专利名称：液压管系的投油清洗工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及造船技术领域，尤其涉及一种造船工程中液压管系的投油清洗工艺。
背景技术：
众所周知油液的不清洁将造成液压元件的过早磨损，阀件产生卡滞现象，从而造成液压系统故障不断产生。为了保证液压系统可靠工作，除液压元件自身质量保证外，对管系必须清洁可靠。据统计，70％的故障来源于油液的污染度，即管系及油箱的污染度。因此试验前的投油清洗管系显得十分重要，其是液压系统正常试验前的一个重要工艺环节。
长期以来，在造船技术中，液压管系的投油清洗其清洁度要求一直在Nas1638-7级以下，随着造船工业突飞猛进的发展，高压液压系统应用越来越普遍。这对减少单位功率重量比，减轻工作元件的质量。提出了更高的要求，同时对液压管系的投油清洁度也提出更高的要求。
现有的投油工艺一般采用在管系外径加放震荡器及用木锤、铜锤敲击管系外径的传统方法。该方法不仅投油周期长，而且液压管系的清洁度也不高，只能达到Nas1638-7至8级，很难满足液压管系的更高的投油清洁度的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种新型的液压管系的投油清洗工艺。
本发明的目的是这样实现的一种液压管系的投油清洗工艺，在原有投油清洗液压泵站系统中增加了电液脉冲震荡清洗。
该电液脉冲震荡清洗可以通过在泵的出口配有电磁溢流阀来实现的。
该电磁溢流阀以每分钟7-8次的频率作卸荷动作。
该投油系统油温以40℃-60℃为宜。
本发明的积极进步效果在于不仅大大缩短了投油清洗周期，而且大大提高了液压管系的清洁度，达到Nas1638-6至5级。
图1是本发明一实施例的FPSO单点旋转塔液压系统投油原理图。
具体实施例方式
下面结合图1，以“海洋石油111”FPSO单点旋转塔液压系统为例来具体说明本发明。
首先，确定各种投油清洗技术参数(此为现有技术，请参考文献GB/T14039-93、ISO 4406-87、NAS1638-64)；1.管系基本参数它有8根 外径，2根 外径管系组成。
外径(OD)＝12.70mm壁厚(WT)＝1.65mm
内径(ID)d1＝12.70-2×1.65＝9.40mm 外径(OD)＝19.05mm壁厚(WT)＝2.769mm内径(ID)d2＝19.05-2×2.769＝13.513mm管系截面积计算 管内径截面积为F1=π4d12=π4×9.40×9.40=69.36mm2]]> 管内径截面积为F2=π4d22=π4×13.513×13.513=143.3419mm2]]>2.投油参数的基本确定流体状态一定要达到紊流状态，所谓紊流即流体质点间互相掺混做无层次流动，而且流体中任一点的速度、压力等参数其大小、方向均随不规则的变化而流动。管系只有在紊流状态下投油才能取得较好的投油效果。
2.1.雷诺数的基本确定雷诺数是反映管子流体运动时的特征，它主要由管子内径、平均流速及流体的运动粘度决定的。
当雷诺数Re≥2300管壁内径才能达到紊流状态，作为投油，一般雷诺数需≥3000时管系内壁容易达到所需的清洁度。
设初选 外径管系平均流速为6m/s(一般压力油路流速为3-5m/s)V＝6m/s采用的液压油为shell Thermia B oil(实用工作油)它在50℃时的运动粘度为v＝17×10-6m2/s管壁内径d1＝9.40mm＝9.4×10-3m则雷诺数Re1=V·dv=6×9.4×10-317×10-6=3.32×103]]>
符合初选设计要求。
设初选 外径管系平均流速为6m/s则雷诺数Re2=V·dv=6×13.513×10-317×10-6=4.77×103]]>2.2.泵组流量的初步选定V=Q·1000F·60]]>则Q=V·F·601000]]>上式中速度V＝m/s通油截面积F＝mm2泵组流量Q＝L/min则 管内径所需流量Q1=V·F1·601000=6×69.36×601000=24.97L/min]]> 管内径所需流量Q2=V·F2·601000=6×143.3419×601000=51.603L/min]]>则初步计算的泵站所需流量为4×Q1+Q2＝4×24.97+51.603＝151.48L/min(考虑4根 和1根 同时并联供油)实际投油考虑到现有泵组的合理组合，其流量分别为M1泵＝87L/min M2泵＝55L/min M3泵＝27L/minM1泵+M2泵+M3泵＝27+55+87＝169L/min≥151.48L/min3.管道内沿程压力损失计算考虑到现有投油泵组是专门为提高单点投油效率而精心设计的，根据区域不同可采用不同的组合。
旋转塔系统4根 管道和1根 管道并联供油(即4+1原理)，专门设计了供油集油管，同时通过端部软管(或硬管)转向，即同时有4根 管道和1根 管道并联回油(回油集油管)，实际投油清洗过的管系数量为一次10根。
因油泵进出口均有进油集油管和回油集油管，利用沿程压力损失相等原理分配大小管系的流量。
