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液壓系統(tǒng)的安全問題,一篇文章了解了

文/ 發(fā)布于 2022/12/5    瀏覽次數(shù):4293

    在日常工作中,液壓系統(tǒng)不時(shí)出現(xiàn)安全事故,輕者操作人員輕傷,重者有生命之憂,甚至導(dǎo)致工作場所的嚴(yán)重事故。但液壓系統(tǒng)的安全問題往往不被重視,即使是從事液壓行業(yè)多年的工作人員,也往往會造成安全事故。本文朝日液壓主要概括液壓系統(tǒng)的安全問題,你想了解的問題都在這了。

    在技術(shù)方面,導(dǎo)致液壓系統(tǒng)安全問題的主要原因包括系統(tǒng)超壓、油液燃燒、高速運(yùn)動部件甩出硬物質(zhì)、電氣短路及漏電、液壓閥卡住等。然而,從更深層次追究還是要?dú)w結(jié)到人為的因素。液壓系統(tǒng)從方案制定、經(jīng)濟(jì)核算、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、元件選型、購買成品、加工制造、組裝調(diào)試,到最終投入正常使用,幾乎每一個(gè)環(huán)節(jié)都會直接或間接地影響到系統(tǒng)的安全性。其中,方案制定,從大的方面講,確定某一方案的一個(gè)重要的依據(jù)就是系統(tǒng)的可靠性要求,可靠性低的,安全性也會低一些;不同型式的元件,安全性也不同,如作為安全閥的溢流閥,直動式比先導(dǎo)式更安全;購買成品的環(huán)節(jié)也很重要,不同廠家的產(chǎn)品質(zhì)量差別很大,安全性也會受到影響;至于經(jīng)濟(jì)核算,一般投資額越高,系統(tǒng)的安全性越好。
管理人員和技術(shù)人員的素質(zhì),包括其主觀條件、知識水平、經(jīng)驗(yàn)水平等對系統(tǒng)安全的影響巨大,體現(xiàn)在各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié),在調(diào)試和使用環(huán)節(jié)尤為明顯。
1、常規(guī)安全問題
(1)電氣短路、漏電、觸電。固定式液壓設(shè)備往往安裝在車間或?qū)嶒?yàn)室內(nèi),以電能和電動機(jī)作為動力源,配電柜和電機(jī)啟動柜為強(qiáng)電系統(tǒng),液壓系統(tǒng)的控制臺為弱電系統(tǒng),要盡量避免弱電與強(qiáng)電混裝在一起,引起觸電事故;要保證電機(jī)和液壓系統(tǒng)的機(jī)械殼體可靠接地,配電柜最好配漏電保護(hù)器;配電柜和電機(jī)啟動柜的強(qiáng)電觸點(diǎn)容易打火,應(yīng)避免可燃?xì)怏w進(jìn)入;要避免導(dǎo)電體搭接在強(qiáng)電導(dǎo)體之間;定期檢查路保護(hù)裝置。
(2)高速運(yùn)動部件。最常見的是拖動液壓泵的電動機(jī),常用通用聯(lián)軸器連接電機(jī)和泵,聯(lián)軸器一般要用殼子罩住,防止硬物飛出以及操作人員不小心碰觸旋轉(zhuǎn)的聯(lián)軸器。再者如齒輪變速箱等也需要注意。
2、系統(tǒng)超壓導(dǎo)致的安全問題
引起系統(tǒng)超壓的原因很多,最直接也是最根本的原因是系統(tǒng)或是系統(tǒng)中超壓部分的管路上沒有安裝安全閥,或是安裝了安全閥卻沒有起到安全作用。
2.1 泄漏和油管爆裂
系統(tǒng)超壓后,首先從最薄弱的部位泄漏,如管接頭、板式安裝閥的安裝面等,有時(shí)候會引起油管爆裂,尤其是橡膠軟管,管端接頭處最易爆裂。超壓造成的泄漏,包括油管爆裂,會導(dǎo)致大量油液噴射而出,如果油液溫度很高,會直接燙傷人的皮膚;再者,油液噴灑在四處,工作人員慌張奔跑時(shí),容易滑倒摔傷;若遇明火,還會帶來火災(zāi)。
另外,如果爆裂的油管直接與承載重物的油缸相連,會因系統(tǒng)突然卸壓,重物下落,砸傷附近的設(shè)備或工作人員。
2.2 蓄能器飛射
通常,為消除壓力脈動或是作為短時(shí)能源,液壓能源系統(tǒng)的高壓側(cè)往往并聯(lián)安裝蓄能器。而蓄能器只有一個(gè)液壓接口,在壓力油的作用下,其液壓接口處的液壓接頭承受相當(dāng)大的拉應(yīng)力,為考慮空間利用率,標(biāo)準(zhǔn)的接頭壁厚不會設(shè)計(jì)太大,承受拉力的能力是有限的,如果系統(tǒng)壓力過高,會拉斷接頭。蓄能器上腔里的被高壓油壓縮到很小體積的氣體此時(shí)急速膨脹,液壓油被高速噴出,這時(shí)的蓄能器猶如一個(gè)小型的火箭,向相反方向高速飛射,蓄能器往往垂直安裝,充氣口向上,這樣它會向上飛出,撞到房頂彈射回來,附近的工作人員極易被擊傷。
