液压系统_一步法_安装工艺及特点

ExtraEdition(1)2009!!!!!!!

!!!冶!金!设!备!METALLURGICALEQUIPMENT!!!!!!

!2009年特刊(1)!!

󰀁现场经验󰀁

液压系统󰀂一步法 安装工艺及特点

唐!燕!宋茂祥!成红芳

(上海宝冶建设有限公司!上海200941)

摘要!液压系统󰀂一步法 安装工艺与传统工艺进行技术、经济、环保等方面的比较,充分展显示了一步法安装工艺具有环保、节能、节材、节省资源的优越性。液压泵保护装置是󰀂一步法 工艺用系统泵进行系统冲洗的有效保护措施,该工艺在宝钢宽厚板等六个钢厂的热冷轧带钢和宽厚板工程中应用,效果很好。达到国际安装标准。

关键词!液压系统!安装!一步法!管道预处理!液压泵!保护装置!循环冲洗

InstallationTechnologyandCharacteristicofOneStepMethodforHydraulicSystem

TangYan!SongMaoxiang!ChengHongfang

(ShanghaiBaoyeConstructionCorp.Ltd.,Shanghai200941)

ABSTRACT!Thecontastbetweenthe󰀂onestepmethod ofhydraulicsysteminstallationandthetraditionalworkmanshiphascompletelyshowmtheadvantageof󰀂onestepmethod ontheaspectsofenvironmentalprotection,energysaver,materialandrecourceconservation.Thehydraulicpumpprotectionsystemisaeffectionmethodwhichusesystempumptoprocessthesystemflushingin󰀂onestepapproach ithasbeenappliedtotheprojectofcold(hot)󰀁rolledsteelstrip,wideandghickplaterollinginsixsteelcompanyincludingBaogangwideandghickstee.lTheeffectisverygoodtobeperfect,anditgainsthesatisfactionoftheproprietorsandtheapprovaloftheforeignmacha󰀁nts.

KEYWORDS!Hydraulicsystem!Installation!Onestepmethod!Pretreatmemtofpipe!Hydraulicpump!Pro󰀁tectionsystem!Circulatingflushing

1!问题的提出

1)长期以来,液压系统的安装应用的液压系统二次安装法和循环酸洗法。二次安装法是20世纪70年代开发的工艺,并首次在武钢1700工程中应用,并获得成功。工艺流程如下:

材料进场∀管道一次安装∀管道拆除∀槽式酸洗∀二次安装∀冲洗临时回路配置∀临时泵及冲洗油一次冲洗∀复位∀二次冲洗∀压力试验∀调整和试运转。

20世纪70年代液压设备刚刚涉足冶金行业,由于经验不足,且当时条件的限制,工艺尚不完善,主要表现是冲洗时间太长,管道上了附着的氧化铁皮等难以清除,为此一个系统的冲洗要3~4个月,为了加快冲洗进度,采用了敲击和震打管道的方法,往往要花费大量的人力投入

敲击管道工作,曾有󰀂老婆孩子一齐上 打一埸󰀂人民战争 之势,当然这已成为了历史。在不断总结经验的基础上,20世纪80年代初,工艺有所改善,冲洗时间缩短,少则一个月,多则2个月即可达到清洁度要求,除了个别处尚需敲管以外,基本上不用敲管。乃技术上的一大进步。20世纪80年代中期在二步法的基础上,研制和开发了在线循环酸洗工艺,避免了管道二次安装,即在管道安装后采用专门的酸洗装置和冲洗装置以及大量的连接管道,实施在线循环酸洗和循环冲洗。

2)循环酸洗法工艺流程:

材料进场∀配管∀循环酸洗装置及临时回路的配置∀试漏∀循环酸洗∀循环冲洗装置及循环冲洗∀复位∀二次冲洗∀压力试验∀调整和试运转。

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!唐燕等:液压系统󰀂一步法 安装工艺及特点3)循环酸洗法固然有一定的优越性,但设备费用及外地施工时的运输费用较高。此外对工地的环境及施工人员的作业安全带来隐患。尽管液压系统二次安装法和循环酸洗法在过去多年的液压系统施工中起到很大的作用,但存在很多的不足,主要表现在下列几方面:

