煤炭的转运水平是煤炭工业现代化的重要标志之一。快速定量装车系统因装车速度快，效率高，工人劳动强度低，经济效益高而被各大煤矿装车站采用。快速定量装车系统其中有一个关键部分就是液压系统，定量仓、缓冲仓等所有闸门的控制完全由装车站的液压系统控制驱动。中煤平朔安家岭装车站快速定量装车系统的液压管路自建矿以来一直使用，年限长达30年之久，管道老化严重，为保证系统的可靠性和正常生产，需要对改装车站液压系统管路进行改造。

此次装车站液压系统管路改造难度大，主要有以下三个原因：

第一、液压系统工作压力高，设计压力为4000 psi，故对管道材料、接头密封以及焊接质量要求高；

第二、装车站为连续作业制，除没有计划、检修等原因，其他时间均为正常使用。所以改造时间不连续，每次改造时间短。

第三、系统洁净度要求高，一旦管路内出现粉尘颗粒，不仅可能会造成泵阀损坏，更会引起装车站停机事件，后果严重。

1  管路改造方案

针对该装车站的工作情况，改造方案有二：

方案一：更换所有原管路。此方案所有管路尺寸和走向与原设计保持一致，备好各种材料后，等待装车站两次作业的空挡时间，逐根更换，直到更换完所有管路为止。

但该方案两次作业空档时间内更换的管路有限，更换过程势必会有液压油漏出，造成液压油浪费和环境污染。逐根换完后不能对接头处打压测试，换完一旦有泄漏影响正常运行，虽然可以马上确定问题为新安装的管路，但更换时间过于紧凑，维护时间稍微加长就会影响生产进度；另外每次改造只能等待装车站不作业时间，造成整个改造周期长，耗费大量人力和时间；原管路有些地方跨越两层楼，或是在角落狭缝处，更换难度大；此外，逐根更换要求每根新管子切割好的长度误差小，否则就会造成安装困难，现场调整长度又费时费工，如图1，如果新管长度或者折弯角度误差大，则影响与阀组的连接。

图1

方案二：保留原液压系统，新增一套管路与原管路基本并行，个别难以施工的地方另行规划路径。虽说系统管路老化严重，维护频率高，但还能继续工作，故在管路改造完成前，仍可继续使用原液压系统，待新管路铺设完成后，将原液压管路作为备用管路保留。

此次更换只是更换管路，泵、蓄能器、阀以及油缸等并不更换，故方案二若要实现原液压系统备用，就必须在泵、蓄能器以及油缸的进出口处增加三通以及若干阀，以保证在不更换和新增泵及油缸等元件的情况下，实现液压管路一备一用。

方案二首先对每根不锈钢管打压清洁，保证原料符合系统要求，然后焊接各管路，形成组件，再对组件进行清洁打压，保证焊缝质量符合系统要求，最后将各个组件通过接头的螺纹连接起来，再清洁打压，保证接头处符合系统要求。此方案工人可以集中施工，效率更高，不需等待装车站工作空档，可独立在原系统外完成。最后才等待装车工作空档，在泵、蓄能器或油缸的进出油口处增加三通和球阀，将之前集成的管路通过球阀一并连上三通的一个口即可。 

总的来说，第二种改造方案的跨越周期较短，对现场安装的要求比第一也要低，实施成本和系统相对风险均比第一种改造方案要低。故最终决定采用第二种方案。

2  质量控制方案

要保证系统可靠性就必须保证钢管、焊缝、接头处均满足使用压力和清洁度要求，故需要从以下两方面控制质量：

2.1  选材及预处理

该装车站原液压管路是无缝焊管，经多年使用其外部腐蚀严重，此次管路改造将管路全部换成不锈钢管。管材出厂必须有符合规定的合格证明，出厂前必须逐根打压试验，保证钢管承压满足装车站系统要求；打压后逐根清洗脱脂，用砂轮切割机切割成需要的长度，砂轮片必须是专用的，不得用来切割其他材质的管子；管子两端开V型坡口，清理坡口处后密封住两端口待用；管路拐弯处不适合折弯的地方采用软管螺纹连接，其他拐弯处最好采用折弯方式，如图2，尽量减少焊接数量，有折弯的管子仍要打压试验。

图2

2.2  焊接及安装过程质量管理

装车站现场管路接头大多用螺纹连接，其他地方焊接；焊接采用手工钨极氩弧焊，电极材料选用铈钨极，焊接前检查清洁度，焊后立即去除渣皮、飞溅物，将焊缝表面清理干净。

首先在洁净的地方将切好待用的钢管两头焊上不锈钢接头，对焊缝处清理整洁后对该组件打压试验，保证焊缝满足使用要求后，封堵住两端待用。之后送往装车站现场集中施工，管路拐弯处增加管夹固定，将各段组件螺纹连接后然后整体清洁打压，保证接头处密封可靠性及系统清洁度。然后等待装车工作空档，在泵、蓄能器或油缸的进出油口处增加三通和球阀，将调试清洁完的新增管路接上即可。 

整个安装过程中不得用碳钢工具直接敲击不锈钢管道，可使用不锈钢或铝合金榔头，尽量减少敲击次数。

3  结语

综上所述，选择合理的改造方案，从原材料选择、预处理工艺和焊接过程各方面来把控改造质量，可提高液压系统不锈钢管路焊接一次合格率，保证装车站液压系统可靠性。

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