水分、运动黏度、酸值、颗粒度）安排在油处理室。

6 优化后大闸液压油处理系统效果

通过本次优化改造取得以下几方面的效果：

（1）通过对滤油系统的优化和滤油设备更换，滤油效率得到提升，滤油时间大大缩短，由原来1孔NAS10级液压油 （3000L）滤到NAS7需要168h，缩短到5h以内，同时去除水份的效率也大大提高。

（2）滤油人员工作量降低。本次优化改造将所有油处理程序考虑成熟，通过阀门开关即可实现各个程序切换，使现场管子换接工作不复存在。

（3）油处理系统整体效果得到较大改善。通过油罐功能的合理划分，使得现场管路布置更为清晰，操作简单明了。

（4）油处理系统中增设PQT器，为油处理系统油品在线检测提供了条件。避免了纯粹由经验判断，再到液压站进行检测中可能出现的不合格重新处理的问题。

7 建 议

目前油处理系统完全能够满足曹娥江大闸液压油处理的要求，在今后设备管理中需加强对油品质量监测，着重是要分析油品发展变化趋势，在合理的范围内对油品进行过滤处理。