海洋液压控制系统 在海上石油工厂实际考虑要点外文翻译资料

海洋液压控制系统

在海上石油工厂实际考虑要点

安德鲁bull;巴特利特

液压系统在海上石油工厂最常见的是远程控制阀门。液压系统相比气动系统，它运行在更高的压力下，通常在1500 psig到3000 psig的范围内。这些高压力与不可压缩流体相结合，只需要最小的物理尺寸阀执行机构就能够处理各种大小和类型的阀门。

船用液压系统主要问题的风险可以通过关注系统的每个阶段使之减小到最小化，重点包括对这些应用有一个很好的理解， 和设计团队和设备供应商保持密切合作，想出一个可行的方案。与施工、调试和操作团队建立和保持良好的沟通是至关重要的，并且要和这后三个阶段的活动保持密切的关系。

设计

液压管路/油管的运行长度很大程度上取决于阀门相对于液压动力装置的位置。一个典型的海上石油工厂的船尾动力装置跨越的范围从25m到350m(82英尺至1148英尺)，所以应该在船上供应线和返回线上使用管头，这些管头可以提供信号给电磁控制机架，确保系统有适当的流量，并且没有很大压力损失。液压头应该具有合适的大小使之能同时操作的一组特殊的阀门。电磁管控制架上的独立管的大小应与每个阀门执行机构的容积排量一致。

系统分级一般应提供快速阀的操作响应时间。然而,一些阀门需要缓慢的打开或关闭时间以避免液压冲击。在这些情况下，电磁的独立可调器可以安装在液压油管上。因此, 这些响应时间慢的阀门执行机构可以调整安装到系统性能损失的其他地方

在选择管尺寸和材料时，需要考虑液压油特点和外部环境。对以水-乙二醇和矿物油为基础的液体，型号316L不锈钢应该就足够了。它也适用于大多数海洋环境(但也要考虑到下面安装的部分)。在压载舱及配件会沉浸在海水中的线路，油管应该用镍铜合金(如蒙乃尔) 。

阀门执行机构和液压泵内部应该使用不锈钢。在因组件的机械性能不能使用全不锈钢的情况下，应该使用不锈钢衬套或电镀铬。这对以水-乙二醇为基础的液体特别重要。,耐腐蚀材料应用于阀门执行机构所有接触液体的部件,包括油缸(或气缸套),活塞头和活塞轴。

液压泵与流体类型必须完全兼容。在液压回路中，矿物油为液压泵内部提供一个良好的润滑,但是一些证据表明，特别是在环境温度很低的情况下，矿物油的粘度比水-乙二醇液体的更大。以水-乙二醇为液压油的泵，在泵润滑油回路和液压回路之间可能受到少量的交叉污染。一个明智的预防措施是选择一个兼容水-乙二醇液体的泵润滑油。

一个物理支持系统应避免不锈钢管和船的碳钢之间的直接联系。一个方法是使用螺栓塑料管夹。如果需要的话，夹子可以多个同时使用,。在管道需要更多的物理保护时，不锈钢托盘或不锈钢/玻璃纤维梯架也可以使用。托盘应该防止海水的浪花溅射在油管上，来最小化潜在的腐蚀。

舱壁渗透设计时，应避免液压油管和碳钢直接焊接。这是为了避免油管在盐水大气中形成腐蚀点。不锈钢钢板可以和液压管路直接焊接。此外,不锈钢管颈圈可以直接焊接到碳钢的墙上。然后,油管可以直接焊接不锈钢钢管管颈。

除了需要避免液压冲击的阀，系统应以阀门的快速响应时间为标准。在这种情况下，电磁独立可调器可以安装在液压油管上。用这种方式，这些系统中的阀门执行机构的响应时间可以在没有牺牲系统性能的情况下进行调整。

管壁厚度应该标准化，轮船更倾向在其他地方用上不锈钢管,,例如脉冲过程线和空气供应仪表。使用壁厚管直径满足最高的额定压力,应该可以使任何油管高于其评定。

安装

不锈钢管和铜镍合金管应存储在一个清洁干燥的环境中。油管除了应与其他材料分开存储,还应加罩子盖上，防止建筑活动中的金属细粉污染。油管必须进行很仔细的检查，以避免划痕和凹痕,腐蚀很有可能从这些痕迹中产生。这特别适用于不锈钢。

弯管机应该用于防止墙变形。毛刺清除工具使进入液压回路的金属粒子最少化。出于同样的原因，开放的两端安装油管应用塑料盖密封。

很可能是使用来自多个供应商的管配件。如果是这样,对所有的目标管道配件供应商进行主体安装网站测试是很重要的。这将确保在适当的节点可以使用计划组合。还有必须确认所有双头套圈配件可以适合每个管的尺寸和壁厚。特别要注意管和管的金属环，确保形成所需的密封试验压力。另一个需要确认的事情是承插焊接配件与管外径完美匹配,，在焊接任何管的时候墙有足够的壁厚。

