Nghiên cứu đánh giá mức độ suy giảm tính chất của dầu thủy lực bằng phương pháp xác định hàm lượng hạt rắn, các phương pháp hóa lý và đề xuất quy trình bảo dưỡng hệ thống thủy lực

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT  TRẦN NGỌC HƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ SUY GIẢM TÍNH CHẤT CỦA DẦU THỦY LỰC BẰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HẠT RẮN, CÁC PHƯƠNG PHÁP HĨA LÝ KHÁC VÀ ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG THỦY LỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊA CHẤT  TRẦN NGỌC HƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ SUY GIẢM TÍNH CHẤT CỦA DẦU THỦY LỰC BẰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HẠT RẮN, CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ KHÁC VÀ ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG THỦY LỰC Ngành: Kỹ thuật Hóa Học Mã số: 60520301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐINH VĂN KHA HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Bản luận văn thạc sĩ Ngành Kỹ thuật hóa học với đề tài: “Nghiên cứu đánh giá mức độ suy giảm tính chất dầu thủy lực phương pháp xác định hàm lượng hạt rắn, phương pháp hóa lý khác đề xuất quy trình bảo dưỡng hệ thống thủy lực” hoàn thành hướng dẫn TS Đinh Văn Kha - Viện Hóa Học Cơng Nghiệp Việt Nam Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luân văn trung thực nội dung chưa công bố cơng trình nghiên cứu trước Hà Nội, ngày 06 tháng 04 năm 2015 Tác giả Trần Ngọc Hương MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 14 1.1 Giới thiệu hệ thống thủy lực 14 1.1.1 Giới thiệu chung 14 1.1.2 Các ứng dụng hệ thống thủy lực 16 1.1.3 Bơm thủy lực 17 1.2 Bơm thủy lực 19 Bơm thủy lực phân loại sau: 19 1.2.1 Bơm có lưu lượng thay đổi (Bơm điều chỉnh) 19 1.2.2 Bơm có lưu lượng cố định (Bơm cố định) 20 1.3 Bể chứa 27 1.4 Bộ lọc 30 1.5 Xi lanh, piston 34 1.6 Van 36 1.6.1 Van đảo chiều (Directional control valve) 36 1.6.2 Van tiết lưu (Flow control valve) 39 1.6.3 Van áp suất (Pressure Valve) 41 1.7 Ống dẫn thủy lực thiết bị phụ 44 1.7.1 Ống dẫn thủy lực 44 1.7.2 Mối nối thủy lực 46 1.8 Khái niệm, chức phân loại dầu bôi trơn 49 1.8.1 Khái niệm dầu bôi trơn 49 1.8.2 Chức dầu bôi trơn 50 1.9 Phân loại chất lỏng thủy lực 51 1.10 Tiêu chuẩn lựa chọn chất lỏng thủy lực 52 1.11 Dầu thủy lực từ dầu khoáng 53 1.11.1 Dầu khống tinh chế khơng có phụ gia (Loại HH) 57 1.11.2 Dầu khống tinh chế có phụ gia ức chế oxy hóa ức chế gỉ (Loại HL) 57 1.11.3 Dầu HL thêm phụ gia chống mài mòn (Loại HM) 58 1.11.4 Dầu HM thêm phụ gia cải thiện số độ nhớt (Loại HV) 58 1.12 Chất lỏng thủy lực chống cháy 58 1.12.1 Dầu thủy lực chống cháy loại HFA 59 1.12.2 Dầu thủy lực chống cháy loại HFB 59 1.12.3 Dầu thủy lực chống cháy loại HFC 59 1.12.4 Dầu thủy lực chống cháy loại HFD 60 1.13 Phụ gia 62 1.13.1 Giới thiệu chung 62 1.13.2 Phụ gia ức chế oxi hóa 62 1.13.4 Phụ gia tăng cường số độ nhớt 66 1.13.5 Chất ức chế bọt, chất nhũ hóa chất khử nhũ tương 67 1.13.6 Độ bôi trơn 68 1.13.7 Phụ gia hạ điểm đông 70 1.13.8 Phụ gia ức chế thủy phân 71 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 72 2.1 Các phương pháp đánh giá chất lượng dầu thủy lực 72 2.2 Quy trình đánh giá chất lượng dầu thủy lực 76 2.2.1 Giới thiệu hệ thống thủy lực điều khiển DEH 76 2.2.2 Cơ sở đánh giá chất lượng dầu thủy lực Mobil Pyrotec HFD 46 77 2.2.3 Quy trình lấy mẫu dầu phân tích thử nghiệm 77 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG THỦY LỰC 81 3.1 Phân tích