盾構(gòu)施工階段2#刀盤(pán)液壓系統(tǒng)污染及處理

盾構(gòu)施工階段2#刀盤(pán)液壓系統(tǒng)污染及處理

本部門(mén)承擔(dān)昆明軌道交通第一步工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)段（b）小王家站至英貢站地下段的責(zé)任。根據(jù)施工區(qū)地層變化等自然因素，選擇了海參崴壓平衡結(jié)構(gòu)，并將其用作威張電程序盤(pán)。1臺(tái)盾構(gòu)在掘進(jìn)900多環(huán)時(shí)2#刀盤(pán)液壓馬達(dá)泵頭發(fā)生刺耳的異響聲，并迫使2#刀盤(pán)電機(jī)跳閘，經(jīng)檢查液壓站冷卻過(guò)濾泵濾芯后發(fā)現(xiàn)有大量銅屑和銅粉，初步判斷2#刀盤(pán)液壓泵內(nèi)部斜盤(pán)及回程盤(pán)已經(jīng)受損，整機(jī)液壓系統(tǒng)已被污染。本文簡(jiǎn)要介紹盾構(gòu)液壓系統(tǒng)污染階段設(shè)備狀況及污染后施工現(xiàn)場(chǎng)處理方法。1異響異響量大，設(shè)備未對(duì)刀盤(pán)進(jìn)行檢測(cè)2010年9月20日，盾構(gòu)在掘進(jìn)過(guò)程中，刀盤(pán)轉(zhuǎn)速會(huì)偶爾從1.5r/min下降至0.2r/min,PLC控制系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制推進(jìn)系統(tǒng)關(guān)閉（PLC程序設(shè)置的保護(hù))，此時(shí)刀盤(pán)扭矩為1000～1200kNm，地質(zhì)為強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖，泵站2#刀盤(pán)電機(jī)壓力表有明顯波動(dòng)。由于此種現(xiàn)象1個(gè)班中僅僅出現(xiàn)1～2次，故未能查出故障原因，誤以為遇到地質(zhì)突變。設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)出異響的頻次增加，異響聲量增大。海瑞克售后工程師在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試后的回應(yīng)是：“設(shè)備沒(méi)有問(wèn)題”。鑒于經(jīng)驗(yàn)不足和工期壓力等因素，我們繼續(xù)啟動(dòng)機(jī)器進(jìn)行施工。在第三天夜間施工過(guò)程中，操作手突然報(bào)告2#刀盤(pán)電機(jī)啟動(dòng)后就跳閘，已無(wú)法啟動(dòng)，且在啟動(dòng)時(shí)有刺耳的尖叫聲。2電機(jī)跳閘故障我方立即聯(lián)系海瑞克售后工程師趕赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障診斷，在對(duì)2#刀盤(pán)電機(jī)進(jìn)行電氣絕緣檢查后確定電機(jī)及線路部分無(wú)任何故障，初步確定電機(jī)跳閘的主要原因是過(guò)載，但仍無(wú)法確定故障原因。再對(duì)冷卻過(guò)濾泵的兩個(gè)濾芯進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)有大量的銅屑和銅粉，初步判斷2#刀盤(pán)液壓泵內(nèi)部嚴(yán)重受損，整機(jī)液壓系統(tǒng)已被污染。3系統(tǒng)清洗注意事項(xiàng)由于盾構(gòu)液壓管路錯(cuò)綜復(fù)雜、數(shù)量較多，很容易混淆，在拆卸清洗的過(guò)程中要做好標(biāo)識(shí)標(biāo)記工作，做好從上往下逐一拆除清洗，清洗1根安裝1根，防止因接錯(cuò)油管造成不必要的損失。1）清理拆卸液壓站的泄露油管(L)及回油硬管（T）的各個(gè)接頭。拆卸前為保證安全必須先泄殘余油壓，之后反復(fù)采取高壓氣吹→柴油清洗→高壓氣吹的清洗措施清洗管路，最后反復(fù)擦拭油管內(nèi)壁，直至無(wú)銅粉為止，一般反復(fù)操作3次即可。以同一方式拆卸和清洗回油硬管和液壓站連接液壓泵泄露油軟管和回油軟管。2）泄壓后打開(kāi)所有的液壓泵壓力油口，進(jìn)油口（P),A、B油口、L泄露油口和T回油口，放盡液壓油，檢查是否有銅粉，然后用高壓氣及柴油沖洗各個(gè)泵體的殼體及閥組后，加注46號(hào)清潔液壓油灌滿泵體，將泵體內(nèi)空氣排出。3）泄壓后拆卸連接到各個(gè)泵吸油口的軟管和濾芯、濾殼，放盡液壓油后重復(fù)上述清洗步驟進(jìn)行清洗。