老舊船液壓系統(tǒng)及液壓油的管理
根據(jù)統(tǒng)計(jì)表明：近70%液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障都是由油液污染和管理不到位引起的。液壓系統(tǒng)的可靠性、使用壽命與系統(tǒng)中的油液有著相當(dāng)密切的關(guān)系，液壓油的污染和泄漏將直接影響液壓系統(tǒng)的T作性能和元件的使用壽命。因此，分析液壓油污染的成因、控制系統(tǒng)液壓油的泄漏，加強(qiáng)液壓油的質(zhì)量過(guò)程控制具有非常重要的意義。
1．液壓系統(tǒng)污染源的控制
(1)內(nèi)部污染源及控制。液壓系統(tǒng)在工作過(guò)程中，液壓油泵、液壓馬達(dá)等運(yùn)動(dòng)副長(zhǎng)時(shí)間的摩擦、磨損也會(huì)不可避免的產(chǎn)生一些微粒雜質(zhì)，這些微粒隨油液流動(dòng)，除了可能引起小孔堵塞外，還會(huì)導(dǎo)致閥芯卡阻甚至斷裂，引發(fā)液壓系統(tǒng)故障。資料表明5～15μm大小的微粒最易使閥件卡阻。建議在拆檢時(shí)注意檢查部件的完整性（特別是鑄造型部件），發(fā)現(xiàn)有缺陷時(shí)應(yīng)及時(shí)更換，并盡快找到脫落的部分。
(2)外部污染源及控制。
1)檢修工作中防污染。老舊船舶液壓系統(tǒng)因?yàn)槭褂脮r(shí)間長(zhǎng)，腐蝕、磨損相對(duì)較大。對(duì)液壓系統(tǒng)部件的拆檢，管路的焊補(bǔ)也是經(jīng)常性工作。這些工作往往會(huì)造成系統(tǒng)污染。液壓系統(tǒng)管路焊接補(bǔ)漏過(guò)程因操作不規(guī)范極易進(jìn)入焊渣等雜質(zhì)。船上需焊補(bǔ)液壓管時(shí)最好整段拆下進(jìn)行焊接。焊妥裝復(fù)前應(yīng)徹底清潔，對(duì)焊管路時(shí)宜采用套管形式。一般對(duì)于大規(guī)模的液壓管更換，建議由專業(yè)廠家完成。另外，平時(shí)對(duì)暴露甲板上的液壓管路應(yīng)及時(shí)做好防腐處理，修船時(shí)及時(shí)更換已經(jīng)腐蝕變薄的管路。一些老舊船舶“FZJ”輪甲板液壓系統(tǒng)故障頻發(fā)，修理時(shí)發(fā)現(xiàn)大多是由于油內(nèi)雜質(zhì)的問(wèn)題引起的。其實(shí)最大的原因就是該輪甲板液壓管路腐蝕嚴(yán)重，經(jīng)常不規(guī)范焊補(bǔ)管路造成的。
更換管路時(shí)，新管內(nèi)部往往有很多雜質(zhì)、粉塵，需要進(jìn)行沖刷，裝配前應(yīng)全部徹底酸洗清洗。因此主管輪機(jī)員在申購(gòu)物料時(shí)注意增加一些鹽酸或硫酸。拆檢過(guò)程中要特別注意部件的清潔。拆下來(lái)的閥件、管路接頭徹底清潔后用尼龍布包妥（最好用綢布），防止異物落入。另外裝配過(guò)程中對(duì)工具、部件以及操作人員的手的清潔應(yīng)引起重視，很多船員不顧手上還黏滿了木屑、鐵銹就去安裝部件，這樣極易污染整個(gè)系統(tǒng)，可能導(dǎo)致更大的問(wèn)題。
2)油泥清理與預(yù)防。在拆卸系統(tǒng)部件時(shí)看到的油液是干凈的，但是在老舊船的存儲(chǔ)柜、高置油箱、工作油箱的底部其實(shí)積存有相當(dāng)數(shù)量的油泥。而這些油箱又很少設(shè)有底部放殘閥，一旦船舶搖晃時(shí)油泥就極易進(jìn)入系統(tǒng)。油泥對(duì)系統(tǒng)危害很大，會(huì)堵住閥開(kāi)口（特別是一些阻尼孔）改變閥的特性或使閥失靈，影響閥件正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。一般認(rèn)為油泥主要是由于液壓油與空氣及水等氧化反應(yīng)產(chǎn)生。所以防油泥一方面要及時(shí)清理已產(chǎn)生的油泥，定期進(jìn)行底部放殘（如果有），并在大修及換油時(shí)徹底清洗油箱，另一方面要重點(diǎn)防止油泥形成，定期對(duì)各液壓系統(tǒng)放空氣，對(duì)外露的油箱、管系做好防水，有條件的還要控制液壓油儲(chǔ)存處的濕度，嚴(yán)防水分進(jìn)入液壓系統(tǒng)。
3)外部粉塵的預(yù)防?，F(xiàn)在有許多老舊船的油箱呼吸口安裝高效能濾器，只是簡(jiǎn)單的把透氣孔管折成前彎形。在這樣的情況下，在裝卸重粉塵貨物時(shí)還是極易進(jìn)入油箱的。 如“FZJ”輪V26航次從泰國(guó)裝木薯粉（粉狀物較多）回國(guó)，到港檢修時(shí)打開(kāi)尾絞纜機(jī)高置油箱發(fā)現(xiàn)油液表面漂浮了一層粉末，并且底部也有類似粉泥狀沉淀物，最后只能更換液壓油，清洗系統(tǒng)。建議在呼吸口加裝適當(dāng)目數(shù)濾網(wǎng)并定期清洗。
4)“O”形圈導(dǎo)致的污染。液壓系統(tǒng)中“O”形圈廣泛使用在各閥件、端蓋、壓蓋密封上。但目前很多船東為了節(jié)省成本，使用的橡皮圈多不是耐油型，經(jīng)一段時(shí)間使用后便硬化，甚至成粉末狀。一方面不能有效密封，另一方面在系統(tǒng)運(yùn)行以及拆裝過(guò)程中極易進(jìn)入系統(tǒng)造成閥件堵塞和油液污染。這種情況在老舊船多有發(fā)生，并呈不斷增加的趨勢(shì)。因此在訂購(gòu)備件時(shí)建議主管輪機(jī)員向機(jī)務(wù)注明液壓系統(tǒng)中使用（耐油）。