đánh giá chất lượng dầu Mobil Pyrotec HFD 46 81 3.2 Phân tích đánh giá kết dầu HFD 46 trình hoạt động 83 3.2.1 Đánh giá chất lượng dầu thủy lực Tổ máy (TM1) 83 3.2.2 Đánh giá chất lượng dầu thủy lực Tổ máy (TM2) 87 3.3 Đề xuất quy trình bảo dưỡng hệ thống thủy lực 92 3.3.1 Lợi ích việc bảo trì bảo dưỡng hệ thống thủy lực 92 3.3.2 Nội dung chương trình bảo trì bảo dưỡng 93 3.3.3 Bảo trì hệ thống 93 3.3.5 Xử lý chất lỏng thủy lực 94 3.3.6 Làm việc phận hệ thống thủy lực 97 3.3.7 Một số quy trình bảo trì bảo dưỡng hệ thống thủy lực 100 3.3.8 Các bước làm hệ thống thủy lực 104 KẾT LUẬN 111 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu ASTM Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt American Society for Testing and Hiệp hội thử nghiệm vật liệu Materials Hoa kỳ API American Petroleum Institute Viện Dầu mỏ Hoa Kỳ SAE Society of Automotive Engineers Hiệp hội kỹ sư ôtô ISO International Standards Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế Organization NAS National Aerospace Standard Tiêu chuẩn hàng không quốc gia Mỹ độ DIN Deutsches Institut für Normung Viện Tiêu chuẩn quốc gia Đức (DIN) NAVAIR NAVAIR Tiêu chuẩn Hải quân Mỹ độ Bar Bar Đơn vị đo Áp suất Psi Psi Đơn vị đo Áp suất cSt Centi Stock Đơn vị đo độ nhớt ppm Parts per million Phần triệu pH pH Độ pH mẫu thử Piston Piston Pit tơng Rotor Rotor Rơ tơ µm µm Đơn vị đo chiều dài Flushing Flushing Xúc rửa Re Reynolds Hệ số Reynolds Offline Offline Lọc offline (Lọc bể chứa) Ferrograph ferrograph Phân tích hạt mài mịn pherograp Bypass Bypass Van bypass, (van phụ) ODTL Ống dẫn thủy lực DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1 Phân loại chất lỏng thủy lực theo ISO 6743/4 50 Bảng 1.2 Độ nhớt cực đại cho phép dầu với loại bơm 53 Bảng 1.3 Các giới hạn nhiệt độ cho dầu thủy lực có 53 cấp độ nhớt khác với VI = 50, 100, 150 theo yếu tố độ nhớt hệ thống thủy lực Bảng 1.4 Các giá trị giới hạn nhiệt độ (giới hạn độ nhớt) cho 56 việc sử dụng dầu động làm dầu thủy lực Bảng 2.1 Bảng phân loại độ nhiễm bẩn dầu theo NAS 73 1638 Bảng 2.2 Bảng phân loại độ nhiễm bẩn dầu theo ISO 74 4406 Bảng 2.3 Bảng phân loại độ nhiễm bẩn dầu theo 75 NAVAIR Bảng 3.1 Kết phân tích chất lượng dầu nhập ngày 81 22/12/2013 Bảng 3.2 Kết phân tích chất lượng dầu nhập ngày 82 16/04/2014 Bảng 3.3 Kết phân tích tiêu kỹ thuật dầu thủy lực 83 TM 11 Bảng 3.4 Kết phân tích tiêu kỹ thuật dầu thủy lực 87 TM 12 Bảng 3.5 Lịch trình bảo dưỡng hệ thống thủy lực 103 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Số hình vẽ Tên hình vẽ Trang Hình 1.1 Nguyên tắc hệ thống thủy lực 14 Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống thủy lực 15 Hình 1.3 Bơm lý tâm 17 Hình 1.4 Bơm piston 18 Hình 1.5 Bơm bánh ngồi 20 Hình 1.6 Bơm bánh khớp 21 Hình 1.7 Nguyên tắc chỉnh lưu lượng bơm cánh gạt đơn 22 Hình 1.8 Bơm cánh gạt kép 23 Hình 1.9 Bơm piston hướng tâm 24 10 Hình 1.10 Bơm piston hướng trục 25 11 Hình 1.11 Điều chỉnh lưu lượng bơm piston hướng trục 26 12 Hình 1.12 Thùng chứa dầu 26 13 Hình 1.13 Bộ tản nhiệt 28 14 Hình 1.14 Sơ đồ bố trí loại lọc hệ thống thủy lực 29 15 Hình 1.15 Lọc hút 30 16 Hình 1.16 Lọc áp suất 31 17 Hình 1.17 Lọc đường dầu hồi 32 18 Hình 1.18 Lọc bể chứa (Lọc offline) 32 19 Hình 1.19 Lọc lỗ thơng 33 20 Hình 1.20 Xi lanh plunger xi lanh thụt 34 21 Hình 1.21 Xi lanh tác động đơn thơng dụng 34 22 Hình 1.22 Xi lanh nhiều cấp vươn xa 34 23 Hình 1.23 Xi lanh tác động kép có cần piston phía 35 24 Hình 1.24 Van chặn 36 25 Hình 1.25 Van cổng 37 26 Hình 1.26 