(1)污染环境,危及工地操作安全。二次安装法由于管道二次安装的工艺要求,增加了许多法兰或接头,这些法兰或接头容易产生泄露,同样循环酸洗是在线进行的,难免酸液滴漏,给环境带来一定的影响,也给现埸操作人员带来安全隐患。

(2)二次安装法和循环酸洗法临时配管均较复杂,劳动强度大,工作量也大。

(3)循环酸洗要配备专用酸洗装置,二次安装法和循环酸洗法都要配备专用冲洗装置,费用较高。

(4)冲洗时间长。

如上所述,二次安装法和循环酸洗法冲洗油耗量大,酸洗装置费用高,投入大等等。既不符合环境保护的原则,也不符合节能、节材节约资源的精神。为此在总结液压系统传统安装工艺的基础上,开发液压管道安装新工艺,即一步法液压系统安装新工艺,使液压系统安装上了一个新的台阶。

4)国外液压系统安装一般采用二次安装法和循环酸洗法,在循环酸洗工序中采用专用的酸洗冲洗装置进行。德国循环酸洗法应用较多,日本二次安装法占主导地位。采用液压系统工作泵进行冲洗,对泵的安全一直是众所关注的。由于没有设置原泵保护装置对原泵的安全带来一定的陷患,所以很少采用。一般只用于精冲洗,即使如此,外商和业主仍心存后顾之忧。液压系统󰀂一步法 安装工艺克服了传统工艺的不足。管道不需二次安装。实施管道预处理,避免了在工地酸洗造成污染,同时节省了大量临时配管的人力物力。特别是设置了专用泵保护装置,解决了利用液压系统原工作泵、油箱等进行冲洗时对原液压系统设备特别是泵的安全问题。从某种意义上,充分利用了社会资源,也体现了保护环境、节材、节约资源的理念。

2!液压系统󰀂一步法 安装工艺的特点

1)有效避免了环境的污染。

(1)管路不需要二次安装,也基本不需要中间法兰和接头。不仅节约了大量的劳动力和材料成本,而且避免了污染源的产生。

2009年特刊(1)

(2)实施管道预处理,避免了工地环境的污染。2)临时配管量小。利用工作泵、工作油箱、甚至工作油通过阀架直接投入冲洗。无需价格较高的专用设备酸洗冲洗装置,节省安装费用和节省劳动力。

3)实现高压、高温、大流量冲洗,时间短,成本低,效果好对于伺服液压系统,主管一般只需要48小时~72小时。阀架后管道一般只需要8~16小时。

4)缩短工期。用此󰀂一步法 安装工艺,不一定要等到所有阀架后管道安装完毕后才能进行试运转,可以一边试车,一边施工,节省了工期。

5)液压整体系统压力试验,试验方法简单速度快,不仅及时检验了施工质量而且有效的检验了设备质量。

6)工作泵保护监视装置是工作泵的保护神,对工作泵的保护做到了万无一失,免除了业主和外商的担忧,减少了工地协调工作,提高了施工进度。

3!液压系统一步法安装工艺关键技术与创新点3.1!关键技术

泵保护装置的设计。长期以来,外商和业主对使用原泵进行冲洗一直存在疑惑,主要是担心原工作泵会受到损伤,影响正常使用的寿命。本工艺通过多年的实践和经验总结,开发了泵保护装置,无论在理论上还是实践中都充分证明对原工作泵无伤害。3.2!创新点

1)技术指标素材预处理工艺,实现工地无酸液。这一创新基于循环酸洗在工地进行,在操作过程中不可避免的有酸液滴漏,造成环境污染,危及工地施工人员安全。

2)实现原系统工作泵进行循环冲洗。在线循环冲洗和二次安装法采用线外循环冲洗,在操作过程中不可避免的有油液滴漏,造成环境污染,危及工地施工人员安全。

3)泵保护装置的设计,有效解决了用原工作泵冲洗时对泵的可靠的保护,使工作泵不受到损伤。这一创新,为实现原系统工作泵进行循环冲洗提供了条件。4!掌握󰀂一步法 安装工艺是液压系统安装质量的有效保证

工艺是核心,正确的工艺是施工质量的有效保证。通过宝钢宽厚板、涟钢薄板、湘钢宽厚板、首秦宽厚板等工程实践,收到良好的效果,业主满意,外商赞同。在总结经验的基础上,不断改进,并已形成成熟工艺方法,为进一步推广应用打下了良好坚基。

1)工艺流程

∀73∀!!冶!金!设!备2009年特刊(1)!

