一种船舶液压管道清洗系统的制作方法

本发明涉及一种管道清洗装置，特别涉及一种船舶液压管道清洗系统。

背景技术

伴随社会科技的高速发展，船舶运输业在经济中的地位越来越重要。船舶中大量运用机械液压传动方式，液压传动的优点很多，其中有：输出转矩和力较大、位置控制精度较高、对船舶电站影响较小、容易实现变速、换向和频繁的启动等。船舶液压系统的作用是将压力损失转变为机械运动，用作高、低压转换。它包括油缸柱塞、油马达等执行机构、操作控制设备以及提供压力油的高压泵组。液压舱口盖则适用于散货轮，整个系统包括阀组、油马达、锁紧油缸、顶升，其采用液压系统进行驱动。

但是，在对液压系统管路的焊接、安装、成型的各项施工过程中，难免会在管路的内壁上形成焊渣、铁锈等污物，所以，待液压管路成型后，要去除系统管内的杂质、应及时投油清洗管路，以延长液压元件在液压系统中的使用寿命，确保液压设备能够可靠、有效运行。管路制作成型上船安装前，需要经过酸性化学除油、酸性化学除锈、磷化处理以及管路内表面滑油保养等。经过以上工序处理的管路，再经过储存、运输、分段预师装、分段合拢的过程，加上管路在各道工序保护不严，将会造成管路内壁的再次锈蚀以及大量污物的再次污染。分段合拢完毕后，进行各管路接口的准确定位、研配工作。然后需要将安装到位的管路重新拆卸回车间重新进行酸性化学除油、酸性化学除锈、磷化处理以及管路内表面滑油保养等，然后再到船上安装。管路又需要经历储存、运输、船上安装的过程，将又会造成管路内壁的再次轻度锈蚀以及污物的再次污染，要求管路进行串油清洗，以达到要求。综上所述，从人力上，需要在施工现场的管路安装、拆卸和再安装工作中投入重复人力，管路加工车间需要重复投入人力进行拆回管路的再次处理工作等；在物力上，将浪费储存场地、运输设备、吊车以及再次安装过程中管卡、支架等工装；从清洗时间上，由于在二次安装过程中依然存在保护不当而造成管路的再次污染情况，使清洗时间依然会很长。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决背景技术而提出的一种船舶液压管道清洗系统，本发明通过对液压管道的污垢厚度进行实时检测，通过对液压管路的循环清洗，将液压管道中的污垢和杂质清除，循环油液经过精滤器后实现对液压管道的循环清洗，当精滤器两端的压差超过阈值后，切换精滤器对循环清洗油液进行过滤处理；通过清水和高压气体对换下的精滤器进行高压冲洗，将保留在精滤器中的污垢和杂质清除；不仅能够有效清除船舶液压管道中混入和沉积的污垢，同时能够对精滤器进行切换使用和在线清洗，极大提高了清洗系统使用的便捷性，并且能够精滤器清洗产生的污水进行处理，使得清洗水能够循环使用，使得船舶在缺少淡水的地方也能够采用此系统进行清洗处理，具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种船舶液压管道清洗系统，其特征在于，包括:

液压管道检测系统，用于对液压管道内壁污垢的厚度进行实时检测；

循环清洗系统，用于对液压管道进行循环清洗，清除液压管道内壁的污垢；

清洗管路切换系统，用于对循环清洗管路进行切换，实现对液压管道的反向清洗；

精滤器清洗系统，用于对过滤器进行在线清洗；

清洗污水分离系统，用于对清洗过滤器产生的污水进行分离，实现清洗水的循环利用；当液压管道检测系统监测到管道内壁污垢厚度超过阈值，开启循环清洗系统对液压管道进行循环清洗，清洗后的油液通过精滤器后返回油箱；每隔一段时间通过清洗管路切换系统，对循环清洗管路的入口和出口进行切换，对液压管道进行反向清洗；清洗一段时间后，当检测到精滤器两端的压差超过阈值，通过三通阀将循环油液管路切换至另一精滤器，同时采用精滤器清洗系统对换下的精滤器进行清洗，产生的污水经过清洗污水分离系统进行分离。

超声探头在脉冲发射器的激励下发出间断的超声脉冲进入介质，超声波在两种声阻抗不同介质交界面时，一部分声能穿透交界面继续沿入射方向传播形成透射波，另一部分声能被反射回来形成反射波，由一个探头(或另外一个探头)接收反射回波，再通过模数转换将信号显示出来。