清洗完畢后必須用干凈的綢緞布包裹濾芯及濾殼，防止二次污染。海瑞克濾芯的精度一般在8～10um，肉眼能看見(jiàn)油污染（約為40μm）就算不合格了，需要及時(shí)更換濾芯及液壓油。建議更換整機(jī)全部濾芯，防止清理完后的濾芯內(nèi)殘留銅粉造成系統(tǒng)二次污染。濾芯盡量采用原廠生產(chǎn)的濾芯，我項(xiàng)目在更換國(guó)產(chǎn)濾芯后不久濾芯就被擊穿，且PLC無(wú)報(bào)警信息（海瑞克濾芯報(bào)警傳感器采用的是壓差傳感器，濾芯被擊穿則無(wú)法報(bào)警)。再按上述清洗措施及注意事項(xiàng)要求清洗過(guò)濾冷卻泵和補(bǔ)給泵的濾芯和濾殼。在拆卸的過(guò)程中要注意標(biāo)注記錄濾殼總成單向閥的方向和密封圈。安裝濾芯時(shí)首先檢查密封圈是否完好，并涂抹少許潤(rùn)滑脂，防止安裝過(guò)程中損壞密封圈，安裝濾殼時(shí)注意濾殼總成單向閥的方向不能裝反。4）泄壓后拆卸連接泵站過(guò)濾泵和補(bǔ)給泵的所有硬管和軟管，用柴油清洗后再用高壓氣吹，反復(fù)操作直至干凈為止。安裝時(shí)注意密封圈的保護(hù)。5）泄壓后拆卸回油管的濾芯和濾殼，用高壓氣反復(fù)吹凈連接油箱的所有硬管，直至用電筒檢查濾殼已經(jīng)清洗干凈。6）清洗油箱的濾芯，先用柴油浸泡，再用高壓氣吹，然后用高壓氣和柴油清洗連接油箱的硬管直至干凈為止。用高筋面粉揉成面團(tuán)清洗油箱后用高壓氣管進(jìn)行全面清理，再用面團(tuán)清洗直至把油箱內(nèi)各個(gè)死角的銅粉和銅屑全部清理完畢，最后用不掉纖維的抹布擦拭干凈后將油箱蓋封堵。7）拆卸液壓油散熱器的軟管和硬管，將散熱器的進(jìn)油口和出油口用柴油清洗干凈后再用高壓氣管沖洗直至干凈為止。拆下來(lái)的軟管和硬管也是用此方法清洗。8）泄壓后拆卸檢查1#臺(tái)車、連接橋、拼裝機(jī)的泄露油管和回油管是否有銅屑和銅粉，若有則用柴油清洗管路、再用高壓氣管沖洗，反復(fù)操作直至干凈為止。操作過(guò)程中要注意各管路接頭處密封圈的保護(hù)和恢復(fù)。9）泵站管路、泵頭、濾芯、濾殼逐一清洗完畢后，將各個(gè)泵頭灌滿干凈的液壓油。10）泄壓后檢查推進(jìn)油缸閥組濾芯內(nèi)是否有銅粉，如果有則用柴油進(jìn)行浸泡再用毛刷刷干凈，將刷干凈的濾芯和濾殼在柴油里浸泡5min后進(jìn)行安裝。11）泄壓后檢查推進(jìn)油缸回油管，若有銅屑和銅粉，按上述方法進(jìn)行清洗。12）按泵站液壓泵頭的清洗方法對(duì)8個(gè)液壓馬達(dá)進(jìn)行清洗后灌滿干凈的液壓油。13）更換損壞的2#刀盤(pán)電機(jī)泵頭。14）在逐項(xiàng)完成以上工作后，在液壓油箱內(nèi)加入足夠的32#輕型液壓油后，調(diào)試正常后啟動(dòng)設(shè)備，待液壓油溫度達(dá)到45℃以上后將液壓油放掉。更換整機(jī)濾芯后加入46#液壓油，重新調(diào)試機(jī)器正常后恢復(fù)生產(chǎn)。4預(yù)防液壓系統(tǒng)污染盾構(gòu)主要是通過(guò)電氣系統(tǒng)控制各個(gè)電機(jī)、電磁閥、接觸器等電氣元件的關(guān)閉和開(kāi)啟來(lái)控制盾構(gòu)各種動(dòng)作。液壓系統(tǒng)在電氣系統(tǒng)發(fā)出指令后對(duì)設(shè)備某個(gè)部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，是盾構(gòu)關(guān)鍵部件的直接動(dòng)力系統(tǒng)。所有液壓系統(tǒng)污染后會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備整機(jī)狀況，甚至整機(jī)癱瘓。所以預(yù)防液壓系統(tǒng)污染對(duì)設(shè)備造成的損失是一項(xiàng)很重要的工作。筆者通過(guò)此次事件總結(jié)如下。1）統(tǒng)計(jì)整理盾構(gòu)各個(gè)部位壓力表，每班對(duì)各泵的壓力進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)告。2）操作手在發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常后應(yīng)立即停機(jī)及時(shí)上報(bào)，在項(xiàng)目技術(shù)部門(mén)確定設(shè)備可以繼續(xù)施工時(shí)方可重新啟動(dòng)設(shè)備、恢復(fù)生產(chǎn)。3）對(duì)設(shè)備故障的判斷要從客觀實(shí)際出發(fā)，科學(xué)合理地