净,再放入钝化槽进行材料表面钝化,使材料表面形成一层均匀的保护膜。然后将管材料干燥,再后进行内表面涂油工作。然后用干净的压缩空气将防锈油均匀地喷涂到管材内表面,外表面涂以底漆后,然后将管口包扎,运入工地进行安装。一般上述工序在专门的酸洗工厂进行。近年外地施工项目较多,不可能在本部专门的酸洗车间进行,经论证和实践证明,外地施工项目建立小型酸洗工场是可行的。

3)管道安装,一步到位,免除二次安装

预处理的管道运入工地后即进行安装,因已经预处理,避免了二次拆卸和安装。

管道安装包括下料、切割、打坡口、焊接、组装、安装等工序。

切割管道宜采用机械切割,利用坡口机进行管道的打坡口作业。切割管道严禁采用砂轮片切割方式,对于大口径(󰀁168以上)管道,工地不具备机械切割条件,可以采用火焰切割方式进行切割,但必须在切割完毕后将管内的飞溅物清理干净。坡口作业尽量避免采用砂轮片方式进行,对于有些特殊口径(󰀁22以下及󰀁140以上)的管道,坡口机不能进行坡口作业时,可以采用砂轮片方式进行坡口作业。但必须采取相应的保护措施,如管口塞入尼龙布等,防止杂物进入管口。

4)管道的加工及焊接满足规范要求

管道的加工及焊接接常规进行。对于小口径管道,宜采用冷弯方式进行管道的弯制,尽量避免用焊接式弯头,严禁采用热弯方式进行弯管作业。

液压管道的焊接宜采用充氩保护焊,不锈钢管道必须采用充氩气保护焊。焊接作业完毕,对焊接焊缝按规范进行射线检验并符合设计技术文件规定。

5)泵保护装置的设计和设置科学合理。

液压泵保护装置必须安装在油箱进口,液压系统冲洗过程中系统管道中的微小颗粒及污物都必须经保护装置方可进入油箱,原液压(工作)泵入口的油来自油箱,利用保护装置以达到有效保护原液压(工作)泵的目的。

图1!󰀂一步法 工艺流程

2)工厂素材预处理,实现工地无酸液

液压系统一步法安装工艺关键之一是管道预处理,即管道的预处理是在工地以外的场所实施。最好是在专门的酸洗工厂进行预处理。对于外地工程,当地无专门的酸洗工厂,可自行设立小型酸洗场地,如图2设置简易设备,避免了工地酸洗,造成环境污染。

图2!小型酸洗工场平面布置图

小型酸洗工场屋架顶设置一台电葫芦,地面设置两个的酸洗和钝化槽,废水收集槽和废水坑,废酸及废水均集中由当地专门机构处理。

预处理工艺包括酸洗、钝化、干燥、防锈、包装、运输等工序。酸洗合格后,用水将材料表面残留的酸液冲洗干

图3!冲洗回路示意图

6)冲洗回路设计简单,系统的冲洗高效。

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!唐燕等:液压系统󰀂一步法 安装工艺及特点(1)系统冲洗回路的设计和设置。系统冲洗应设计和配置合理的冲洗回路。冲洗回路如图3所示。在管道安装完毕后按回路设计进行回路的设置,并如图2配置极少量临时冲洗回路连接管道临时回路配管要保证其内壁的清洁度。

(2)液压系统的冲洗用系统工作泵、工作油箱等设备进行。先对泵站到阀架之间的主管道进行冲洗。冲洗时,泵站的循环冷却过滤装置和备用泵同时投入使用,利用循环冷却过滤装置控制系统的油温在45#C~65#C的最佳范围内。同时将系统的压力升到3.0MPa~7.0MPa范围内以实现大流量、高压、高温连续冲洗作业。以提高冲洗效果。