由于本发明的超声检测的对象是液压管道内壁的污垢厚度，对于长期运行结垢较严重的船舶液压管道，其内壁附着的污垢层厚度较厚且污垢层组分复杂，超声波在污垢层传播过程中会发生较大的能量损耗，超声反射检测法具有超声波能量集中、声波指向性强的优点，适合污垢层厚度的超声检测。本发明采用的直接接触式的超声反射法，可用于实时对舶液压管道内壁污垢的厚度进行检测。

在使用时，将超声探头与船舶液压管道外壁通过粘结剂紧紧贴合在一起，采用一体式探头以一定频率发射超声脉冲。由于管道材质与污垢的声阻抗率差距较大，超声波传播至管内壁-污垢层界面时发生反射，在传播至污垢层-内部流体界面时也会发生反射。因此，污垢层厚度可表示为：d＝(cf·t)/2。

式中cf表示超声波在污垢中的传播速度，单位m/s；t表示回波a-b之间的间隔时间，单位s；回波a是内管壁-污垢层界面反射回波信号，回波b是污垢层-流体界面回波信号。

作为本发明更进一步的限定，液压管道检测系统包括依次连接的超声探头、超声信号接收器、示波器、电脑主机和脉冲发射器，电脑主机通过线路分别与脉冲发射器、示波器连接，电脑主机向脉冲发射器发送信号进而控制超声探头按照一定频率发射超声脉冲，超声信号接收器接收回波信号后，将信号传送至示波器进行处理，经示波器处理后的超声回波信号传送至电脑主机，电脑主机根据超声回波信号计算得出液压管道内壁污垢的厚度。

作为本发明更进一步的限定，循环清洗系统包括油箱、吸油过滤器、液位液温计、空气滤清器、液位控制继电器、温度传感器、电加热器、电机、联轴器、齿轮泵、径向柱塞泵、电磁溢流阀、单向阀、溢流阀、插接阀、测压接头、测压管、压力表、高压球阀、球阀、压力传感器、微粒检测仪、、流量计、三通阀、一号精滤器、二号精滤器、精滤器、管式单向阀、过滤器；吸油过滤器和电加热器设置于油箱内部，液位液温计设置于油箱外壁，空气滤清器、液位控制继电器和温度传感器通过连接线设置于油箱外侧；吸油过滤器与柱塞泵连接，电机转动通过联轴器驱动柱塞泵，将清洗油液通过吸油过滤器吸入柱塞泵中，清洗油液通过柱塞泵经过单向阀、球阀后通过管道入口接头进入船舶液压管道中；同时，油箱中的清洗油液通过油箱中一侧设置的电机和联轴器驱动齿轮泵，齿轮泵将油液泵送依次经过单向阀、高压球阀、插接阀、高压球阀通过管道入口接头进入船舶液压管道中；在齿轮泵的管路中设置安装电磁溢流阀的旁路，防止管道中清洗油液的油压超过预定值；在柱塞泵的管路和齿轮泵的管路中均旁接测压接头、测压管和压力表，用于对循环清洗管路中的清洗油液的压力进行检测；清洗油液对船舶液压管道内壁的污垢清洗后从管道出口接头流出，通过球阀、高压球阀、流量计、三通阀后进入一号精滤器或二号精滤器，经过精滤后的清洗油液返回至油箱。

作为本发明更进一步的限定，油箱还通过管道连接齿轮泵，齿轮泵通过电机和联轴器驱动，齿轮泵将油箱中油液输送至两个并联的精滤器中，经过过滤后通过管式单向阀返回油箱中。

作为本发明更进一步的限定，清洗管路切换系统包括两段交叉设置但不连通的管道和四个球阀，使得对船舶液压管道循环清洗一段时间后，通过对管道上四个球阀的不同的开闭设置，使得清洗油液通过管道出口接头进行船舶液压管道中，清洗油液反向流动，对船舶液压管道进行交替循环清洗。

通过清洗管路切换系统的设置，发明人发现当迅速关闭或打开清洗油液通道时，清洗油液会产生脉冲，此时清洗油液的速度与压力会突然上升，此时产生的脉动可以对污染物进行更大的冲击，从而使难冲洗部位的污染物更易脱离管壁。

作为本发明更进一步的限定，在循环清洗回路中，在流量计的前端设置测压旁路，测压旁路包括依次连接的过滤器、测压接头、测压管和微粒检测仪，通过对微粒检测仪对循环清洗回路中的杂质的含量进行检测。