拉斷液壓接頭需要很高的壓力,這種情況往往是因?yàn)橄到y(tǒng)安全閥無法打開造成的。尤其是系統(tǒng)首次開機(jī)試車時(shí),因安全措施出了問題,如用先導(dǎo)式溢流閥作為安全閥,閥內(nèi)先導(dǎo)口堵塞,會造成系統(tǒng)瞬間超壓,電機(jī)憋停,而且壓力會達(dá)到很高,如果系統(tǒng)管路安裝良好,沒有其它的薄弱環(huán)節(jié),那么蓄能器部位將成為薄弱環(huán)節(jié),造成事故。
2.3 薄弱部位爆裂飛射出小尺寸硬物
就耐壓能力而言,液壓系統(tǒng)中表面積大的元件為薄弱環(huán)節(jié),如壓力油箱、換熱器、泵和馬達(dá)的殼體等。柱塞泵和柱塞馬達(dá)的殼體要單獨(dú)接管回油,其耐壓能力一般為0.3~ 0.5MPa以下,安裝過程如有錯(cuò)誤,導(dǎo)致殼體帶壓超過限度,即會導(dǎo)致殼體爆裂,最可能的情況是殼體的組裝螺栓一部分被拉斷,由于其內(nèi)部存在高速旋轉(zhuǎn)部件,如果殼體爆開嚴(yán)重,甚至?xí)辛悴考w出,導(dǎo)致安全事故。
另外,一般的板式換熱器耐壓能力較低,大多在2~ 3MPa以內(nèi),通常情況下,冷卻器放在直接通油箱的回油路上,保證壓力不會太高。若系統(tǒng)安裝出現(xiàn)問題,導(dǎo)致回油堵塞,壓力超過限度,換熱器也會爆裂,某些薄弱部位的金屬片折斷,由于慣性飛射而出,同樣會造成傷人的事故。
3、高溫液壓系統(tǒng)
在高溫工況下,某些液壓系統(tǒng)會因泄漏問題噴射出油液,容易導(dǎo)致傷人事故。另外,高溫系統(tǒng)里的油箱往往安裝電加熱器,配溫控系統(tǒng),如果溫控系統(tǒng)出現(xiàn)故障,或是在調(diào)試過程中沒有連接,加熱器長時(shí)間加熱油液,溫度不斷升高,最終會導(dǎo)致油液燃燒,釀成火災(zāi),甚至有爆炸的危險(xiǎn)。
4、液壓鎖失靈
在舉升重物的液壓裝置中,往往用液控單向閥作為液壓鎖,當(dāng)重物升至適當(dāng)高度后,油缸停止運(yùn)動,系統(tǒng)不再供高壓油,而是靠液壓鎖將工作腔的液壓油封閉,支撐重物。
如果液壓系統(tǒng)的管路和油液不夠清潔,有較大尺寸的雜物卡在液壓鎖的閥芯與閥座之間,導(dǎo)致液壓鎖失靈,系統(tǒng)停止供高壓油的同時(shí),重物負(fù)載會下落,一般的舉升機(jī)構(gòu),液壓鎖下面會有換向閥,此時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài),通常換向閥為滑閥,截止功能不強(qiáng),因而重物會隨著液壓油泄漏而緩慢下落,如果舉升機(jī)構(gòu)為兩個(gè)以上油缸并聯(lián),其中一部分油缸的液壓鎖失靈,會導(dǎo)致重物慢慢傾斜翻到,釀成事故。
5、液壓系統(tǒng)安全注意事項(xiàng)
5.1 超壓相關(guān)問題
(1)系統(tǒng)安全閥最好用直動式溢流閥,其優(yōu)點(diǎn)在于抗污染能力強(qiáng)。即使油液和管路內(nèi)含較大尺寸污物,通常也只能導(dǎo)致安全閥無法關(guān)閉,系統(tǒng)壓力不能上升,卻極少出現(xiàn)閥無法打開致使系統(tǒng)超壓的現(xiàn)象。
(2)系統(tǒng)中某些部位承受大負(fù)載,當(dāng)與系統(tǒng)安全閥隔離時(shí),需增設(shè)安全閥或壓力繼電器進(jìn)行超壓保護(hù),如液壓鎖與油缸之間的管路,靜止承受重物時(shí),若遇沖擊可能導(dǎo)致超壓、油管爆裂,需要增設(shè)安全裝置。
(3)保持油液清潔,油源出口裝濾油器,或單獨(dú)設(shè)清潔循環(huán)系統(tǒng),定期或不定期更換油液,防止安全閥尤其是先導(dǎo)式溢流閥內(nèi)部小孔被堵塞。
(4)對于粘度較大的液壓油,冬季使用時(shí),環(huán)境氣溫低,每天初次開機(jī)運(yùn)行時(shí),油液溫度比正常工作溫度低許多,相應(yīng)地粘度也大許多,在正常工作溫度下設(shè)置好開啟壓力的安全閥,此時(shí)的開啟壓力往往高出該設(shè)置值,因而需要選用較大通徑的安全閥,其回油箱的管路也要選較大通徑,盡量降低局部和沿程壓力損失,使低溫開啟壓力不致過高。