(3)主管冲洗合格后,将主管道上的临时回路A拆除,保留工作油泵保护监视装置,将主管路复位。主管复位完毕后,再通过阀架对具备冲洗条件的阀架后管道进行冲洗。对阀架后管道进行冲洗时,要将比例阀和伺服阀用相应规格的冲洗板或普通电磁阀代替。冲洗合格后将临时回路B拆除,对系统进行复位。

(4)系统的压力试验。系统的压力试验以往是在管道冲洗后进行,采用一步法施工是在管道冲洗并复位后

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再进行整体压力试验和调整试运转。

5!液压系统󰀂一步法 安装工艺在国内外尚属首创

国外一般二次安装法和循环酸洗法,在循环酸洗工序中采用专用的酸洗冲洗装置进行,也曾有采用液压系统原工作泵进行冲洗,由于没有设置原泵保护装置,对原泵的安全带来一定的隐患,故很少采用.

液压系统󰀂一步法 安装工艺克服了传统工艺的不足。管道不需二次安装,实施管道预处理,避免了在工地酸洗造成污染和节省了大量临时配管的人力物力。设置专用泵保护装置利用液压系统原工作泵、油箱等进行冲洗,不仅确保了原液压系统设备的安全,也充分利用了社会资源,体现了保护环境节材节约资源的理念。

泵保护装置的设计和设置在国内外液压系统安装中实属首创。

液压系统󰀂一步法 安装工艺与当前国内外使用的二次安装法和循环酸洗法相比在质量方面达到同等水平。除了在环境保护、节材、节省资源方面有显著的特点外,特别是施工工期大大的缩短,经济效益好社会效益显著,达到国内外先进水平。

表1!传统的二次安装法、循环酸洗法与一步法安装工期比较

序号

工程名称

施工时间1989年1996年1999年2005年2002年2003年2005年

施工工艺

传统工艺循环酸洗法二次安装法二次安装法二次安装法

一步法一步法一步法一步法工艺

冲洗时间2个月1个月1个月3个月5天5天4天

设计方德马克三菱三菱、日立三菱、日立西马克西马克新日铁

1宝钢2050热轧工程液压系统2宝钢1580热轧工程液压系统

3宝钢1550冷轧工程液压系统

湖南涟钢冷轧工程酸轧机组液压系统7

(其他施工)

4武钢2250热轧工程液压系统5湖南涟钢热轧工程液压系统6湖南涟钢冷轧工程液压系统6!液压系统󰀂一步法 安装应用实例

时间85天。人工费按180元/工日计算,节省费用122400元。电费按1.2元/度计算,节省费用122400元

由1)、2)、3)项相加节约费用共26.516万元。众所周知,一个热轧带钢工程有5~6万米管道,按上述计算可获得近284.1万元的经济效益。

社会效益更显著:

近年各大钢厂建设热轧宽厚板工程趋势很大,液压系统越来越多采用󰀂一步法 工艺经济效益前景十分看好。

液压系统󰀂一步法 安装工艺开发以来先后在下列工程中实施,获得了很好的效果。

在武钢2250宽厚板工程中液压系统󰀂一步法 安装工艺中应用,效果良好。未发生工作泵损伤情况。在泵入口进行油样检验油的清洁度符合要求。涟钢热轧薄板全

(转3页)

液压系统󰀂一步法 安装工艺与当前国内外使用的二次安装法和循环酸洗法在下列几方面获得经济效益。现以热轧带钢工程卷取机液压系统安装为例经济效益计算如下:

卷取机液压系管道安装量为5600m,设一个液压站。1)与循环酸洗法比较节省了专用酸洗和冲洗装置(酸洗和冲洗装置总造价为13万元)。

2)与循环酸洗法比较冲洗回路简化,节省酸管费用。卷取机有两个阀架节省阀架联连管人工32工日,按180元/工日计算为3960元,材料费用:2500元,机械费用5300元,总计为12760元。