在安装和测试完之后，不锈钢管应立即涂上一层保护层。这个保护层仅仅只需要一层透明的漆,可以通过刷或用局部喷洒。这个涂层的目的是防止在冷切割和磨削操作产生的颗粒物沉积使表面腐蚀。交替使用以上措施之后，还有型号317 L和904 L不锈钢管可以代替型号316 L。这两种类型有更高含量的钼，因此更好的抗点蚀。油管比配件更需要这两种材料

。后者只需有更厚的金属，型号316不锈钢应该足够了。

油管应该从电磁板到独立阀执行机构以这样一种方式进行安装,避免形成空穴。这是因为每个管的路线安装排气点是不能的。理想情况下,每个阀执行机构的油管应该向上运行，连续一步步返回电磁板。这样每一条线路中的空气就会从仪表盘上泄露出去。

阀位指示器

特别需要注意要应用的基于流体的阀门的位置指示发射器(VPITs)来让阀完全浸没。在打开和关闭循环回路时，这些仪器通过测量流体执行机构的流量，来给出一个阀门的位置测量推断。阀位指示器可以安装在油箱的外面。这些工具通常使用一个齿轮传动，但也可以使用其他类型的运动。

位置指示器指向验证包括以下：

bull;流体兼容性。水-乙二醇为基础的液体可以腐蚀铁或铜基合金。低粘度的液体会导致组件在穿过某些阀位指示器时导致润滑不足。一些阀位指示器由于以水-乙二醇为基础的低速流体从齿轮的周围流过，导致记录困难。

bull;开启和关闭体积周期校准。阀位指示器在接受不同的体积流量开启和关闭周期是需要校准。由于活塞轴的存在，一些单缸双作用阀执行器在打开和关闭时有不同的容积排量。

bull;阀门执行器容积范围。执行机构体积可能从1升的一小部分到15升或更多。因此,确保选择的阀位指示器可以覆盖大范围的流动是必要。

bull;耐液压脉冲。阀位指示器耐液压脉冲的能力需要验证。操作阀的一行脉冲线可以导出其他瞬态脉冲线。在这种情况下，阀位指示器可能记录一条移动中的假旋转亮线。

bull;台架试验验证。用阀位指示器和各种模拟执行器容积进行大量的开启和关闭周期的台架试验应被实行，测试失败可以在安装在船舶之前调查和纠正。

bull;可替代检测解决方案。技术不断进步，可替代的阀位指示器可以考虑直接安装密封电子发射器

bull;可替代的设备设计,应考虑管道和设备设计，让所有的阀门都在油箱的外面。

调试

管头、独立管和阀门执行器在引入液压油之前需要彻底清洗和冲洗。在系统长时间不使用时，管道内不应该残留水-乙二醇液体。这些液体的蒸汽腐蚀性比当系统完全填满这种液体时更强。

需要介绍一下控制方案的操作和维护,包括定期清洁的液压油。这个计划应包括以下步骤：

bull;定期回收通过液压动力单元过滤器的液体

bull;定期更换过滤器的液压动力单元

bull;定期更换过滤器电磁阀板

bull;定期检查液压动力单元液体的清洁。

清洁液的正确操作系统至关重要。在流体中的小颗粒可以堵塞限制孔、齿轮流量计和电磁阀口。系统安装后，即使冲洗，一些固体还是会在在系统中剩余,。固定液回收和有规律的替换过滤器在清洁中至关重要。随着时间的推移，当达到所需的清洁水平时，可以减小更换过滤器的频繁程度。

对于不同的液压系统，液压油清洁度要求可能会有所不同。国际标准化组织(ISO)4406、汽车工程师的协会(SAE)4059和国家航空标准(NAS)1638制定了三个流体清洁标准。这些标准流体清洁度表示单位体积所允许特定尺寸的粒子数。

卡车、拖车中的液压系统

由里克bull;韦伯报道

根据Mailhot产业副总裁Stephen Vezina的演讲，伸缩筒不是为了防止侧运动也不是为了传输卸荷的稳定而设计的支撑结构。

在他的演讲——职业的卡车和拖车液压系统中，Vezina给了一些注意事项：

bull;总是在坚固的地面上卸货。。

bull;翻斗在上升时绝不开车。

bull;翻斗车在工作时远离工作区域

bull;负载均匀,不超载。

bull;远离支持不稳定的地方。

“这些都是卡车设备行业的日常工作,每个人都有责任留意,”他说。“如果在自动倾卸卡车或转储拖车旁工作的人们操作不小心事情就会发生。当事情没有朝着正确的方向发展时——一个人出了事故，所有人必须把事情放在一边，这时，大家都处在危险中。这是大型设备，如果不正确使用事故很可能发生。”

