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現(xiàn)代高速柴油發(fā)電機(jī)組多數(shù)都裝有可更換的金屬合金缸套。在發(fā)電機(jī)組工作時(shí),電于缸套穴蝕的產(chǎn)生而造成缸套的加載腐蝕。如果用普通水做冷卻劑,在惡劣的要素下,柴油發(fā)電機(jī)組將在作業(yè)五百小時(shí)后,缸套就有可能披水滲透而穿孔。所以了解缸套穴蝕發(fā)生的原由及如何預(yù)防是極其重要的。
汽紅缸套是通過(guò)加壓裝配到發(fā)電機(jī)組殼體中,用密封墊將潤(rùn)滑裝置和冷卻裝置沿缸套密封隔離?;詈纳舷逻\(yùn)動(dòng)通過(guò)連桿帶動(dòng)主軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?;钊谏舷逻\(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)缸套內(nèi)壁(內(nèi)側(cè)面)施壓,即伴隨著活賽的往復(fù)運(yùn)動(dòng),對(duì)紅套進(jìn)行敲擊?;詈c缸套、缸套與發(fā)電機(jī)組殼體之間的空隙,使得活塞的腦擊聲變成了高頻震蕩,猶如打鈴時(shí)的震蕩一樣。
與冷卻劑接觸的缸套外壁(外側(cè)面)相對(duì)于冷卻劑作來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng),缸套移開(kāi)時(shí),這種急速運(yùn)動(dòng)可產(chǎn)生一些小的氣泡,而當(dāng)缸套返回時(shí)。這些氣泡又會(huì)不斷地破裂,在局部的小范圍內(nèi)會(huì)發(fā)生很大的沖撞力,從而造成所謂的氣蝕,又叫穴蝕、孔蝕。
氣泡破裂所產(chǎn)生的巨大沖撞力又不斷地撞擊缸套外表面。其結(jié)果是裸露的缸套外表面受到很大應(yīng)力,在缸套外表面造成局部閣蝕,并因腐蝕形成垂直小孔。這一流程如果持續(xù)進(jìn)行,那么這些不斷形成的小孔將會(huì)穿透缸套壁。在發(fā)電機(jī)組工作時(shí),機(jī)油和柴油就會(huì)穿過(guò)小孔進(jìn)入冷卻劑當(dāng)中。而在發(fā)電機(jī)組停機(jī)時(shí)。冷卻劑又會(huì)穿過(guò)這些小孔進(jìn)入氣缸中。在紅套的任何部位都有可能產(chǎn)生穴蝕。其中最為易損的部位是汽缸點(diǎn)火活塞敲擊處的外壁。其次是相反方向一側(cè)。通常在產(chǎn)生強(qiáng)列據(jù)動(dòng)的地方都會(huì)產(chǎn)生穴蝕。
冷卻劑中所產(chǎn)生的氣泡類(lèi)似于燒開(kāi)水時(shí)所形成的氣泡。眾所周知。壓力容器中的水會(huì)在較高的溫度下才沸騰。同樣,影響缸套周?chē)植繅毫蚓植繙囟鹊娜魏我兀紩?huì)對(duì)氣泡的形成發(fā)生影響,最終影響到缸套的穴蝕的形成。冷卻系統(tǒng)的一些事故(如漏氣等),在缸套附近形成的局部熱點(diǎn)或局部低壓區(qū),都會(huì)使這些地方發(fā)生穴蝕。另外冷卻劑中的空氣(其中的氧氣)也會(huì)加載腐蝕。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明∶40%的發(fā)電機(jī)組故障的起因來(lái)自冷卻系統(tǒng)。自高速柴油發(fā)電機(jī)組投入使用以來(lái),一直使用輔助冷卻水添加(SCA)預(yù)防產(chǎn)生缸套穴蝕。在開(kāi)始階段,采用絡(luò)酸鈉。到 1969 年左右,開(kāi)始使用硼酸鹽/硝酸鹽。至1984 年弗列加公司推出最新的 SCA,其中所含的化學(xué)添加劑《稱(chēng)為 DCA4)的詳細(xì)成分為磷酸鹽和鉬酸鹽。
在冷卻系統(tǒng)中按照介紹濃度使用 SCA ,可以高效防止缸套的穴蝕的產(chǎn)生。其作業(yè)原理為;通過(guò)把很軟的氧化鐵(鐵銹)轉(zhuǎn)化為很硬的Fe?O?,(與天然礎(chǔ)鐵成分相同),從而在缸套外壁(與冷卻劑接觸一側(cè))形成一層細(xì)微的堅(jiān)硬保護(hù)膜。這種堅(jiān)硬的保護(hù)膜能夠高效地避免氣泡破裂撞擊所造成的危害。只要 SCA(DCA4)的濃度保持足夠高,保護(hù)層所受到的任間磨損都可以得到恢復(fù)。
目前,含硼酸鹽/硝酸鹽成分的 SCA 仍在廣泛使用。但是,它們是靠亞硝酸鹽來(lái)防止穴蝕的產(chǎn)生,而高濃度的亞硝酸鹽又會(huì)腐蝕散熱器等焊接處的焊料。常規(guī)的防腐劑(商用防凍劑也一樣)是依靠大量的硅酸鹽來(lái)避免全屬鋁的腐蝕,然而復(fù)合硅酸鹽會(huì)引起硅膠(一種綠色粘性物質(zhì))的形成而堵塞冷卻管路。弗列加公司經(jīng)過(guò)多年試驗(yàn)探求發(fā)現(xiàn),DCA4(硝酸鹽與鉬酸鹽的混合物)能夠比單線使用亞硝酸鹽更好地預(yù)防穴蝕。同時(shí),因?yàn)?DCA4 的亞硝酸鹽含量偏低(30%-40%)使得其在防止焊料腐蝕上的效果比同類(lèi)含硼酸鹽/硝酸鹽成分的 SCA 好。
為避免缸套穴蝕和結(jié)垢。應(yīng)在冷卻系統(tǒng)中添加 SCA 。冷卻劑過(guò)濾器(俗稱(chēng)水濾器)常常含有 SCA,可以補(bǔ)充冷卻系統(tǒng)中所需要的 SCA,同時(shí)還能起到過(guò)濾功能,保證冷卻系統(tǒng)的清洗。
對(duì)于冷卻系統(tǒng)的維護(hù)來(lái)說(shuō),SCA 的初始添加量和日常保養(yǎng)維護(hù)(維持一定的濃度)用量極為關(guān)鍵。它往往會(huì)成為困擾用戶的難題。通常地,SCA 的補(bǔ)充劑量是維保時(shí)間間隔所需添加量的 3~4 倍。初始的預(yù)添加問(wèn)題則更為復(fù)雜。因?yàn)橐龅秸_添加劑量,必須首先要知道冷卻系統(tǒng)的容積。但是這一數(shù)據(jù)往往難以得到。在由不同康明斯構(gòu)成的大型設(shè)備。