作为本发明更进一步的限定，精滤器清洗系统包括储水箱、水泵、超声波振子、流量计、放空阀、气泵、蓄能器和截止阀；四列超声波振子分别设置于一号精滤器和二号精滤器两侧，储水箱通过管道与水泵连接，水泵通过管道依次连接截止阀、流量计和二号精滤器，高压气体通过管道与气泵连接，气泵将高压气体泵送至蓄能器中进行加压，当蓄能器中压力达到设定压力时，开启蓄能器对应的截止阀，在高压气体的作用下，蓄能器内的压力迅速均匀地传递至二号精滤器内，在二号精滤器中滤芯内表面的每一点都产生一个瞬间的高压，对嵌入滤芯内的固体颗粒产生瞬态冲击，然后向蓄能器中充入清水并待蓄能器中的压力恢复到设定反冲压力后再次打开蓄能器对应的截止阀，如此数次，直至达到额定的清洗次数；清洗完成后，打开与二号精滤器连接的放空阀，将二号精滤器中的气压恢复常压。

作为本发明更进一步的限定，二号精滤器两侧的压差超过4.5bar时，通过三通阀将循环清洗回路切换至经过一号精滤器进行过滤处理，并采用精滤器清洗系统对二号精滤器进行清洗。

作为本发明更进一步的限定，一号精滤器和二号精滤器均采用筒式过滤器，包括外壳和滤芯，其中滤芯选用不锈钢丝网烧结滤芯，上段采用直径为120mm、高200mm的不锈钢圆筒，下段采用长为100mm的正四边形的不锈钢筒，滤芯高度为600mm，中间采用外径为200mmm的不锈钢法兰连接；不锈钢丝网烧结滤芯由保护层、阻挡过滤层和强度支撑层3部分构成，由3-6层纺织丝网平铺在一起烧结而成，孔径较小、具有较高分离精度的纺织丝网作为阻挡过滤层设置在滤芯最外侧。

通过，将孔径较小、具有较高分离精度的纺织丝网作为阻挡过滤层设置在滤芯最外侧，不仅能够控制微孔材料的分离过滤精度，还能够使整体微孔材料的流通阻力很小，并易于实现表面层过滤分离机制，从而有利于滤渣的清除和滤芯的清洗。

作为本发明更进一步的限定，清洗污水分离系统包括三相分离器、收集箱、雾化喷嘴、空气压缩机、储油罐、真空罐、轻质油分离器、储水罐；三相分离器分别与收集箱、雾化喷嘴和真空罐连接，空气压缩机的出口通过管道与雾化喷嘴连接，雾化喷嘴通过管道与储油罐连接，真空罐的出口与轻质油分离器连接，轻质油分离器将含油废水经过油水分离后，将油导入储油罐中，将水导入储水罐中，储水罐中的水通过管道输送至精滤器清洗系统的储水箱，作为一号精滤器或二号精滤器的清洗用水。

作为本发明更进一步的限定，在对二号精滤器进行清洗前，接通超声波发生电路，利用粘接在一号精滤器和二号精滤器外壁的超声波振子对滤芯进行超声清洗，达到超声清洗所需求的时间后，断开超声波电源。采用超声波对精滤器进行清洗前的超声处理，能够利用其空化作用形成的高温高压的冲击波去除滤芯表面及其内部脉冲反洗难以清除的杂质污物，达到比较彻底地去除滤芯阻塞物和粘附物，进而使得精滤器的滤芯的过滤性能得到很好的恢复、显示过滤压差较小；而且经过多次过滤和滤芯循环清洗后，初始过滤压差得到了较好的保持。

在进行循环清洗前，清洗油液中就有可能含有污染物，所以需要有效地控制循环清洗回路外的油液污染，需要对清洗油液的污染控制采取了以下措施：油箱整体采用全封闭式，避免二次污染，并且在油箱盖板上安装了空气滤清器，以此过滤掉空气中的污染物，同时防止冲洗过程中油液被污染；空气滤清器的盖板可以拆掉后从空滤器向油箱里加油，使油液加入油箱前会先进行一次过滤。

在液压管道进行循环清洗前，需要先对管道进行试压实验，证实待清洗的管道是否安装的安全可靠，所以需要在循环清洗前进行试验操作。

本发明的有益效果是:

1、通过设置清洗管路切换系统，使得清洗油液通过管道出口接头进行船舶液压管道中，清洗油液反向流动，对船舶液压管道进行交替循环清洗，并且在迅速关闭或打开清洗油液通道时，清洗油液会产生脉冲，清洗油液的速度与压力突然上升，产生的脉动可以对污染物进行更大的冲击，从而使难冲洗部位的污染物更易脱离管壁。

