Коррозия, эрозия, накипе- и шламообразование в системе охлаждения

Коррозия. Элементы конструкции дизеля, находясь в контакте с водой, не прошедшей должной обработки, подвергаются действию коррозии, которая по месту расположения делится на: общую (разрушение металла более, или менее рав­номерно, с загрязнением охлаждающей воды и выпадением в шлам); местную (разрушение поверхностей на не­больших площадях с появлением язвин, свищей); межкристаллитную (на грани­цах, разделяющих отдельные кристаллы сплава с возникновением и ростом микротрещин).

По характеру взаимодействия металла со средой коррозию де­лят на химическую и электрохимическую, которая наиболее распространена в системах охлаждения, где функции электролита выполняет вода, со­держащая водородные и гидроксильные ионы. В правильно приготовленной дистиллированной воде электрохимическая коррозия носит ограничен­ный характер, но усиливается, если происходит подсаливание пресной воды через протечки в водо-водяных охладителях. Образуется соляная кислота, т.к. забортная вода, содержит в значительных ко­личествах хлорид магния, активно понижающий водородный показатель воды.

Из анализа опытных данных следует, что противокоррозионная за­щита должна быть основана на поддержа­нии высоких значений рН = 8…9, пассивации металлических поверхностей путем создания на них прочных за­щитных пленок, удалении из воды растворенного кислорода (пу­тем исключения перемешивания воды с воздухом и включения в систему охлаждения деаэраторов), сокращении содержания хло­ридов в воде до минимума (предельная норма 200 мг/л).

Кавитационная эрозия. Поршень вблизи ВМТ ударяет о стенку втулки в момент контакта.. Ударный импульс вы­зывает звуковые и ультразвуковые колебания втулки и прилегающем к ней кольцевом слое во­ды, в результате чего образуются кавитационные пузыри (каверны), которые захлопываются с местным повышением давления до 1000—1500 МПа. При этом повреждается поверхность втулки. Наиболее подвержены кавитации элементы конструкции высоко- и среднеоборотных дизелей.

Кавитация разрушает пассивирующие пленки на металле и вызывает в нем местные напряжения, а это способствует разви­тию на поражаемых участках электрохимической коррозии. Наи­более подвержены кавитации втулки цилиндров и блоки. Разру­шения, как правило, носят местный характер и выражаются по­явлением на поверхностях сыпи в виде мелких и глубоких рако­вин в результате совместного влияния кавитационной эрозии и электрохимической коррозии

Для снижения кавитационных разрушений в полостях охлажде­ния дизелей, помимо мероприятий, относящихся к конструкции са­мого дизеля, необходимо: применять для охлаждения очищенную от примесей, или (что лучше) дистиллированную воду, а в качестве присадки к охлаждающей воде — эмульсионные масла или много­компонентные присадки, представляющие собой водорастворимые ингибирующие композиции на основе органических поверхностно-активных веществ (присадки типа Амероид DEWT-NC, Формет-326 и отечественные Кавикор 24М-1), образующие на поверхностях за­щитный демпфирующий слой; поддерживать в системе охлаждения по возможности более высокие давление и температуру.

Накипе- и шламообразование. При эксплуатации системы ох­лаждения в полостях, где скорость воды невелика и могут обра­зоваться застойные зоны, скапливается шлам, состоящий из твердых взвешенных веществ (продуктов коррозии, накипи — солей кальция и магния, содержащихся в значительных количе­ствах в морской воде и попадающих с ней в систему охлажде­ния). Особенность соединений кальция и магния заключается в том, что в холодной воде они находятся в растворенном состоя­нии, но уже при 50…55 °С из раствора начинают выделяться и выпадать в осадок либо откладываться в виде слоя накипи на го­рячих поверхностях. Содержание этих солей обусловливается же­сткостью воды. В шламе могут также скапливаться ил и примеси, занесенные в систему с водой, не прошедшей достаточную очи­стку, масло, проникающее в воду через сальники телескопов ох­лаждения поршней. Отложения шлама в охлаждаемых полостях отрицательно отражаются на теплообмене, происходит локальное повышение температуры стенок, а это вызывает рост температурных напряжений в них и в отдельных случаях приводит к по­явлению трещин. Особенно подвержены отложениям шлама и местным перегревам крышки цилиндров, так как именно в них благодаря сложности конструкции внутренних охлаждаемых по­лостей имеются участки, благоприятные для скапливания шлама.

Для исключения отложений шлама и накипи в полостях охла­ждения необходимо; на участках охлаждения забортной водой следить за очисткой воды в кингстонных фильтрах, поддержи­вать температуру забортной воды не более 50°С, для замкнутых контуров охлаждения применять хорошо очищенную, но воз­можности дистиллированную воду, не допускать скопления в во­де масла, использовать отстойники и каскадные фильтры.