(3)液壓油污染程度的鑒定試驗(yàn)。液壓油的污染程度需要送專業(yè)廠家化驗(yàn)，但在船上也可以作初步的現(xiàn)場(chǎng)判別，將用過(guò)的油和新油在顏色、氣味、沉淀等方面進(jìn)行比較。一般顏色透明、無(wú)變化、氣味無(wú)異常可正常使用。與新油相比，顏色變黑有惡臭或焦臭表示油已變質(zhì)。顏色變渾濁或發(fā)白，氣味無(wú)明顯異常表明混人了空氣或水。主管輪機(jī)員也可在船上用濾紙檢測(cè)油液的雜質(zhì)：將油滴于濾紙上約30min，觀察油滴中心，若出現(xiàn)濃黑的圓點(diǎn)表示有粉塵等雜質(zhì)。將液壓油滴于熱的鋼板上，若有爆裂聲則說(shuō)明油液中有水分存在。
2．液壓系統(tǒng)油泄漏的控制
液壓系統(tǒng)油泄漏在老舊船上是一個(gè)普遍的問(wèn)題，不僅會(huì)造成油液浪費(fèi)而且往往造成環(huán)境污染甚至影響到PSC檢查。一般較大量的泄漏多發(fā)生在甲板液壓系統(tǒng)承受大負(fù)荷時(shí)，最明顯的就是爆管子。如“bzj”輪某航次靠泊絞纜時(shí)發(fā)生錨機(jī)液壓油管爆裂，大量液壓油噴灑到甲板上險(xiǎn)些造成污染事故。查原因發(fā)現(xiàn)是暴露甲板的主油管局部腐蝕嚴(yán)重導(dǎo)致管璧過(guò)薄，受高壓作用時(shí)爆裂。對(duì)于這種情況，建議主管輪機(jī)員定期巡查管路特別是外露管路，發(fā)現(xiàn)腐蝕嚴(yán)重的應(yīng)及早更換并做防腐處理。對(duì)于無(wú)條件更換的要采取相應(yīng)的防護(hù)措施。其次，液壓管接頭和操作閥的閥芯密封件處及油馬達(dá)內(nèi)部（不易察覺(jué)）的泄漏在老舊船上也是經(jīng)常發(fā)生，要發(fā)現(xiàn)這些泄漏處，對(duì)高置油柜的油位做記號(hào)和對(duì)各個(gè)液壓系統(tǒng)巡查是很需要的。對(duì)于接頭泄漏可以在低壓或無(wú)壓狀態(tài)下進(jìn)行接頭上緊，一般可用開(kāi)口扳加一套管稍用力即可，用力過(guò)大可能滑牙，加劇泄漏。對(duì)于操作閥的泄漏，建議提前更換密封件，一般多為橡膠“Orlng”（有的開(kāi)倉(cāng)機(jī)構(gòu)的千斤頂為片狀尼龍圈，需特供）。平時(shí)漏泄量的多少可以觀察高置油箱或工作油箱的油位得知，油位宜保持在液位鏡2/3左右，并使高位溢流閥常開(kāi)。
3．液壓油質(zhì)量的過(guò)程控制
(1)液壓油油溫的控制。氧化和污染是液壓油質(zhì)量惡化的主要原因。油溫升高則氧化速度也相應(yīng)力Ⅱ陜。液壓設(shè)備在不同油溫下的使用情況在一般的教科書(shū)上都有提到。最適合的油溫一般是30～50℃，但針對(duì)不同設(shè)備應(yīng)有所區(qū)別，如舵機(jī)一般不超過(guò)60℃，起貨機(jī)一般小于85℃。需要一提的是，當(dāng)船舶由寒帶(-17℃)開(kāi)往熱帶(36℃)，這種情況下該怎樣保養(yǎng)液壓系統(tǒng)呢？建議老舊船修復(fù)液壓系統(tǒng)加熱及冷卻裝置。在寒帶提前2～3 h加熱，使油溫保持在10℃左右，使用系統(tǒng)前，先開(kāi)啟油泵空載或輕載運(yùn)行一段間讓系統(tǒng)部件均勻受熱。在熱帶區(qū)域系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的話，要求開(kāi)啟冷卻水(＞40℃)。甲板液壓系統(tǒng)（開(kāi)關(guān)艙起貨機(jī)等）等盡量避免不必要的空載運(yùn)行。同時(shí)因溫度升高，黏度相應(yīng)降低，泄漏可能會(huì)增加，需要加強(qiáng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的巡查。
(2)液壓油的選擇與使用。液壓油的選用、補(bǔ)加、更換液壓油的選擇很關(guān)鍵，要依據(jù)環(huán)境、工況和使用的設(shè)備等實(shí)際使用情況進(jìn)行選擇液壓油，具體可參照下表。
從下表可得，船上目前可選用的多為HM或HV系列的液壓油，相應(yīng)牌號(hào)包括32、46、68等。一般船舶多使用HV46/68或HM46/68。對(duì)于遠(yuǎn)洋航行船舶建議備用一些HV系列的液壓油以備寒帶地區(qū)時(shí)使用。值得注意的是不同品牌(如遠(yuǎn)洋輪常用的“BP ma-rine”、“CASTROL”、“SUN”)的同牌號(hào)液壓油在部分理化性能指標(biāo)上略有差別，所以在選用及訂購(gòu)時(shí)要注意區(qū)分。
適用液壓油的品種列表
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壓力、溫度
范圍 |
壓力：＜7MPa
溫度：50℃以下 |
壓力：7～14MPa
溫度：50℃以下 |
壓力：7～14MPa
溫度：50～80℃ |
壓力：＞14MPa 溫度：80～100℃ |