Van cửa; Cổng P kết nối cổng A, Cổng T đóng 37 27 Hình 1.27 Van cửa vị trí đóng 37 28 Hình 1.28 Van cửa vị trí 38 29 Hình 1.29 Van nút 38 30 Hình 1.30 Van bướm 39 31 Hình 1.31 Van bi 39 32 Hình 1.32 Van tràn điều khiển trực tiếp 41 33 Hình 1.33 Van xả dỡ tải 42 34 Hình 1.34 Van giảm áp 43 35 Hình 1.35 Cấu trục ống mềm cao su 44 36 Hình 1.36 Cấu trục ống mềm kim loại 44 37 Hình 1.37 Mối nối cố định sử dụng mặt ngồi 45 38 Hình 1.38 Mối nối cố định sử dụng mặt côn 46 39 Hình 1.39 Mối nối cố định sử dụng vịng khớp 46 40 Hình 1.40 Mối nối cố định sử dụng mặt bích 47 41 Hình 1.41 Sử dụng mặt bích để tạo mối nối 47 42 Hình 1.42 Mối nối nhanh 48 43 Hình 2.1 Các bước lấy mẫu dầu thủy lực 79 44 Hình 2.2 Bơm chân khơng lấy mẫu dầu 79 45 Hình 2.3 46 Hình 3.1 Đồ thị độ nhớt động học dầu thủy lực TM 84 47 Hình 3.2 Đồ thị trị số axit dầu thủy lực TM 84 48 Hình 3.3 Đồ thị Số hạt ÷ 10 µm dầu thủy lực TM1 85 49 Hình 3.4 th S ht 10 ữ 25 àm ca du thủy lực TM1 85 50 Hình 3.5 Đồ thị Số ht 25 ữ 50 àm ca du thy lc TM1 86 51 Hình 3.6 Đồ thị Số hạt 50 ÷ 100 µm dầu thủy lực TM1 86 52 Hình 3.7 Đồ thị Số hạt > 100 µm dầu thủy lực TM1 87 53 Hình 3.8 Đồ thị độ nhớt động học dầu thủy lực TM 88 Các bước lấy mẫu dầu bơm chân không 80 100 Để tránh nhầm lẫn nguồn kết nối với van riêng lẻ hệ thống van phải ký hiệu, đánh giấu trước tháo rời Van phải lắp ráp tháo rời làm cần thận Trong lúc cài đặt vịng đệm phải đảm bảo độ kín khít van Khi van thay phải thay loại van tương ứng 3.3.6.7 Hệ thống lọc Việc lọc chất lỏng thủy lực đóng vai trị quan trọng định việc ngăn chặn lỗi hệ thống thủy lực gặp phải đồng thời kéo dài tuổi thọ chất lỏng thủy lực hệ thống Bộ lọc phải kiểm tra thường xuyên thay phù hợp với chương trình bảo trì bảo dưỡng 3.3.7 Một số quy trình bảo trì bảo dưỡng hệ thống thủy lực Sau lựa chọn xác, chất lỏng thủy lực hệ thống thủy lực phải tiến hành bảo trì bảo dưỡng đầy đủ, để đảm bảo tuổi thọ dầu thiết bị Những yêu cầu quan trọng trình bảo trì bảo dưỡng bao gồm: 3.3.7.1 Giữ cho chất lỏng thủy lực mát: Nhiệt độ lượng lớn chất lỏng thủy lực bên ngồi bể chứa khơng vượt q 140 0F (60 0C) phận bên phải giữ triệt để để đảm bảo điểm nóng phát triển kết việc tích lũy bụi bẩn Ln nhớ loại dầu gốc khống bắt đầu bị oxy hóa khoảng 160ºF (71ºC) Các hệ thống sử dụng chất lỏng thủy lực chống cháy sở gốc nước khuyến cáo nhiệt độ hoạt động trì mức khơng q 122ºF (50ºC) để giảm thiểu mát bốc nước 3.3.7.2 Giữ chất lỏng thủy lực khơ: Hàm lượng nước nói chung nên không vượt 1000 ppm (0,1%) hệ thống thủy lực sử dụng chất lỏng thủy lực sở gốc khoáng gốc tổng hợp Chất lỏng thủy lực sở gốc sinh học nhạy cảm dễ bị phân hủy có mặt nước Do hàm lượng nước khơng vượt 500 ppm (0,05%) 3.3.7.3 Sửa chữa rò rỉ chất lỏng lập tức: 101 Nếu dầu thất rị rỉ bụi bẩn, khơng khí thâm nhập vào hệ thống Kiểm tra hệ thống định kỳ cho nguyên nhân gây rò rỉ, chẳng hạn trục xi lanh bơm bị rung gây mòn vòng đệm hư hỏng Việc máy bơm gây rung thường máy bơm không cân trục khơng thẳng Các điểm nóng vịng đệm, van làm giảm lượng độ nhớt dầu gây rò rỉ Kiểm tra mối nối đường ống, phụ kiện khe hở nguyên nhân gây rò rỉ Đảm bảo cửa bơm phải nằm cửa bể chứa để đảm bảo máy bơm thường xuyên ngập chất lỏng Điều giảm tạo bọt khả khơng khí hút vào hệ thống thông hoạt động bơm Khi khí bị vào bong bóng bị nén, chúng làm tăng đáng kể nhiệt độ, gây chất lỏng thủy lực xung quanh bong bóng tăng nhiệt độ Ngồi ra, bong bóng khí bị mắc kẹt chất lỏng bay nổ van bề mặt bơm ngun nhân gây xói mịn xâm thực, gây rị