Vezina说,这两种类型的活塞杆——管套式伸缩式或单级液压缸都能使用单或双作用的形式。

一个单作用缸是“压力上升、重力下降,”它常用于转储拖车和自卸卡车。双作用缸是“压力上升、压力下降”，它常用于操作者希望控制翻斗倾斜的角度或者翻斗在水平时缸也是平躺在那，再或者是货物的重心太高，它自身的重量不允许自己降下来。

伸缩筒的概念就是管脚对管脚或者用盖盖上的地方就是自卸挂车和车身连接的底部,底部的缸和卡车的底盘相连。

“在加拿大和美国的某些地方，这是非常受欢迎的。”Vezina说。

单作用伸缩式液压缸设计广泛应用于自卸卡车、拖车、真空卡车和拖车。

双作用伸缩式液压缸缸是为了重心太高了的车身而设计的。

“一旦延长缸的长度,没有足够的力量带它回去,所以双作用气缸是确保我们能够拉或有足够的力量把翻斗拉回卡车的框架中,”他说。”水平条件下工作的是环境卡车。在垃圾卡车上,你需要能一次性拉回已经被弹出的液压缸的力量。在使用卡车时，液压缸将会把垃圾打包压缩。当卡车到达垃圾场,液压缸将完全伸展直到卡车里所有的东西都被倒出来。

撒盐机器有较高的重心所以他不能靠自身的重力下来。在这种情况下，双作用气缸很受欢迎，它可以把撒盐机器还原到它原来的位置。”

他说,伸缩筒设计进化经过了以下几年:

bull;模型M,1970:孔密封;黄铜活塞压紧螺母；自1990年以来U-cup密封;氮化。

bull;模型M,1995:孔密封;钢活塞压紧螺母；U-cup密封和雨刷;氮化。

bull;模型G3,2012:活塞杆密封;焊接活塞压紧螺母；U-cup密封和雨刷;氮化。

“所以我们从很久以前就开始真正的简化设计液压缸,直到发现现在用的材料和设计出组件。设计的进化让我们比原来使用更少的组件，更少的组件表示不可能打破任何液压缸或易损件”。

为您的应用选择合适的气缸需要以下的信息：

bull;框长度。

bull;框边高度。

bull;过剩(铰链位置)。

bull;降低汽缸附着在铰链之间的距离。

bull;缸角时收回。

bull;液压工作压力。

他说：“液压缸完全伸出时，卡车倾倒角度应该是50 - 53度。”

“当你离那里很远,你不想去那里,”他说。“这太危险了。当你选择一个液压缸,液压缸的行程是需要基于计算，最后得到卡车的倾倒角度。如果你做了正确的算数,得到一个倾斜角度60度的卡车你不会满意的。在另一方面,你也不希望出现任何太小的角度,就像30度或40度,因为你将很难像准备中的一样操作自动倾卸卡车或转储拖车。”

职业卡车液压

销售经理乔治bull;Artem卡车液压产品

派克汉尼汾公司加拿大

Artem说连接件是用来连接一个专业卡车和一个有专业工作的拖车，拖车可以有马力开展适当的工作。例子:自卸挂车;移动地板;石油转移;矮男孩,住底部,到处滚。

它包括:专利和商标局; 组合泵和阀门“抽吸泵”或独立的泵和阀门;储油箱;球阀;

泄压阀,软管包;快速连接;过滤;内部控制装置或外部控制;连接器;软管;和液压油。

他说帕克切尔西之所以决定留在这个市场，是因为他们公司生产这种产品的80%。

有多少拖车可以连接:

bull;一个, 翻斗拖车:快速连接一个软管和拖车动力装置,让拖车返回原位

bull;两个, 移动地板;石油转移;矮男孩,住底部,到处滚：一条压力线和一条返回线。

bull;三个,批量输入:一般使用串联齿轮泵,有两个入口和两个出口。预告片有两个高压线路和一个返回一行。齿轮泵通常使用但叶片和弯轴F2泵的选择。

bull;组合:允许连接不同的类型拖车。这给了卡车更大的灵活性，拖车司机可以连接他们想连接的任何类型的拖车。

帕克有三个系统组合可供选择:

bull;标准组合使用一个抽吸泵和评级最大2500 psi R / V 和设定2440 psi。

bull;优质组合使用泵和阀门系统额定3000 psi。

bull;汽车Combo-High流使用泵和阀门，司机在内部不需要任何特殊操作，额定3000 psi。

应用:

bull;标准:自卸挂车;矮男孩和滚动。

bull;溢价和汽车:自卸挂车;矮男孩;辊;石油转移;住在底部;液压拖车,地板上移

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