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高温高湿环境对工程机械的影响及防护措施

随着夏季高温期的到来,工程机械在高温、高湿环境下作业,容易发生性能下降、锈蚀变质、电路短路等问题,导致故障频发,甚至影响使用寿命。为此,我们深入分析高温、高湿环境对工程机械的影响,有针对性地提出防护措施,为我国南方地区工程机械施工作业提供有益参考。


1.高温高湿环境影响


(1)高温环境影响


在高温环境下,发动机冷却系统散热温差小,散热能力差,容易造成发动机发热量大于散热量,导致发动机温度过高、动力下降。发动机温度过高,还会导致汽缸体、汽缸盖产生热变形甚至裂纹,烧坏汽缸垫、气门、气门座,影响发动机使用寿命。


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在高温环境下,容易造成工程机械电器元件绝缘材料软化、机械强度下降,可导致电路电线外皮开裂,引发电器故障。控制柜中的电器元件如交流接触器、变压器、继电器等也容易出现故障,单片机、工控机、PLC等关键控制部件也有可能出现死机、运行速度变慢、控制失灵等故障。高温可使蓄电池电解液蒸发加快、液面降低、加速极板硫化,还可产生过充电现象,严重影响蓄电池使用寿命。


在高温环境下,液压系统密封件容易老化,可出现油管爆裂、接头漏油等故障,可造成液压元件变形、配合精度变差、摩擦副产生间隙、液压阀卡滞。高温环境还可造成蓄能器损坏,液压油黏度降低、润滑性能下降,液压泵容积效率下降,油液加速氧化、性能变坏、寿命降低。


在高温环境下,可使工程机械轮胎橡胶软化变形,作业时遇到坚硬障碍物容易爆胎。采用液压制动的工程机械,可造成制动总泵、分泵皮碗膨胀,制动液产生气阻,可导致制动效能下降,影响施工作业安全,从而增大安全事故概率。


(2)高湿环境影响


高湿环境可增高工程机械的故障率。据不完全统计,工程机械在南方高湿环境下的故障率比北方干燥环境高出30%以上。


在高湿环境下,工程机械零部件容易产生锈蚀,锈蚀严重时很难拆卸,直接影响修理效率。锈蚀物可造成活动零部件发生卡滞、连接紧固件强度降低、断裂,甚至发生机械事故。


高湿环境可造成电器元件触点接触不良、绝缘性能下降,导致出现线路断路、短路,电磁阀线圈烧毁等电器故障。


此外,南方高湿地区往往雨水偏多,施工作业区域多为山区,容易发生滑坡、泥石流等自然灾害,影响操作人员及工程机械的安全。


2.一般防护措施


针对高温、高湿环境对工程机械的不利影响因素,为减少工程机械停机时间、发挥其最大效能,我们总结出2项防护措施,如下所述。


(1)加强现场管理


在高温、高湿环境下,工程机械现场管理应以防雨、防热、防潮、防晒、防雷击为重点,做好以下工作:改善机械停放环境选择临时停机位时,应尽量远离沟壑、河流和陡峭的悬崖。要压实地面基础,挖好周边排水


沟,处理好边坡,将周围杂草清理干净,消除蛇鼠等对工程机械的破坏。有条件的地方应采用伪装网、篷布或搭建临时机库,避免露天存放。


合理安排作业时间要尽可能避免或减少在高温条件下施工作业,以防工程机械过度磨损、操作人员难以承受。施工作业时间尽量安排早、晚时段,避开中午高温时段;气温超过38°C时,应停止室外作业。


做好机械三防工作要做好施工现场工程机械防晒、防雨、防雷工作,其各种电器开关、配电柜等,要有防雨、防潮措施。混凝土拌合站等高大设备要安装避雷装置,其低压配电室要按规定安装防雷装置。遇有较大雷雨天气应停止作业,并将机械撤到安全地带。


注重设备安全管控定期检查润滑油、液压油温控装置是否灵敏,监控装置是否有效,力矩限制器、限位开关、紧急制动开关等安全防护装置是否可靠,制动、转向是否良好,发现隐患及时排除,禁止设备带病作业。对设备性能进行动态跟踪管理,发现异常及时处理。


