船用柴油机汽缸套穴蚀的预防(2)
④柴油机冷却水腔的结构:冷却水腔宽敞、水流平稳,冷却水进出冷却腔的通道顺畅可以减少气缸套穴蚀的产生,反之冷却水腔狭窄、水流急转,流速变高,进出口处太窄小,水流不顺畅,导致冷却水流速忽高忽低,这就导致了冷却水和气缸套外圆工作表面之间,在相对速度较高处,容易发生气缸套穴蚀;所以柴油机设计时要求冷却水腔宽度t=14%D(D 是气缸套的内部直径)或大于等于10mm。冷却水进出冷却腔的通道也足够畅通。
⑤船用柴油机气缸套冷却介质多为淡水,因其冷却效果较好。而淡水易产生穴蚀。
1)缸套冷却水的温度对穴蚀的影响:试验证明冷却淡水的温度在50-60℃时易产生气缸套穴蚀,适当提高冷却水的温度可以有效的降低气缸套穴蚀,当冷却水接近沸腾时,易产生气泡,气泡在柴油机振动时会破裂,破裂后水滴会击打缸套外表面,这样在水滴反复击打的气缸套外表面上就极易产生穴蚀,所以冷却水出口温度控制在90℃左右为宜。
2)缸套冷却水的压力对穴蚀的影响:为适当提高冷却水温度,还可以适当提高冷却水的压力,冷却水的压力升高,可以使其沸腾温度高于100℃,这就减少了气泡的产生,在一定程度上抑制了气缸套穴蚀的发生。但冷却水压力太高,必然会导致力冷却水在狭窄通道和水流急转处,流速变高,这又会导致穴蚀的可能性变高。
3)缸套冷却水的质量对穴蚀的影响:按照说明书的要求,适时适当的对缸套冷却水进行化验,及时投药处理,调整冷却水的组成成份,降低冷却水的腐蚀性能,提高冷却水的防腐,防穴蚀能力。冷却水处理剂中,无论是乳化油缓蚀剂还是被摸缓蚀剂,倒入冷却水中,会在接触冷却水的气缸套外圆表面上形成连续的一层保护膜,这层保护膜既可以减少电化学腐蚀,也可以减少气缸套空泡腐蚀,也就是减少气缸套的穴蚀。
4 船用柴油机汽缸套穴蚀的预防措施
①从选用柴油机方面讲:可选用二冲程机、低速机的,就不选用四冲程机、中速机或高速机,可以减少缸套的穴蚀。
②从设计方面来讲:
1)尽量使冷却腔流道顺畅,避免冷却水流道流通面积忽大忽小、急转等现象,以减少穴蚀的发生。
2)可设计制造最高爆炸压力较低,适当提高平均指示压力的柴油机,以减少振动,从而减少气缸套的穴蚀。
3)提高缸套的刚度,具体措施有:a、可以增加缸套的厚度,以提高气缸套的刚度,减少刚套的振动(但这将会增加缸套的热应力)预防气缸套的穴蚀;b、也可以对缸套采用薄壁强背、钻孔冷却结构,这种结构既提高了柴油机气缸套的刚度,减少了振动,减少了气缸套的穴蚀,还加强了冷却;c、采用在缸套外圆面增加支撑,提高缸套的刚度,减少缸套的轴向自由间距,从而减少气缸套的振动,以减少气缸套的穴蚀。
4)提高缸套自身的抗穴蚀能力:采用抗穴蚀能力强的材料(球墨铸铁)制作缸套,可以减少气缸套的穴蚀。
5)也可以在缸套外圆表面进行加工或热处理,例如:使表面光洁、对表面进行渗碳处理、镀铬处理、或者涂上环氧树脂、喷陶瓷、上尼龙等,把汽缸套和冷却水隔开,提高气缸套外圆表面的耐腐蚀能力,可以预防气缸套穴蚀。
6)在冷却水腔内安装锌块,进行阴极保护,也可以直接把锌块安装在刚套外圆面上,并定期检查锌块的腐蚀程度,及时更换锌块,这样既能防止电化学腐蚀,又能防止穴蚀。
③从使用管理方面讲:
1)及时吊缸检修,保证活塞和缸套之间配合间隙符合说明书的要求,减少活塞撞击缸套的力度,即减少了气缸套的穴蚀。
2)尽量避免频繁启停柴油机,尽量避免频繁变速变负荷运行、杜绝超速超负荷运行,尽量使柴油机运行在平稳的工况下,这样不仅可以预防柴油机气缸套穴蚀,还可以避免柴油机过度磨擦磨损等多方面的事情发生。
3)根据说明书的要求,控制冷却水的温度、压力在合适的范围内,不可过高过低、忽高忽低,可减少柴油机汽缸套的穴蚀。
4)及时对冷却水进行化验并投药处理,使水质符合说明书的要求,改善冷却水的质量,不仅可以有效的防止冷却水腔结垢和腐蚀,也可以有效的减少柴油机汽缸套的穴蚀。
5 结论
在实际管理工作中,可以根据船舶柴油机的类型、工况等实际情况,选择具体的、切实可用的、符合本机型特点的气缸套穴蚀预防措施,切实有效的维护好船舶柴油机,使其气缸套免遭穴蚀的侵害,以延长船用柴油机气缸套使用寿命,提高船舶柴油机的可靠性,从而提高船舶安全性;这是我们轮机管理人员应该做到的基本的管理工作。
文章来源:《预防医学情报杂志》 网址: http://www.yfyxqbzzzz.cn/qikandaodu/2021/0708/568.html
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