rỉ nội dẫn đến điểm nóng gần bề mặt bị hư hỏng điều tồi tệ Cuối cùng, nhớ rị rỉ bên ngồi giọt dầu giây xấp xỉ 1600 lít khoảng thời gian 12 tháng Điều chứng tỏ rị rỉ dầu dẫn đến thất vô lớn ảnh hưởng nhiều đến kinh tế môi trường 3.3.7.4 Giữ chất lỏng thủy lực: Theo thống kê chuyên gia hệ thống thủy lực thấy 75 - 80% hỏng hóc phận hệ thống thủy lực nguyên nhân ô nhiễm chất lỏng thủy lực với bụi bẩn, nước, hạt ăn mòn vật liệu bên khác Trong hệ thống nay, với áp lực thường xuyên vượt 5000 psi, khe hở bề mặt bôi trơn nhỏ, làm cho việc kiểm sốt nhiễm có tính định 3.3.7.5 Thiết lập chương trình phân tích dầu hiệu quả: Các chất lỏng sử dụng hệ thống thủy lực thành phần quan trọng hệ thống điều kiện cần theo dõi phần chương trình bảo trì độ tin cậy chương trình Việc xem xét phải thực trình lấy mẫu chất lỏng, mà thường xuyên bị bỏ qua hiểu 102 sai Để có liệu lặp lại xác từ việc lấy mẫu dầu, trình sau phải thực a) Mẫu phải lấy sở thường xuyên, theo lịch trình Đối với hệ thống hoạt động 24/7, khoảng thời gian lấy mẫu nên sau 300 từ thời điểm ban đầu mức độ ô nhiễm vấn đề khác giải quyết, sau khoảng thời gian lấy mẫu kéo dài b) Các mẫu phải thực vị trí cho lần lấy, tốt vị trí sau dầu tuần hồn qua cá hệ thống, trước lọc c) Các mẫu phải thực cách sử dụng phương pháp lấy mẫu, tốt mẫu lấy từ van lấy mẫu cài đặt hệ thống cách sử dụng thiết bị chứa thiết kế cho mục đích d) Các mẫu phải lấy dầu nóng tuần hồn, tốt máy hoạt động sau đạt nhiệt độ vận hành Điều đảm bảo mẫu đại diện theo điều kiện dầu e) Ln ln so sánh phân tích dầu sử dụng với thông số kỹ thuật dầu mới, để có so sánh đánh giá chất lượng dầu 3.3.7.6 Áp dụng mã tiêu chuẩn chất lỏng để đánh giá: Sau thực việc đếm hạt rắn chất lỏng thủy lực tiến hành phòng thử nghiệm Các kết thường chuyển đổi sang phân loại theo NAS 1638 ISO 4406 NAVAIR để đánh giá chất lượng độ chất lỏng thủy lực Phần trình bày chương II 3.3.7.7 Thực bảo trì bảo dưỡng điều kiện kỹ thuật giám sát hệ thống thủy lực a) Phân tích dầu tối thiểu phải bao gồm thử nghiệm: Phân tích nguyên tố kim loại để giám sát tốc độ mài mòn Độ nhớt động học 40ºC 100ºC để xác định độ dày, mỏng khả bền cắt chất lỏng thủy lực, đặc biệt sử dụng chất lỏng đa cấp chất lỏng Hàm lượng nước phải đo cách xác, chẳng hạn phân tích hàm lượng nước chuẩn độ Karl Fischer theo ASTM E 203 chưng cất lôi theo ASTM D 95, mà báo cáo hàm lượng 103 nước ppm tỷ lệ phần trăm Đo mức độ chất lỏng thủy lực phân loại theo ISO 4406 NAS 1638 số axit Trong trường hợp, trị số axit tăng việc tích lũy axit yếu xẩy trình oxy hóa chất lỏng So sánh kết xét nghiệm với kết kiểm tra dầu cho mục đích so sánh đánh giá chát lượng dựa phân tích dầu khuyến nghị phòng thử nghiệm b) Bất báo cáo phân tích dầu cho thấy có nhiễm dầu mức độ cao vượt giới hạn tốc độ mài mịn lớn nên tiến hành phân tích ferrograph chất lỏng thủy lực Phương pháp thử nghiệm cung cấp thông tin bổ sung hữu ích loại ăn mịn, hạt rắn, mạt kim loại chất gây ô nhiễm nguồn gây nhiễm dầu c) Nếu chất lỏng thủy lực bị gây ô nhiễm bụi bẩn, nước mạt kim loại mài mịn cịn vấn đề xem xét việc cài đặt thêm dịng phụ, hệ thống lọc có khả hấp thụ loại bỏ chất rắn nước Tóm lại, nhà máy sử dụng hệ thống thủy lực thợ bảo trì bảo dưỡng hệ thống thủy lực thường xác định phạm vi thời gian lần kiểm tra sửa chưa thay Chúng đặt bảng biểu đồ thích hợp Những điểm quan trọng cho việc bảo trì bảo dưỡng hệ thống thủy lực đưa Bảng 3.5 có tính bắt buộc đây) Bể chứa - Kiểm tra mức chất dầu x Hàng năm dưỡng (hướng dẫn nhà sản xuất