3)与循环酸洗法比较,节省冲洗时间

循环冲洗为90天,󰀂一步法 工艺冲洗为5天,节省

∀75∀!苍安等:基于专家控制器补偿的开卷机恒定张力控制以上程序可以通过西门子PLC中的SCL语言实现。实现智能分类,达到精确补偿的控制目的。

驱动开卷机的变频器工作在转矩控制的模式下时,通过以下式子设定变频器的转矩上下限值。开卷机一般工作在负转矩状态中,即工作在转矩下限上。

MHL=MSET+MLOSSMLL=-MHL

MLOSS=MACCEL+MFRI+MCONMADD=0

式中!MHL和MLL∀∀∀转矩上下限;

MLOSS∀∀∀转矩补偿;

MADD∀∀∀附加转矩。通常在转矩控制中为0;MCON∀∀∀常量,可以在调试过程中选择合适的常数。通过根据钢卷卷径的变化实时计算,并且考虑到摩擦和惯性转矩的损失,改变转矩上下限设定值达到恒定开卷张力的控制目的。4!系统实现

由PLC完成实时计算的任务,计算附加速度和转矩上下限。通过通讯电缆传输给变频器进行控制。

PLC运算的具体步骤是:首先,由计算出一个附加速度设定值,与速度设定值之间取和,使之与速度反馈值的比较偏差值使速度调节器负过饱和,此时,变频器运行在

p79~82

参考文献

(7)(8)(9)(10)

5!结束语

2009年特刊(1)

转矩控制模式。之后,根据算法计算出转矩的上下限值,进行转矩设定。其间有逻辑指令比较繁琐,这里不加冗述。其控制回路如图2。

图2!转矩控制回路图

本文详细阐述了开卷机间接恒张力控制方法。其已经成功应用于1350mm连续电镀锌生产线上的开卷机控制。实现了较高精度的张力控制。

[1]洪志祥.酸洗连轧线开卷机控制冶金动力,2007(5)[2]倪顺利,朱海贵.镀锌线入口张力控制.冶金动力,

2004(6)p97~99

[3]薛定宇.控制系统计算机辅助设计.北京:清华大学出版社,2006(3)p39~41

(收稿日期:2009-04-13)

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部液压系统和冷轧薄板工程二个液压系统(其他系统不是本单位施工),本公司承建的一个液压系统采用󰀂一步法 安装工艺且安装了工作泵保护装置,效果良好,冲洗质量好,特别是冲洗时间仅5天,另一系统是其他单位施工,采用二次安装法施工,冲洗时间达数月,为此业主极力推荐在其他系统中应用。

湘钢宽厚板工程、宝钢宽厚板连铸工程、宝钢宽厚板热轧工程首钢秦皇岛4300宽厚板工程、武钢1580热轧工程等全部液压系统均采用󰀂一步法 安装工艺且安装了工作泵保护装置,效果良好。外商称赞,业主满意。不仅获得了较好的企业经济效益,社会效益也十分显著。随着我国轧制技术的发展和进步,轧钢车间的建设如雨后春荀,液压系统󰀂一步法 安装工艺的推广应用前途光明。

7!结束语

液压系统󰀂一步法 安装工艺早在于2005年就已经开始研究并成功的在武钢铁2250宽厚板工程中应用,随后在涟钢热轧薄板全部液压系统和冷轧薄板工程二个液压系统应用,涟钢冷轧薄板工程其他系统不是本单位施工,采用的是传统工艺,其效果明显不如󰀂一步法 安装工艺。为此液压系统󰀂一步法 安装在涟钢受到外商及业主的赞扬和肯定,由于󰀂一步法 的显著的优越性,连续在湘钢宽厚板工程、宝钢宽厚板连铸工程成功的应用,获得较好的经济效益,特别是社会效益十分显著。

从上述工程使用情况,液压系统一步法安装工艺效果良好。未发生工作泵损伤情况。在泵入口进行油样检验油的清洁度符合要求。特别在宝钢宽厚板热轧工程全部液压系统采用󰀂一步法 安装工艺且安装了工作泵保护装置,效果十分好,得到外商的认可。可以预见,液压系统一步法安装工艺有广阔的推广应用前景。

(收稿日期:2009-01-20)

∀3∀