2、通过设置三通阀和两个并联的精滤器，在一个精滤器两端的压差超过阈值后，能够切换精滤器对循环清洗油液进行过滤处理，极大提高了清洗系统使用的便捷性。

3、通过设置精滤器清洗系统，通过清水和高压气体对换下的精滤器进行高压冲洗，仅能够有效清除船舶液压管道中混入和沉积的污垢，同时能够对精滤器进行切换使用和在线清洗。

4、通过设置清洗污水分离系统能够精滤器清洗产生的污水进行处理，使得清洗水能够循环使用，使得船舶在缺少淡水的地方也能够采用此系统进行清洗处理。

附图说明

图1是本发明提出的一种船舶液压管道清洗系统的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进一步说明。

实施例一

参照图1，一种船舶液压管道清洗系统，其特征在于，包括:

液压管道检测系统，用于对液压管道内壁污垢的厚度进行实时检测；

循环清洗系统，用于对液压管道进行循环清洗，清除液压管道内壁的污垢；

清洗管路切换系统，用于对循环清洗管路进行切换，实现对液压管道的反向清洗；

精滤器清洗系统，用于对过滤器进行在线清洗；

清洗污水分离系统，用于对清洗过滤器产生的污水进行分离，实现清洗水的循环利用；当液压管道检测系统监测到管道内壁污垢厚度超过阈值，开启循环清洗系统对液压管道进行循环清洗，清洗后的油液通过精滤器后返回油箱；每隔一段时间通过清洗管路切换系统，对循环清洗管路的入口和出口进行切换，对液压管道进行反向清洗；清洗一段时间后，当检测到精滤器两端的压差超过阈值，通过三通阀将循环油液管路切换至另一精滤器，同时采用精滤器清洗系统对换下的精滤器进行清洗，产生的污水经过清洗污水分离系统进行分离。

其中，液压管道检测系统包括依次连接的超声探头、超声信号接收器、示波器、电脑主机和脉冲发射器，电脑主机通过线路分别与脉冲发射器、示波器连接，电脑主机向脉冲发射器发送信号进而控制超声探头按照一定频率发射超声脉冲，超声信号接收器接收回波信号后，将信号传送至示波器进行处理，经示波器处理后的超声回波信号传送至电脑主机，电脑主机根据超声回波信号计算得出液压管道内壁污垢的厚度。

其中，循环清洗系统包括油箱、吸油过滤器、液位液温计、空气滤清器、液位控制继电器、温度传感器、电加热器、电机、联轴器、齿轮泵、径向柱塞泵、电磁溢流阀、单向阀、溢流阀、插接阀、测压接头、测压管、压力表、高压球阀、球阀、压力传感器、微粒检测仪、、流量计、三通阀、一号精滤器、二号精滤器、精滤器、管式单向阀、过滤器；吸油过滤器和电加热器设置于油箱内部，液位液温计设置于油箱外壁，空气滤清器、液位控制继电器和温度传感器通过连接线设置于油箱外侧；吸油过滤器与柱塞泵连接，电机转动通过联轴器驱动柱塞泵，将清洗油液通过吸油过滤器吸入柱塞泵中，清洗油液通过柱塞泵经过单向阀、球阀后通过管道入口接头进入船舶液压管道中；同时，油箱中的清洗油液通过油箱中一侧设置的电机和联轴器驱动齿轮泵，齿轮泵将油液泵送依次经过单向阀、高压球阀、插接阀、高压球阀通过管道入口接头进入船舶液压管道中；在齿轮泵的管路中设置安装电磁溢流阀的旁路，防止管道中清洗油液的油压超过预定值；在柱塞泵的管路和齿轮泵的管路中均旁接测压接头、测压管和压力表，用于对循环清洗管路中的清洗油液的压力进行检测；清洗油液对船舶液压管道内壁的污垢清洗后从管道出口接头流出，通过球阀、高压球阀、流量计、三通阀后进入一号精滤器或二号精滤器，经过精滤后的清洗油液返回至油箱。

其中，油箱还通过管道连接齿轮泵，齿轮泵通过电机和联轴器驱动，齿轮泵将油箱中油液输送至两个并联的精滤器中，经过过滤后通过管式单向阀返回油箱中。

其中，清洗管路切换系统包括两段交叉设置但不连通的管道和四个球阀，使得对船舶液压管道循环清洗一段时间后，通过对管道上四个球阀的不同的开闭设置，使得清洗油液通过管道出口接头进行船舶液压管道中，清洗油液反向流动，对船舶液压管道进行交替循环清洗。

