关于采掘设备油缸盐矿防腐措施的探讨

[摘 要]信息技术的快速发展为各行业领域注入新鲜的活力，以钾盐开发领域为例，近年来发展中更注重将较为先进的采掘设备引入其中。然而这些采掘设备实际运行中，仍存在较多弊病，尤其在设备油缸方面更为明显，往往易出现腐蚀等问题。尽管企业在使用中采取较多如防尘伸缩套的应用等措施，但所取得的效果并不明显。对此，本文将对钾盐矿对油缸腐蚀的机理、采掘设备运行中油缸腐蚀的问题以及采掘设备油缸盐矿防腐措施进行探析。

[关键词]采掘设备；钾盐矿；油缸腐蚀；防腐措施

中图分类号：TD422 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0271-01

前言：钾盐矿作为钾肥制作的主要原料，是近年来我国大多企业侧重于开发的重要资源。以中农集团为例，其在钾盐矿开发过程中渗透到老挝地区，是当前老挝国家钾盐开发领域中的领先者，在设备创新方面更是中国乃至世界钾盐开发领域的领军企业。企业在钾盐资源开发中，注重不断引入新技术与新设备，确保资源得到最大程度的发挥，在创造经济效益的同时获取更多的社会效益。但在设备使用方面，仍是企业面临的重点与难点，特别采掘设备油缸腐蚀问题，成为制约开发效率提高的重要因素。因此，本文对采掘设备油缸盐矿防腐措施的研究，具有十分重要的意义。

一、钾盐矿对油缸腐蚀的机理分析

关于钾盐矿，其实质为由硫酸盐类矿物、钾氯化物共同构成的非金属矿产，且在成分上主要以钾石盐、光卤石、软钾镁矾以及钾盐镁矾等为主。其中不同的成分对于油缸所产生的影响也极为不同。根据以往实践研究发现，假若将碳钢置于含有氯化镁或氯化钾等盐溶液中，一段时间后进行腐蚀观察，并测量腐蚀增厚层，此时可发现未置于盐溶液中的碳钢，其腐蚀时间相比盐溶液中的碳钢腐蚀时间较为缓慢，且腐蚀增厚层也较低。假若将碳钢置于成分较多的溶液中，碳钢腐蚀时间将提升更多。产生这种现状的原因主要由于空气环境下对碳钢的腐蚀主要集中在氧化腐蚀、电化学腐蚀等方面，不具备较快的腐蚀速度，在碳钢表面的腐蚀薄层主要以Fe2O3为主。相比之下，在盐溶液中，碳钢腐蚀薄层Fe2O3会与盐发生反应，且有较多反应物直接附于碳钢表面，增加碳钢表面氧化层的厚度。同时，盐溶液中较多成分如氯化镁、氯化钠以及氯化钾等也会因电离作用形成较多氯离子，使得溶液成为电解质溶液，碳钢中的铁和少量碳恰好形成微小的原电池，导致铁失去电子而被氧化，使腐蚀速度增加。由此可判断，采掘设备油缸在运行过程中，钾盐矿中的不同成分会对油缸表面产生一定的影响，加速对油缸的腐蚀，使油缸的使用性能与运行效率都受到极大程度的影响[1]。

二、采掘设备油缸应用中的腐蚀问题

采掘设备作为当前钾盐开发中的关键性设备，尽管可为企业创造较多的收益，但在实际使用中也存在较多问题，以设备油缸腐蚀问题最为明显。如中农集团老挝钾盐矿区，井下全部采用机械化开采，其中EBZ160掘进机一台、EBZ200H掘进机3台，EBS630掘采机一台。这些设备在投入使用后可取得良好的效果，保持良好的运行状态且具有较高的工作效率。从采掘设备实际运行状况看，掘进机在掘进量方面可保持在300-500米/月（14O巷道断面），由中农与三一联合开发的世界唯一的一台掘采机平均截割效率为80m？/小时，单班最高截割效率为110m2/小时。然而设备实际运行中，因矿石主要以光卤石为主，其自身的成分如氯离子等会对设备产生较多不利影响，特别是光卤石矿粉与设备截割过程为降温降尘而喷洒的水结合后，形成电解质溶液，增强了电化学腐蚀反应效果，导致设备在实际工作中出现腐蚀问题，使得油缸活塞杆出现点蚀现象，严重的导致活塞杆出现麻面，麻面易导致油封发生损坏，要求在生产中不断进行油封的更换，使井下生产效率受到严重影响。对此现状，为使油缸活塞杆上的盐沉堆积被有效处理，适时采取清洗措施，使油缸使用效果得以明显改善。但这种清洗方式并非问题解决的根本措施，还通过对油缸活塞杆增设过防尘伸缩套，能够起到一定的保护作用，然而实际操作中仍可发现，由于光卤石矿体在截割过程中会产生较多的盐粉颗粒，且颗粒度较细，加之油缸伸缩过程中，防尘套与油缸活塞杆之间压力会产生变化，特别是伸长时形成负压，使得盐粉强制通过防尘套本身缝隙或者防尘套与油缸链接部位吸入到到防尘套内部，使油缸点蚀问题仍较为明显，进入防尘套内部盐粉难以进行清洗，无法保证防尘套功能充分发挥。特别设备运行中，由于普通防尘套不具备较高的强度，当有矿石撒落堆积到到油缸部位时，会挤压防尘套，防尘套将直接被损坏，其中后支撑油缸尤为明显，实际使用中防尘罩的使用寿命超不过一个班。因此，无论采取清洗措施或引入防尘伸缩套，其都难以从根本上解决油缸腐蚀问题[2]。

