老舊船液壓系統(tǒng)及液壓油的管理
根據(jù)統(tǒng)計表明：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，加強液壓油的質(zhì)量過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)在工作過程中，液壓油泵、液壓馬達等運動副長時間的摩擦、磨損也會不可避免的產(chǎn)生一些微粒雜質(zhì)，這些微粒隨油液流動，除了可能引起小孔堵塞外，還會導(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)有缺陷時應(yīng)及時更換，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)因為使用時間長，腐蝕、磨損相對較大。對液壓系統(tǒng)部件的拆檢，管路的焊補也是經(jīng)常性工作。這些工作往往會造成系統(tǒng)污染。液壓系統(tǒng)管路焊接補漏過程因操作不規(guī)范極易進入焊渣等雜質(zhì)。船上需焊補液壓管時最好整段拆下進行焊接。焊妥裝復(fù)前應(yīng)徹底清潔，對焊管路時宜采用套管形式。一般對于大規(guī)模的液壓管更換，建議由專業(yè)廠家完成。另外，平時對暴露甲板上的液壓管路應(yīng)及時做好防腐處理，修船時及時更換已經(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)，修理時發(fā)現(xiàn)大多是由于油內(nèi)雜質(zhì)的問題引起的。其實最大的原因就是該輪甲板液壓管路腐蝕嚴重，經(jīng)常不規(guī)范焊補管路造成的。
更換管路時，新管內(nèi)部往往有很多雜質(zhì)、粉塵，需要進行沖刷，裝配前應(yīng)全部徹底酸洗清洗。因此主管輪機員在申購物料時注意增加一些鹽酸或硫酸。拆檢過程中要特別注意部件的清潔。拆下來的閥件、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。另外裝配過程中對工具、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，這樣極易污染整個系統(tǒng)，可能導(dǎo)致更大的問題。
2)油泥清理與預(yù)防。在拆卸系統(tǒng)部件時看到的油液是干凈的，但是在老舊船的存儲柜、高置油箱、工作油箱的底部其實積存有相當(dāng)數(shù)量的油泥。而這些油箱又很少設(shè)有底部放殘閥，一旦船舶搖晃時油泥就極易進入系統(tǒng)。油泥對系統(tǒng)危害很大，會堵住閥開口（特別是一些阻尼孔）改變閥的特性或使閥失靈，影響閥件正常運行，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。一般認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清理已產(chǎn)生的油泥，定期進行底部放殘（如果有），并在大修及換油時徹底清洗油箱，另一方面要重點防止油泥形成，定期對各液壓系統(tǒng)放空氣，對外露的油箱、管系做好防水，有條件的還要控制液壓油儲存處的濕度，嚴防水分進入液壓系統(tǒng)。
3)外部粉塵的預(yù)防。現(xiàn)在有許多老舊船的油箱呼吸口安裝高效能濾器，只是簡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還是極易進入油箱的。 如“FZJ”輪V26航次從泰國裝木薯粉（粉狀物較多）回國，到港檢修時打開尾絞纜機高置油箱發(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)運行以及拆裝過程中極易進入系統(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。因此在訂購備件時建議主管輪機員向機務(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。液壓油的污染程度需要送專業(yè)廠家化驗，但在船上也可以作初步的現(xiàn)場判別，將用過的油和新油在顏色、氣味、沉淀等方面進行比較。一般顏色透明、無變化、氣味無異常可正常使用。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，氣味無明顯異常表明混人了空氣或水。主管輪機員也可在船上用濾紙檢測油液的雜質(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普遍的問題，不僅會造成油液浪費而且往往造成環(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)承受大負荷時，最明顯的就是爆管子。如“bzj”輪某航次靠泊絞纜時發(fā)生錨機液壓油管爆裂，大量液壓油噴灑到甲板上險些造成污染事故。查原因發(fā)現(xiàn)是暴露甲板的主油管局部腐蝕嚴重導(dǎo)致管璧過薄，受高壓作用時爆裂。對于這種情況，建議主管輪機員定期巡查管路特別是外露管路，發(fā)現(xiàn)腐蝕嚴重的應(yīng)及早更換并做防腐處理。對于無條件更換的要采取相應(yīng)的防護措施。其次，液壓管接頭和操作閥的閥芯密封件處及油馬達內(nèi)部（不易察覺）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，對高置油柜的油位做記號和對各個液壓系統(tǒng)巡查是很需要的。對于接頭泄漏可以在低壓或無壓狀態(tài)下進行接頭上緊，一般可用開口扳加一套管稍用力即可，用力過大可能滑牙，加劇泄漏。對于操作閥的泄漏，建議提前更換密封件，一般多為橡膠“Orlng”（有的開倉機構(gòu)的千斤頂為片狀尼龍圈，需特供）。平時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。
3．液壓油質(zhì)量的過程控制
(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上都有提到。最適合的油溫一般是30～50℃，但針對不同設(shè)備應(yīng)有所區(qū)別，如舵機一般不超過60℃，起貨機一般小于85℃。需要一提的是，當(dāng)船舶由寒帶(-17℃)開往熱帶(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，先開啟油泵空載或輕載運行一段間讓系統(tǒng)部件均勻受熱。在熱帶區(qū)域系統(tǒng)運行時間長的話，要求開啟冷卻水(＞40℃)。甲板液壓系統(tǒng)（開關(guān)艙起貨機等）等盡量避免不必要的空載運行。同時因溫度升高，黏度相應(yīng)降低，泄漏可能會增加，需要加強對整個系統(tǒng)的巡查。
(2)液壓油的選擇與使用。液壓油的選用、補加、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)備等實際使用情況進行選擇液壓油，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)牌號包括32、46、68等。一般船舶多使用HV46/68或HM46/68。對于遠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)時使用。值得注意的是不同品牌(如遠洋輪常用的“BP ma-rine”、“CASTROL”、“SUN”)的同牌號液壓油在部分理化性能指標上略有差別，所以在選用及訂購時要注意區(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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在補加液壓油時需要對操作人員灌輸“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)過可靠的過濾設(shè)備，特別是通過漏斗加油的系統(tǒng)，必須在漏斗上焊裝多目數(shù)濾網(wǎng)。建議液壓系統(tǒng)的補油工具（油泵、油桶、軟管等）專油專用，存放時注意防水和防塵。需不需要換油最好由進行油質(zhì)化驗結(jié)果決定，具體參照指標可依據(jù)行業(yè)標準CB/T3436 1992的規(guī)定，如下表所示。
船用液壓油換油指標列表
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項目 |
L-HV液壓油 |
L-HM液壓油 |
L-HL液壓油 |
試驗方法 |
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強化性能變化極限指標 |
40℃運動黏度變化率(%) |
±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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閃點下降(℃) |
-8 |
-8 |
-8 |
GB 267-1988 |
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伺服系統(tǒng)
污染等級 |
18/15 |
18/15 |
18/15 |
計數(shù)法 |
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104 |
104 |
104 |
重量法 |
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中高壓
污染等級 |
20/17 |
20/17 |
20/17 |
計數(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題和管理不到位造成的。所以對于老舊船，輪機人員熟悉液壓系統(tǒng)液壓油、有效防止液壓油污染和加強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，船舶液壓系統(tǒng)泄漏、污染等控制是一項系統(tǒng)工程，控制環(huán)節(jié)較多，只有嚴格控制各個環(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。