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適用環(huán)境 |
室內(nèi)、固定液壓設(shè)備 |
HL |
HL或HM |
HM |
HM |
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露天、寒區(qū)和嚴(yán)寒區(qū) |
HR |
HV或HS |
HV或HS |
HV或HS |
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地下、水上 |
HL |
HL或HM |
HL或HM |
HM |
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高溫?zé)嵩椿蛎骰鸶浇?/span> |
HFAE或HFAS |
HFB或HFC |
HFDR |
HFDR |
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在補(bǔ)加液壓油時(shí)需要對(duì)操作人員灌輸“新油不干凈”、“加油工具不干凈”的觀念。加入系統(tǒng)的油必須經(jīng)過(guò)可靠的過(guò)濾設(shè)備，特別是通過(guò)漏斗加油的系統(tǒng)，必須在漏斗上焊裝多目數(shù)濾網(wǎng)。建議液壓系統(tǒng)的補(bǔ)油工具（油泵、油桶、軟管等）專油專用，存放時(shí)注意防水和防塵。需不需要換油最好由進(jìn)行油質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果決定，具體參照指標(biāo)可依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CB/T3436 1992的規(guī)定，如下表所示。
船用液壓油換油指標(biāo)列表
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項(xiàng)目 |
L-HV液壓油 |
L-HM液壓油 |
L-HL液壓油 |
試驗(yàn)方法 |
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強(qiáng)化性能變化極限指標(biāo) |
40℃運(yùn)動(dòng)黏度變化率(%) |
±10 |
±15 |
±15 |
GB 265-1988 |
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酸值增加(mgKOH/g) |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
GB 264-1983 |
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水分(%) |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
GB 260-1977 |
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閃點(diǎn)下降(℃) |
-8 |
-8 |
-8 |
GB 267-1988 |
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伺服系統(tǒng)
污染等級(jí) |
18/15 |
18/15 |
18/15 |
計(jì)數(shù)法 |
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104 |
104 |
104 |
重量法 |
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中高壓
污染等級(jí) |
20/17 |
20/17 |
20/17 |
計(jì)數(shù)法 |
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107 |
107 |
107 |
重量法 |
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低壓及一般
液壓系統(tǒng) |
21/18 |
21/18 |
21/18 |
計(jì)數(shù)法 |
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108 |
108 |
108 |
重量法 |
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總之，液壓系統(tǒng)的故障主要是液壓油的問(wèn)題和管理不到位造成的。所以對(duì)于老舊船，輪機(jī)人員熟悉液壓系統(tǒng)液壓油、有效防止液壓油污染和加強(qiáng)管理是保證各液壓元件正常工作的主要途徑。根據(jù)船舶固有的特點(diǎn)，船舶液壓系統(tǒng)泄漏、污染等控制是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，控制環(huán)節(jié)較多，只有嚴(yán)格控制各個(gè)環(huán)節(jié)，才能使船舶液壓系統(tǒng)的可靠性大大提高，使用壽命延長(zhǎng)。