Bảo vệ xi lanh thủy lực lớn trong các môi trường khắc nghiệt

Vào năm 1991 công trình ngăn chặn lũ và ảnh hưởng của thủy triều bắt đầu được thực hiện trên đập Tees Barrage - đập nước vốn được dùng để kiểm soát lưu lượng nước trên sông River Tees.

Công trình có 3 cổng điều hòa nước, mỗi cổng có gắn 1 cửa cống được điều khiển bởi các xilanh thủy lực đặc biệt. Trong suốt quá trình bảo trì định kỳ, các kỹ sư cơ khí công ty Canal and River Trust đã phát hiện dấu hiệu hư hỏng trên một xilanh thủy lực, và liên hệ với Bosch Rexroth – chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực thiết kế, sản xuất, lắp đặt và thi công xi lanh từ đầu những năm 1990. Bosch Rexroth ngay lập tức tiến hành các cuộc khảo sát chi tiết, cập nhật tình trạng các xilanh thủy lực, vỏ xilanh, hệ thống đường ống, dây cáp và các thành phần kết nối để xác định các nguy cơ tiềm ẩn.

Nguyên nhân chính gây ra hư hỏng cho xilanh được xác định là do các ảnh hưởng từ môi trường khắc nghiệt, gồm có ảnh hưởng từ môi trường nước lợ, thời tiết gay gắt và dòng chảy của sông. Nếu bỏ qua các yếu tố đó có thể dẫn đến các hư hỏng nặng cuối cùng làm cho hệ thống ngừng hoạt động.

Để giải quyết vấn đề, các chuyên gia đã xem xét thiết kế của xi lanh và thiết kế lại theo tiêu chuẩn và đặc điểm kỹ thuật mới nhất.

Thiết kế mới sẽ thay thế trực tiếp cho xilanh cũ với các chức năng mới được tích hợp thêm như hệ thống kiểm soát đo lường tiên tiến và có lớp phủ bề mặt kép Enduroq 3200 được Bosch Rexroth thiết kế đặc biệt dành riêng cho thiết bị dưới nước.

Ông Martin Hoskins, Giám đốc mảng thiết bị sản xuất công nghiệp Bosch Rexroth, đồng thời cũng là trưởng dự án chia sẻ: “Vào thời điểm đó, lớp phủ gốm CEREMAX là lớp bảo vệ có tiêu chuẩn cao nhất cho các thiết bị kiểu này. Tuy nhiên, nó có một hạn chế là rất dễ bị hư hại dưới những tác động va đập mạnh như trường hợp hư hỏng vừa rồi.”

Để giải quyết tình trạng này, Bosch rexroth đã phát triển công nghệ phủ bề mặt cần xi lanh Enduroq 2200 sau 20 năm nghiên cứu. Áp dụng kết hợp công nghệ phun nhiệt và hàn phủ bề mặt với hợp kim coban, lớp phủ Enduroq 2200 không xốp và không thấm, thích hợp cả với những thiết bị trong các môi trường khắc nhiệt nhất.

Ông Martin còn chia sẻ: “Lớp phủ kép Enduroq 2200 ra mắt thị trường từ năm 2011 vẫn đang tiếp tục được nghiên cứu để phát triển cao hơn cho các môi trường khắc nghiệt dưới nước, nó được dùng chủ yếu trong các van xả cho đập thủy điện, cửa cống cho các âu tàu, sản xuất thép, nạo vét và đóng cọc xà lan, các máy nâng trên các dàn khoan ngoài khơi và trong các hệ thống bù trừ chuyển động chủ động. Lớp phủ kép Enduroq 2200 có thể chịu lực va đập lên đến 8 Joules và có khả năng chống ăn mòn cao.

Ngoài ra để hỗ trợ tốt hơn cho đập Tees Barrage, thiết kế xi lanh mới còn được tích hợp thêm hệ thống đo hành trình xi lanh thủy lực CIMS tiên tiến nhất giúp phát hiện những vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng xảy ra”

Phát biểu về dự án và sự hợp tác với Bosch Rexroth, ông Jon Bennett – Kỹ sư dự án cao cấp của Kier, nhà thầu chính của Canal and River Trust – chia sẻ: “Chúng tôi đã thay thế các xi lanh rất đúng lúc. Các xi lanh mới được thiết kế theo đặc điểm kỹ thuật hiện đại giúp rút ngắn thời gian lắp đặt xuống chỉ trong vòng 1 tuần, loại bỏ các bộ phận hư hỏng và hạn chế tối thiểu các ảnh hưởng xấu đến đập Tees Barrage.”

Nếu được bảo trì đúng cách, các xi lanh mới có thể được sử dụng trong thời gian dài.