tháng theo quy định kiểm tra bảo Hàng tháng bơm, van điều khiển, , thường không Hàng tuần không liệt kê đây, Ví dụ: Máy hoạt động Các thành phần hệ thống thủy lực Liên tục hàng ngày Thành phần Cho lần sau số Bảng 3.5: Lịch trình bảo trì bảo dưỡng hệ thống thủy lực 104 - Theo dõi nhiệt độ dầu x - Kiểm tra rò rỉ x - Lấy mẫu dầu thử nghiệm - Thay bổ sung dầu 50 x x x x Bộ lọc - Theo dõi mức độ nhiễm bẩn x - Làm thay phần tử x x x x lọc - Làm thay phần tử 10-50 lọc xả Động - Kiểm tra khớp nối động x x bơm (Kiểm tra tiếng ồn) Van - Kiểm tra thiết lập áp suất van 10-50 x x x 10-50 x x x điều khiển dịng chảy Yếu tố tín hiệu Kiểm tra thiết lập ngắt áp vị trí ngắt giới hạn Xy lanh - Kiểm tra trực quan piston x x séc măng gạt dầu - Làm bôi trơn điểm x x treo 3.3.8 Các bước làm hệ thống thủy lực 3.3.8.1 Yêu cầu chung Yêu cầu làm Flushing hệ thống thủy lực phải đạt sau: Sử dụng hóa chất để làm bên hệ thống ống dẫn, ống mềm Sau xử lý làm để loại bỏ tồn hóa chất cịn sót lại hệ thống 105 Thực hện xả dầu nóng để đạt yêu cầu độ Kiểm tra xác mức độ đạt yêu cầu Thực theo bước thích hợp xả dịng dầu flushing để ngăn chặn chất ô nhiễm xâm nhập hệ thống làm Niêm phong tất thành phần hệ thống với đầu bịt, mặt bích mù, Thực bảo dưỡng định kỳ để đảm bảo mức độ nhiễm giới hạn kiểm sốt 3.3.8.2 Chiến lược cho việc trì độ hệ thống sau Flushing Ngăn chặn chất ô nhiễm xâm nhập vào Chọn hệ thống lọc phù hợp Dầu cần điền đầy thông qua hệ thống lọc phù hợp lọc phù hợp Tất thành phần mô-đun kết nối với hệ thống phải đáp ứng yêu cầu trước Làm vệ sinh xả dầu nóng sau thay đổi thành phần, lắp ráp, tháo dỡ làm trình tự tương tự diễn 3.3.8.3 Chuẩn bị hệ thống làm a) Làm ống khí Ống thép cắt, phân loại khơng phải đánh gỉ ăn mòn - nên ống làm hóa chất xả dầu nóng Ống hàn nên làm học bên dụng cụ nạo đường ống Dụng cụ nạo ống máy nạo ống thoi, đưa vào với bàn chải, chọc lăn tròn bên lịng ống Nó di chuyển áp lực dầu thơng qua đường ống làm Điều đảm bảo ống mặt bích ống mịn màng loại xỉ, hạt bụi hàn hạt bên xâm nhập vào Tất ống dẫn ống mềm nên kiểm tra thổi khơng khí nén cơng nghiệp lọc Khơng khí nén thổi vào loại bỏ hầu hết hạt lớn cắt ống hạt bẩn có ống mềm hạt hình thành trình lắp đặt phụ kiện b) Hóa chất làm Flushing dầu nóng 106 Mỗi mạch thủy lực nên kết nối để đạt tốc độ chất lỏng quy định trị số Reynolds, áp lực chất lỏng tất thành phần, ống dẫn, ống chính, ống nhánh phụ kiện Tránh tình trạng sau flushing xong thể dẫn đến việc giải hạt vùng mà dòng dầu flushing ko qua, điểm chết c) Hóa chất làm Hóa chất làm sạch, có khả tẩy dầu mỡ, tẩy gỉ sắt đồng thời có khả ức chế ăn mịn đường ống Tất hóa chất phải hịa tan nước, thân thiện với mơi trường e) Trình tự làm chia thành năm giai đoạn * Giai đoạn I - Tẩy dầu mỡ tính kiềm tẩy hóa chất Điền vào bể chứa nước tinh khiết Đun nóng đến 122 °F (50 °C), lên đến tối đa 176 °F (80 °C) Thêm hóa chất A đạt đến pH 14 Bơm nước tuần hồn hệ thống với tốc độ dịng chảy tối đa 30 phút mỡ màng dầu loại bỏ Kiểm soát độ pH nhiệt độ trình chạy * Giai đoạn II - Tẩy axit Giảm pH chất lỏng nước giai đoạn I đến 5,5 cách thêm hóa chất B Sau thêm hóa chất C 10% thể tích đạt Bơm tuần hồn dòng chất lỏng với tốc dòng chảy tối đa 60 phút Kiểm soát độ pH nhiệt độ q trình chạy * Giai đoạn III - Trung hịa dung dịch Tiếp tục tuần hồn dịng chất lỏng sau thêm hóa chất D đạt pH 7,5 Giữ nhiệt độ tốc độ dòng chảy tối đa giai đoạn I Cho chạy tuần hồn 30 phút Kiểm sốt độ pH nhiệt độ * Giai đoạn IV - Bảo quản (thép ăn mịn) Một chất ức chế ăn