其中，在循环清洗回路中，在流量计的前端设置测压旁路，测压旁路包括依次连接的过滤器、测压接头、测压管和微粒检测仪，通过对微粒检测仪对循环清洗回路中的杂质的含量进行检测。

其中，精滤器清洗系统包括储水箱、水泵、超声波振子、流量计、放空阀、气泵、蓄能器和截止阀；四列超声波振子分别设置于一号精滤器和二号精滤器两侧，储水箱通过管道与水泵连接，水泵通过管道依次连接截止阀、流量计和二号精滤器，高压气体通过管道与气泵连接，气泵将高压气体泵送至蓄能器中进行加压，当蓄能器中压力达到设定压力时，开启蓄能器对应的截止阀，在高压气体的作用下，蓄能器内的压力迅速均匀地传递至二号精滤器内，在二号精滤器中滤芯内表面的每一点都产生一个瞬间的高压，对嵌入滤芯内的固体颗粒产生瞬态冲击，然后向蓄能器中充入清水并待蓄能器中的压力恢复到设定反冲压力后再次打开蓄能器对应的截止阀，如此数次，直至达到额定的清洗次数；清洗完成后，打开与二号精滤器连接的放空阀，将二号精滤器中的气压恢复常压。

其中，二号精滤器两侧的压差超过4.5bar时，通过三通阀将循环清洗回路切换至经过一号精滤器进行过滤处理，并采用精滤器清洗系统对二号精滤器进行清洗。

实施例二

本发明中的一号精滤器和二号精滤器均采用筒式过滤器，包括外壳和滤芯，其中滤芯选用不锈钢丝网烧结滤芯，上段采用直径为120mm、高200mm的不锈钢圆筒，下段采用长为100mm的正四边形的不锈钢筒，滤芯高度为600mm，中间采用外径为200mmm的不锈钢法兰连接；不锈钢丝网烧结滤芯由保护层、阻挡过滤层和强度支撑层3部分构成，由3-6层纺织丝网平铺在一起烧结而成，孔径较小、具有较高分离精度的纺织丝网作为阻挡过滤层设置在滤芯最外侧。

实施例三

本发明的另一个实施例中，清洗污水分离系统具体的包括三相分离器、收集箱、雾化喷嘴、空气压缩机、储油罐、真空罐、轻质油分离器、储水罐；三相分离器分别与收集箱、雾化喷嘴和真空罐连接，空气压缩机的出口通过管道与雾化喷嘴连接，雾化喷嘴通过管道与储油罐连接，真空罐的出口与轻质油分离器连接，轻质油分离器将含油废水经过油水分离后，将油导入储油罐中，将水导入储水罐中，储水罐中的水通过管道输送至精滤器清洗系统的储水箱，作为一号精滤器或二号精滤器的清洗用水。

其中，在对二号精滤器进行清洗前，接通超声波发生电路，利用粘接在一号精滤器和二号精滤器外壁的超声波振子对滤芯进行超声清洗，达到超声清洗所需求的时间后，断开超声波电源，通过超声波对精滤器进行清洗前的超声处理，利用其空化作用形成的高温高压的冲击波去除滤芯表面及其内部脉冲反洗难以清除的杂质污物，达到比较彻底地去除滤芯阻塞物和粘附物，进而使得精滤器的滤芯的过滤性能得到很好的恢复、显示过滤压差较小，经过多次过滤和滤芯循环清洗后，初始过滤压差得到了较好的保持。

本发明能够通过对液压管道的污垢厚度进行实时检测，当液压管道检测系统监测到管道内壁污垢厚度超过阈值，开启循环清洗系统对液压管道进行循环清洗，清洗后的油液通过精滤器后返回油箱；每隔一段时间通过清洗管路切换系统，对循环清洗管路的入口和出口进行切换，对液压管道进行反向清洗；清洗一段时间后，当检测到精滤器两端的压差超过阈值，通过三通阀将循环油液管路切换至另一精滤器，同时采用精滤器清洗系统对换下的精滤器进行清洗，产生的污水经过清洗污水分离系统进行分离。采用该系统不仅能够有效清除船舶液压管道中混入和沉积的污垢，同时能够对精滤器进行切换使用和在线清洗，极大提高了清洗系统使用的便捷性，并且能够精滤器清洗产生的污水进行处理，使得清洗水能够循环使用，使得船舶在缺少淡水的地方也能够采用此系统进行清洗处理，具有广阔的应用前景。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。