(5)蓄能器入口最好單獨(dú)裝安全閥,為了不影響正常工作,其開啟壓力可以設(shè)置得比系統(tǒng)安全閥高一些,保證蓄能器及入口管路的安全即可。
5.2 其它問題
(1)高溫系統(tǒng)要有醒目標(biāo)志,最好加隔離裝置,防止操作人員碰觸高溫管道和元件,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),操作人員與設(shè)備須保持在安全距離以外;及時(shí)更換密封件,經(jīng)常檢查接頭是否松動,防止高溫油液噴射。
(2)高速運(yùn)動部件加隔離罩。
(3)大型重物長時(shí)間保持某一高度時(shí),最好加機(jī)械支撐,防止因液壓系統(tǒng)泄漏、爆管、液壓鎖失靈等現(xiàn)象而造成的危險(xiǎn)。
5.3 系統(tǒng)調(diào)試及使用過程
(1)調(diào)試過程最好預(yù)先制定安全規(guī)程,但要簡明扼要,避免面面俱到,淹沒了最關(guān)鍵的安全內(nèi)容。
(2)系統(tǒng)組裝完畢進(jìn)行初次調(diào)試時(shí),重點(diǎn)檢查安全閥的安裝是否正確,如進(jìn)出口的方向、回油管路是否暢通。如果采用帶先導(dǎo)卸荷閥的溢流閥,有的需要選擇泄油口方式:內(nèi)泄或者外泄,往往其閥體內(nèi)的內(nèi)泄通道有小螺絲堵住,選用內(nèi)泄方式時(shí),須將其取出,否則會導(dǎo)致溢流閥無法打開,系統(tǒng)超壓。
(3)復(fù)雜系統(tǒng)的調(diào)試過程很長,調(diào)試人員容易疲勞,應(yīng)當(dāng)避免一個(gè)人單獨(dú)調(diào)試復(fù)雜系統(tǒng)。調(diào)試過程中,有可能安全設(shè)施沒有完全安裝到位,或是臨時(shí)拆除,最好做個(gè)醒目的標(biāo)志放在容易看到的地方,隨時(shí)提醒調(diào)試人員注意。
(4)調(diào)試過程中,須始終有人守在急停按鈕附近,保證隨時(shí)可以停機(jī)。如遇管路噴射油液,不能驚慌亂跑,以防滑到摔傷。
(5)對于有較高職業(yè)素質(zhì)的人員,尤其在產(chǎn)品開發(fā)階段,在設(shè)計(jì)、加工、調(diào)試及使用諸環(huán)節(jié),存在一個(gè)規(guī)律。首次進(jìn)行這樣的工作時(shí),出錯(cuò)和發(fā)生事故的概率很低;第二次及之后的一段時(shí)間,出錯(cuò)和發(fā)生事故的概率很高;最后,經(jīng)過錘煉,設(shè)備的技術(shù)方面成熟了,操作人員的經(jīng)驗(yàn)也成熟了,出錯(cuò)和發(fā)生事故的概率就很低了。對于成熟的設(shè)備使用人員,也存在同樣的規(guī)律。其背后的原因,主要是相關(guān)人員的主觀因素在作怪,首次進(jìn)行這樣的工作,十分謹(jǐn)慎,對于職業(yè)素質(zhì)較高的人員,考慮問題很全面,一般不會出現(xiàn)安全事故;之后的工作過程,因?yàn)閷ο到y(tǒng)比較熟悉了,警惕性會降低,甚至臨時(shí)拆除某個(gè)安全裝置后,由于工作疲倦,會忘記這件事,導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生。比如某高溫液壓系統(tǒng)的電加熱器,調(diào)試過程中臨時(shí)拆除了溫控系統(tǒng),靠人來觀察和手動限制加熱溫度,休息時(shí)忘記關(guān)掉加熱器,導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。
(6)系統(tǒng)進(jìn)行改造之后,改造者往往將注意力集中在改造的部分,有時(shí),這部分對整個(gè)系統(tǒng)及其它部分的至關(guān)重要的影響可能沒有被注意到,導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生。如改造管路,更換其它型號的元件,如果切斷了某一部分與安全閥的通道,可能釀成大禍。因而改造設(shè)備時(shí),要重新考慮一遍整個(gè)系統(tǒng)的每一個(gè)細(xì)節(jié),避免錯(cuò)誤和危險(xiǎn)發(fā)生。
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