mịn khơng cần thiết thời gian hóa chất làm xả dầu nóng 24 Nếu tình trạng không đáp ứng, thêm - 4% thể tích hố chất E Tiếp tục bơm tuần hồn 30 phút mà khơng có 107 sưởi ấm Các chất lỏng làm loãng với - 5% nước trước xả vào hệ thống cống rãnh tiêu chuẩn Kiểm soát pH trước xả * Giai đoạn V - Sấy khô Làm khô ống với khơng khí nóng, khơ vịng 30 phút sau trung hịa Hoặc làm khơ khí nitơ Cách dễ để kiểm sốt tình trạng khơ đạt để kiểm tra độ ẩm dầu flushing dầu nóng f) Flushing dầu nóng Nói chung, q trình flushing cần thiết để nhắm mục đích thời gian flushing dầu nóng phải đạt độ nửa hoạt động bình thường Ví dụ, mức độ hoạt động bình thường dầu u cầu ISO 15/13/11 flushing dầu nóng phải đạt đến ISO14/12/10 Yêu cầu mức độ hai loại hạt rắn độ ẩm cần đạt g) Flushing chất lỏng Các chất lỏng flushing cần phải tương thích với chất lỏng sử dụng hệ thống hoạt động bình thường theo quy định nhà sử dụng Độ nhớt chất lỏng mức nhiệt độ khác nên xác định Như nguyên tắc, trình flushing thường phải tạo dòng chảy hỗn loạn nên độ nhớt thường phạm vi 10 - 15 cSt 104 °F (40 °C) Lý tưởng nhất, chất lỏng flushing nên có độ nhớt khơng q cao nhiệt độ khoảng 158 °F (70 °C) h) Dòng chảy hỗn loạn, vận tốc chất lỏng, nhiệt độ áp suất Với hệ số Reynolds lớn 4000, chất lỏng chắn tạo dòng chảy hỗn loạn Điều cần thiết để loại bỏ hạt bên ống Để ngăn chặn chất nhiễm cịn lơ lửng suốt q trình hoạt động, điều yêu cầu hệ số Re chất lỏng flushing ≥ 1.2 lần hệ số Re chất lỏng sử dụng, luôn tối thiểu 4.000 Ví dụ: Một hệ thống thủy lực có tốc độ dịng chảy đường kính ống để đạt hệ số Re = 3400 sử dụng bình thường Do dịng chất lỏng Flushing u cầu tối thiểu có hệ số Re = 4.080 108 Vận tốc chất lỏng (V) không nên nhỏ - m/giây phận mà dòng flushing chạy qua Nếu vận tốc dịng chất lỏng flushing khơng đủ lớn khó loại bỏ hạt rắn ống dẫn ống mềm, đặc biệt phần ống nhánh bích mù Phần lạnh vịng tuần hồn flushing nên có nhiệt độ tối thiểu 122 °F (50 °C) Điều đạt cách sử dụng nguồn cung cấp chất lỏng flushing tối thiểu 140 °F (60 °C) Trong số trường hợp, điều đạt cách bọc cách nhiệt phận cần đảm bảo nhiệt độ vịng tuần hồn chất lỏng Áp lực phải giữ mức tối thiểu - bar (22 - 73 psi), đo từ phía dịng tuần hồn flushing, trước lọc dòng quay trở lại lọc cổng lấy mẫu Làm van bóng, van bịt, van bướm van kim phần quan trọng q trình xả nóng i) Thời gian tối thiểu chạy flushing Khi mẫu dầu từ hệ thống đạt mực độ theo quy định tiếp tục cho chạy flushing thêm 30 phút dòng chảy hỗn loạn Điều làm tăng khả loại bỏ hạt dính tường ống dẫn j) Kiểm tra kết flushing Mỗi vòng tuần hoàn flushing nên tạo Tạo vẽ riêng cho mạch flushing sử dụng sơ đồ cơng nghệ đồ thích hợp Đánh dấu vị trí điểm lấy mẫu, nhiệt độ, lưu lượng mẫu dầu Tất tài liệu thông số thời gian khởi động, nhiệt độ, lưu lượng, mức độ ô nhiễm hạt độ ẩm thời gian kết thúc Xác minh bên thứ ba cần thiết để xác nhận mức độ vòng flushing cuối hệ thống hoàn chỉnh k) Một số ý khác trình flushing Một quy trình flushing cần phù hợp với điều kiện hệ thống flushing Để có kết đầy đủ, tiêu chí sau phải đáp ứng: 109 * Hệ thống lọc nên có đủ khả hiệu suất loại bỏ hạt rắn độ ẩm đến mức yêu cầu, vòng thời gian hợp lý Các lọc ban đầu hệ thống không nên sử dụng lọc flushing Các lọc flushing quan trọng hai lý chính: 1) xác định mức độ cuối cùng, 2) định tốc độ mà mức độ đạt * Các máy bơm nên tạo dòng chất lỏng flushing có lưu lượng, vận tốc, độ nhớt tỷ lệ áp suất đủ lớn để làm bề mặt bên hệ thống Nó chuyển chất gây ô nhiễm khỏi hệ thống vào lọc flushing