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(2)注重维护保养


在高温、高湿环境下,工程机械操作人员及修理人员要注重日常维护保养工作,重点是做好冷却系统、电器系统、液压系统以及油品选用等方面维护保养工作,如下所述。


冷却系统定期检查发动机冷却系统工作状况,保证冷却系统机件齐全、性能良好,尤其要检查冷却泵性能、风扇胶带的松紧度、散热器上盖的通风口和通气口是否畅通、冷却液是否充足、节温器和风扇离合器性能是否良好等。要及时清理风冷式发动机汽缸套散热片及散热器上的灰尘和油泥,要及时清理水冷式发动机水散热器内的水垢及杂质。


电器系统要定期检查接线柱是否松动,线头、触点是否氧化或烧蚀。要正确调节发电机调节器,适当减少充电电流。要定期对蓄电池外表进行清理,蓄电池桩头与正、负极电缆应连接牢固,电解液液面高度应符合要求,应及时加注蒸馏水,并保持通气孔畅通。


液压系统要定期检查液压系统管路及散热器是否渗漏,风扇是否工作正常,液压油数量及质量是否符合要求。要定期清理液压油箱,减少内部污染,保持液压油箱的散热能力。要注意使用同牌号的液压油,要及时更换受污染且达不到正常使用要求的液压油,要定期更换液压油滤芯,以保证液压油管路通畅、油液清洁。


其他部件定期检查工程机械传动箱、轴销等各转动部件是否灵活,钢结构部件是否有细小裂纹,以防止高温、高湿环境导致加大损坏。若发现壳体表面有老化、龟裂、脱落现象,应及时进行修复。发现生锈部位应及时除锈、补漆,以免因雨水多导致锈蚀加重。


各类油品应按照工程机械使用保养说明书的要求选用机油、齿轮油、液压油、制动液及润滑脂,并按规定时间间隔进行维护保养。上述油品数量不足时应及时添加,质量不佳时应及时更换。此外,应结合实际作业条件,适当调整换油周期。


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3.特殊防护措施


(1)高温环境防护措施


为克服高温环境对工程机械带来的不利影响,工程机械在高温环境中作业,还应进行特殊防护,如下所述。


实行强制保养按照规定的实际运转时间间隔进行强制保养。达到强制保养周期后,决不能因为施工紧张而不进行保养。保养时,应更换的部件必须强制更换,以便杜绝因个别部件发生故障而影响工程机械的正常使用。应结合高温作业实际情况,适当缩短保养周期。


配置相关设备为克服高温环境对工程机械带来的不利影响,应配齐以下3种设备:一是工程机械应配置灭火器,并定期检查灭火器是否有效。二是装载机、沥青搅拌站等工程机械的驾驶室、操控室应加装空调。三是对散热效能满足不了机油、液压油散热需求的散热器,应进行改进或更换,以提高冷却强度,或通过加装降温装置如水箱、电子扇、换风扇等办法,实现高温时应急降温。


(2)高湿环境防护措施


为克服高湿环境对工程机械带来的不利影响,工程机械在高湿环境中作业,还应进行特殊防护,如下所述。


做好除湿保养当出现高湿环境时,操作人员应及时对工程机械进行除湿保养,防止雨水及空气中化学成分侵入工程机械内部。每班作业后,应进行以擦拭、紧固、润滑为重点的保养工作。临时停驶的工程机械,应定期启动试机,以对电器元件进行通电除湿。


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在除湿保养时,应做到以下3点:一是抓住雨后晴天时机进行擦拭;二是重点擦拭裸露、易受潮、易积水的部件;三是擦拭时要讲究方法,如:清理电控柜内的灰尘时,可使用毛刷进行清理,也可采用洁净、无水汽的气体进行吹扫,但是严禁使用湿抹布进行擦拭。


配置相关设施为克服高湿环境对工程机械带来的不利影响,工程机械在高湿环境中作业,还应配置以下3种设施:一是施工场地固定的机械(如沥青搅拌站、搅拌机、碎石机等),应搭设防雨棚。二是给湿度条件要求较高机械的配电室安装除湿机。三是给工程机械(如露天钻机、电动扒渣机等)裸露在外的电动机加装防雨罩,但是禁止使用塑料布包裹,以免影响其散热。


高温、高湿环境对工程机械的影响是复杂的、多方面的,只要针对高温、高湿环境的特点,落实以上防护措施,就可提高工程机械对高温、高湿环境的适应性,保障工程机械的正常使用,顺利完成施工作业任务。