在初步估算的基础上用接近法反复计算得设初选 外径管系平均流速为6.20m/s雷诺数Re1=V·dv]]>上式流速为V＝6.20m/s50℃时运动粘度为v＝17×10-6m2/s管壁内径d1＝9.40mm＝9.4×10-3m则雷诺数Re1=V·dv=6.20×9.4×10-317×10-6=3428.2]]>光滑管道，当雷诺系数Re＜105时管道摩擦系数λ1＝0.3164/Re0.25＝0.3164/3428.20.25＝0.04135则沿程压力损失( 管道)ΔP=λ1·Ld·V·V2g·ρ·10-4]]>上式中摩擦系数λ1＝0.04135管道长度L＝70m；管道内径d＝9.4×10-3m；管道平均速度V＝6.20m/s；重力加速度g＝9.81m/s2；油密度ρ＝870Kg/m3则ΔP1=0.04135·700.0094·6.20×6.202×9.81·870·10-4=52.48Kg/cm2=51.45bar]]>此时 管道流量Q=V·F·601000]]>上式中V＝6.20m/sF1＝69.36mm2
Q1=V·F1·601000=6.2×69.36×601000=25.80L/min]]>则4根 管道流量共4×Q1＝25.80×4＝103.2L/min 管道流量Q2＝Q总-4×Q1＝169-103.2＝65.8L/minV=Q·1000F·60]]>上式中Q＝65.8L/minF2＝143.3419mm2V2=65.8×1000143.34×60=7.65m/s]]>则雷诺数Re2=V·dv=7.65×0.0135117×10-6=6079.5]]>此时管道摩擦系数λ2＝0.3164/Re0.25＝0.3164/6079.50.25＝0.0358则沿程压力损失( 管道)ΔP=λ2·Ld·V·V2g·ρ·10-4]]>上式中摩擦系数λ2＝0.0358管道长度L＝76m；管道内径d＝0.01351m；管道平均速度V＝7.65m/s重力加速度g＝9.81m/s2；油密度ρ＝870Kg/m3则ΔP2=0.0358·760.01351·7.65×7.652×9.81·870·10-4=52.26Kg/cm2=51.23bar]]>当然系统中还有共用的进出油2根内径为φ32mm，长2m的软管；10根，内径为φ13mm，长2m软管。它们的计算与上述钢管的计算要求相同，这里不再赘述。
它们共有的压力损失为0.9143bar.
则上述投油系统总的压力损失为51.23+0.9143＝52.14bar.实际投油过程的温度范围在40℃～60℃，实际泵组压力波动在62～48bar之间。二种管系计算的压力损失比较吻合。实际投油时，按压力损失相等原理，系统自己会分配流量。
然后，将投油设备按目的投油系统原理图连接好。将液压油加热至40℃，即开始接通泵组，同时观察压力、温度、液位等技术参数，边投油边加热，至50℃时停止加热，同时采用脉冲清洗。每隔4小时，将冲洗管系进出口交换，有利提高冲洗效率。
当被冲洗管系在规定压力和流速下经过四十多小时的清洗后停泵，检查粗滤器，并清洗该滤器，清洗过的滤器重新装入系统中，经过4小时后，再重新检查滤器，此时在滤器上若用肉眼观察不到固体颗粒杂质，则打开回油精滤器，使油液通过该回油精滤器后回到油箱，仍采用脉冲震荡清洗。
该系统特点如下泵站由3个独立泵组成，并联供油形式。可以根据投油系统的流量需要，决定开启泵的数量。
每个泵的出口均配有电磁溢流阀，电磁溢流阀作为油泵的安全阀，同时也作为卸荷阀，在投油过程中，电磁阀以每分钟7到8次的频率作卸荷动作。液压管中流体压力发生急剧的交替升降的波动过程称为液压冲击(或水锤现象)即管系中流体每分钟也有7到8次的频率向管壁冲击，使管系中的氧化皮，残渣(酸洗中未洗净的脏物)等物容易脱落，这样可以大大缩短投油清洗周期。
电加热器的选择电加热器的作甲主要是将液压油箱中的液体加热至需要的油温。投油系统油温一般选择40℃～60℃，因为适当的油温下，液体的流动性能好，雷诺系数高，易将脏物冲洗掉，但油温不宜高过65℃，高于65℃容易引起密封件的老化，本系统设置在65℃报警。
权利要求
1.一种液压管系的投油清洗工艺，其特征在于，在原有投油清洗液压泵站系统中增加了电液脉冲震荡清洗。
2.根据权利要求1所述的投油清洗工艺，其特征在于，该电液脉冲震荡清洗是通过在泵的出口配有电磁溢流阀来实现的。
3.根据权利要求2所述的投油清洗工艺，其特征在于，该电磁溢流阀以每分钟7-8次的频率作卸荷动作。
4.根据权利要求1所述的投油清洗工艺，其特征在于，该投油系统油温为40℃-60℃。
全文摘要
一种液压管系的投油清洗工艺，在原有投油清洗液压泵站系统中增加了电液脉冲震荡清洗。该电液脉冲震荡清洗是通过在泵的出口配有电磁溢流阀来实现的。该电磁溢流阀以每分钟7－8次的频率作卸荷动作。本发明的工艺大大缩短了投油清洗周期，大大提高了液压管系的清洁度，将传统投油清洗工艺达到的Nas1638－7至8级提高到本发明所达到的Nas1638－6至5级。
文档编号B08B3/12GK1654134SQ20041001620
公开日2005年8月17日 申请日期2004年2月10日 优先权日2004年2月10日
发明者闫焱, 汤立德 申请人:上海外高桥造船有限公司