cuối dòng * Nhiệt độ chất lỏng nên theo dõi kiểm soát để đảm bảo độ nhớt dầu flushing đủ để tạo dòng chảy hỗn loạn tất phận vịng tuần hồn flushing giá trị nằm đặc điểm kỹ thuật cho máy bơm flushing thực tế Mặc dù hệ thống flushing q trình tốn chi phí tiêu tốn thời gian, thường yêu cầu, đặc biệt sau hoàn thành xây dựng hệ thống thủy lực sau xẩy cố hỏng học hệ thống thủy lực trình hoạt động Ngồi ra, q trình flushing nên thực phần hoạt động bảo trì bảo dưỡng chủ động định kỳ cho hệ thống phục vụ Cả thời gian chi phí xả nước giảm hệ thống thiết kế để xả thợ bảo trì bảo dưỡng lắp đặt thiết bị Tìm cách tối ưu hóa q trình cho tất hệ thống phụ phận khác Nhưng trước tiên, hệ thống hóa quản lý việc flushing q trình hồn chỉnh cho tất dịng thành phần tồn hệ thống Cách tốt để kiểm soát ô nhiễm dầu ngăn chặn chất gây ô nhiễm xâm nhập vào hệ thống nơi bồn chứa, đầu vào, chỗ đấu nối thiết bị Điều đòi hỏi đảm bảo tất phận hệ thống phải làm trước lắp đặt hệ thống dầu làm triệt để trước đưa vào hoạt động Hơn nữa, chất lỏng thủy lực phải niêm phong bảo quản môi 110 trường lưu trữ dầu phải đảm bảo sẽ, khơ thống để tránh nhiễm bẩn giữ ẩm Dầu cần trước lọc trước đưa vào hoạt động hệ thống, tốt cách lọc liên tục phịng bơi trơn / khu vực lưu trữ chuyển cho máy hoạt động Kiểm sốt nhiễm dầu tốt bao gồm quy trình bảo dưỡng thiết bị, kiểm soát chất lượng dầu, thay phụ tùng, lấy dầu 111 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tài liệu lý thuyết, nghiên cứu thực nghiệm từ thực tế nhà máy Nhiệt điện Hải Phịng thực tế cơng tác Phịng thử nghiệm hóa chất vật liệu - VILAS 067, đề tài xin rút số kết luận sau: Việc ứng dụng phương pháp phân tích chất lượng dầu bôi trơn bao gồm thông số: Độ nhớt động học, trị số axit, hàm lượng nước, màu sắc, hàm lượng Clo số lượng hạt rắn lơ lửng dầu nhằm đánh giá chất lượng dầu thủy lực sử dụng cho hệ thống thủy lực đồng thời đánh giá ổn định hoạt động hệ thống thủy lực nhà máy Thông qua việc phân tích tính chất hóa lý dầu thủy lực tổ máy ta đánh giá: - Tính ổn định dầu: Dựa vào biến đổi màu sắc, hàm lượng nước dầu, độ nhớt động học số lượng hạt rắn dầu ta phần thấy ổn định chất lượng dầu hệ thống thủy lực Ở nhận thấy khoảng thời gian sử dụng thường từ T + 1400h đến T + 4200h cho thấy dầu hoạt động ổn định lúc hệ thống lọc ổn định nên tính chất dầu bị thay đổi - Tính ổn định hệ thống: Dựa vào kết đếm hạt thấy hệ thống Tổ máy hoạt động ổn định Tổ máy Cụ thể Tổ máy chất lượng dầu thay đổi thời điểm cuối T + 7000h chất lượng dầu xấu so với thay đổi chất lượng dầu Tổ máy Có thể thời điểm cuối trình hoạt động lọc Tổ máy khơng cịn hiệu thời điểm chất lượng dầu bị oxy hóa tạo tạp chất nhiều nên ảnh hưởng đến hoạt động hệ thống Từ kết phân tích thực tế cơng việc cho thấy làm sở để nhà bảo dưỡng bảo trì đội ngũ kỹ thuật nhà máy xây dựng chương trình bảo trì bảo dưỡng hệ thống Ngồi chuyên gia 112 hay nhà máy có hệ thống thủy lực lắp đặt tham khảo quy trình Flushing hệ thống thủy lực trước đưa vào sử dụng Từ kết luận trên, tác giả xin kiến nghị nên áp dụng nhiều quy trình đánh giá chất lượng dầu hệ thống vào thực tế nhiều để có nhìn tổng quát chất lượng dầu sử dụng hệ thống thủy lực sử dụng Bên cạnh từ cơng việc thực tiễn làm Trung tâm Phụ Gia Dầu Mỏ - VILAS 067 áp dụng vào thực tế công việc như: Tư vấn, hỗ trợ khách hàng việc phân tích đánh giá chất lượng dầu bơi trơn; Tư vấn, hướng dẫn khách hàng việc lấy mẫu dầu đại diện phân tích thử nghiệm; 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Tiến