三、采掘设备油缸盐矿防腐措施

（一） 防腐工作中的技术措施

针对油缸腐蚀问题，可应用的技术措施主要表现在刚性防护套的应用以及油缸镀层增加等方式。如其中刚性防护套，在存在矿石堆积的位置，为保护油缸，可采用一定厚度及强度的钢管加装至油缸杆一侧，并固定在油缸杆端部，其加装长度为油缸伸缩量，其直径比油缸缸体外径略大，防尘刚性护套与缸体外周之间加装石墨盘根，或其他伸缩性密封材料，用于密封，且使两者之间能够有效的滑动，并加装端盖。为便于维修，刚性护套为两半拼装。该种防尘护套可根据矿石掉落程度增加钢管厚度，有效保护了活塞杆，同时避免了盐粉的进入，为解决缸体伸缩过程中刚性防护套与活塞杆之间形成负压强制吸入盐粉的问题，可在刚性护套上加装呼吸器，呼吸器为一节伸缩性能较好的胶管，胶管一段密封，另一端接至刚性护套之上，用于调节油缸运动过程中防尘护套与油缸活塞管之间的压力变化，使油缸活塞杆处于一个干燥、无盐的理想工作环境中，有效地避免与井下环境接触，减缓或避免杠杆损伤，延长油缸油封的使用寿命，提高采掘设备的工作效率。。事实上，针对以往防尘伸缩套的使用问题看，也可考虑将高强度缝合油缸防护套引入其中，该类型防护套在特征上主要表现为以冲压后的圆片构成，内边保持相连，而对于两个外边进行缝合，仅需保证缝制不存在问题，便可使防护套的作用得到充分发挥。此外，为解决油缸腐蚀问题，可采取的措施也表现在增加油缸镀层方面，现行油缸镀层增加的方式有很多种，但常见的措施主要以镍钴铁合金电镀技术为主，其具有涂层性能较好、成本较低以及环境污染程度较小等优势。因此，油缸在设计过程中应考虑做好镀层增加工作，其能够将油缸腐蚀程度控制最低[3]。

（二） 防腐工作中的设备管理措施

对于油缸腐蚀问题，在解决中除引入相应的技术措施外，在实际生产中还需从管理角度着手，要求相关管理人员做好设备管理工作。尤其老挝地区设备在使用中，很容易受井下环境的影响，工作面往往温度较高，且由于洒水除尘，空气湿度也较大，设备处于较易腐蚀的环境中。对此要求设备管理中，技术人员、施工人员以及管理人员等都应落实其自身的职责，保证设备投入使用前做好检查，这样才可使设备的性能得以保障[4]。

结论：做好采掘设备油缸盐矿防腐工作是提升资源开发效率的重要途径。实际开展防腐工作中，应正视钾盐矿对油缸的腐蚀机理，分析油缸运行中存在的主要腐蚀问题，在此基础上采取相应的技术措施与管理措施，以此提升设备的使用效果，为企业创造更多的经济效益与社会效益。

参考文献

[1] 张小刚.采掘工作面设备智能化控制系统的研究[J].煤矿机械，2013，02：219-221.

[2] 赵鹏程.浅谈如何加强煤矿采掘设备管理提高生产效率[J]. 黑龙江科技信息，2015，25：27.

[3] 张志芳.煤矿机电设备的管理与维护[J].机械管理开发，2015，07：122-124.

[4] 赵殿明.新电子设备在煤矿企业大型综合机械化采掘设备中的应用[J]. 煤炭技术，2012，09：11-12.