Dũng (2008), Điều khiển khí nén Thủy lực, Trường Đại Học Cơng Nghệ Kỹ Thuật TP.HCM Nguyễn Ngọc Điệp, Lê Thanh Vũ, Nguyễn Đức Nam (2007), Giáo trình hệ thống khí nén - thủy lực, Trung Tâm Cơng nghệ khí - Bộ môn Cơ Điện Tử, Trường Đại Học Công Nghiệp TP HCM Đinh Văn Kha (2011), Vật liệu bôi trơn, NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội, Hà Nội Thạc sỹ Kiều Đình Kiểm (1999), Các sản phẩm dầu mỏ hóa dầu, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Ngọc Phương, Huỳnh Nguyễn Hoàng (2000), Hệ thống điều khiển thủy lực (Lý thuyết ứng dụng thực tế), Nhà xuất Giáo Dục Nguyễn Thành Trí (2009), Hệ thống thủy lực máy công nghiệp, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Bộ môn Công nghệ Thiết bị Tự động (2013), Bài giảng thiết bị Thủy lực - Khí nén, Đại học Cơng Nghệ Thơng Tin Truyền Thơng, Khoa Cơng Nghệ Tự Động Hóa, Trường Đại Học Thái Nguyên Annual Book of ASTM Standards (2015), Section - Petroleum Products, Lubricants, and Fossil Fuels, ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA, 19428-2959 USA Anthony Esposito (2000), Fluid Power with Appication, Prentice - Hall International 10 Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) (2007), Safe maintenance of hydraulic system, Institut für Arbeitsschutz –BGIA, Alte Heerstraße 111, 53757 Sankt Augustin, Germany 11 ISO 5884: 1987, Aerospace Fluid systems and components Methods for system sampling and measuring the solid particle contamination of hydraulic fluids 12 Theo Mang and Wilfried Dresel (2007), Lubricants and Lubrication, rd Ed, Wiley - VCH Verlag GmbH & Co KGaA, Weinheim 114 13 Dan B Marghitu (2001), Mechanical Engineer’s Handbook, Department of Mechanical Engineering, Auburn University, Auburn, Alabama 14 Q.S Khan, Design and Manufacturing of Hydraulic Cylinder, Hydro-Electic Machinery Premises, 12-A, Ram-Rahim Uduog Nagar, Bus Stop Lane, L.B.S Marg, Sonapur, Bhandup (west), Mumbai - 400 078 (India) 15 Stephen M Su, Richard S.Gates, Boundary Lubrication and Boundary Lubricating Films (2001), National Institute of Standards and Technology 16 Dr Shrikrishna N Joshi, Mechatronics And Manufacturing Automation Department of Mechanical Engineering Indian Institute of Technology Guwahati Guwahati - 781039, Assam, India 17 Totten GE, Westbrook SR, Shah RJ (2003), Fuels and Lubricants Handbook: Technology, Properties, Performance, and Testing, Journal 374-377 18 Emerson Process Management (2005), Control Valve Handbook 19 Headquarters, U.S Army Materiel Command, Engineering Design Handbook Hydraulic Fluid (1971), 20 Hydac Technology Corporation (2010), Hydraulic & Lube Oil Filter 21 Parker Hannifin Corporation (2006), Handbook of Hydraulic Filtration 22 Parker Hannifin Corporation (20080, Hydraulic Hose, Fittings and Equipment 23 www.filterelement.com Hydraulic & Lubrication Filters/ Part I: Filter Types and Locations ... thuật hóa học với đề tài: ? ?Nghiên cứu đánh giá mức độ suy giảm tính chất dầu thủy lực phương pháp xác định hàm lượng hạt rắn, phương pháp hóa lý khác đề xuất quy trình bảo dưỡng hệ thống thủy lực? ??... nghiên cứu đề tài lựa chọn có tên: ? ?Nghiên cứu đánh giá mức độ suy giảm tính chất dầu thủy lực phương pháp xác định hàm lượng hạt rắn, phương pháp hóa lý khác đề xuất quy trình bảo dưỡng hệ thống. .. nghiên cứu đánh giá thay đổi tính chất dầu 12 thủy lực phương pháp hóa lý từ đề xuất quy trình bảo trì bảo dưỡng hệ thống thủy lực Phương pháp nghiên cứu Để đánh giá chất lượng dầu thủy lực đánh giá