ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ВОДОВОЗДУШНЫХ СЕКЦИЙ РАДИАТОРОВ НА ЛАБОРАТОРНОМ СТЕНДЕ (1234556), страница 9
Текст из файла (страница 9)
В настоящее время ингибиторы коррозии на основе оксида хрома не рекомендованы к применению из-за проблем, связанных с производственной гигиеной и охраной окружающей среды. Оксид хрома оказывает сильное раздражающее действие на кожу, и согласно нормам и правилам государственных органов на утилизацию оксида хрома без проведения специальной обработки накладываются определенные ограничения.
Не рекомендуется смешивать борат-нитритный ингибитор с ингибитором из оксида хрома, а так же ингибиторы одного типа, но различных торговых марок, поскольку расхождения в их химическом составе могут привести к ухудшению характеристик смешанного ингибитора.
Рисунок 5.6 – Диаграмма, характеризующая действие показателя рН охлаждающей воды
Поддержание требуемых свойств хладагент
Рекомендованные нормальные концентрации бората и нитрита различны у разных производителей и зависят от состава предлагаемого соединения. При вводе новой системы охлаждения для достижения стабильного режима работы может потребоваться удвоить или утроить рекомендованную концентрацию. Для восполнения естественного истощения композиционный состав должен быть изменен в сторону обогащения. Однако необходимо отметить, что чрезмерно высокие концентрации борат-нитритного ингибитора (в пять - десять раз превышающие рекомендованные значения), которые составляют 15.6 мл/л приведёт к нарушению сцепления между трубной решеткой радиатора, выполненной на основе кремнийорганической резины, и латунными втулками, установленными на каждой из трубок в системе охлаждения данного типа. Если возникают сомнения, лучше всего использовать рекомендованные концентрации ингибитора.
В определенной степени все применяемые для обработки воды реагенты являются токсичными веществами. Персонал, работающий с такими реагентами, соблюдает предписанные меры предосторожности во избежание вдыхания паров или пыли, а также попадания твердых веществ или растворов в глаза и на кожу.
Перед введением в систему охлаждения полностью растворяют сухую смесь используемого для обработки химреагента. Растворы следует готовить в открытых ёмкостях при наличии достаточной вентиляции. Все детали и настил платформы очищают от высохшего или разлитого химреагента.
Проверка состава хладагента
После пуска нового двигателя проверка хладагента выполняется каждую неделю, пока хладагент не достигнет стационарного состояния. В дальнейшем подобные проверки следует проводить ежемесячно.
Как правило, поддержание требуемой величины рН не вызывает затруднений, если концентрация ингибитора сохраняется на надлежащем уровне.
Наиболее точно измеряют концентрацию ингибитора с помощью стандартных лабораторных методов. Однако лабораторный анализ требует много времени и не годится для регулярной рабочей проверки. Можно использовать несколько других методов, но все они обладают определенными недостатками.
Метод цветового сравнения по заданным цветовым стандартам является быстрым и простым, однако точность этого метода невысока из-за присутствия в растворе загрязняющих веществ, таких как смазочное масло или сажа.
В методах химического анализа, пригодных для регулярного применения, используются предварительно смешанные вещества. Некоторые из этих веществ имеют сравнительно короткий срок хранения, а результаты, полученные на растворах, с истекшим сроком хранения, не будут являться достоверными.
Еще один метод, в котором используется малогабаритный (массой менее 0,5 кг) измеритель растворенных твердых веществ с батарейным питанием, позволяет очень быстро получить достаточно точные результаты. Принцип действия прибора основан на измерении электрической проводимости жидкого раствора, которая растет при повышении концентрации растворенных солей. Такой метод позволяет достаточно просто измерить удельную концентрацию.
Измеритель растворенных твердых веществ, рассчитанный на диапазон концентраций от 0 до 10000 млн-1, поставляется компанией General Electric.
Необходимо отметить, что данный прибор позволяет измерить общее содержание растворенных твердых веществ, а не концентрацию ингибитора. Присутствие в растворе других солей и минералов будет влиять на показания измерителя. Это означает, что перед добавлением ингибитора вода, используемая в системе охлаждения, должна пройти предварительную подготовку в соответствии с рассмотренными ранее указаниями.
5.5 Применение нового реагента для охлаждающей воды на железнодорожном транспорте
Предложение компании «НАЛКО» по химической обработке контура охлаждения дизельного двигателя локомотива с целью защиты от коррозии. Для предотвращения коррозии предлагается использовать продукт ингибитор коррозии «Налко 2536+» или его другое название Nalcool 2000.
Применить реагент «Налко 2536+» для контроля за коррозией в закрытых системах, который эффективно защищает поверхности из черной стали и медные сплавы. Также этот реагент применяют для защиты от коррозии гликолевых систем. Дозируют реагент из расчета 20-25 кг на 1м3объема системы.
Контроль обработки производить с помощью теста на нитриты. Необходимо поддерживать концентрацию нитритов не менее 650 мг/л. Проводять измерения значения рН в системе.
Данный продукт является щелочным, поэтому убеждаются в отсутствии алюминия в системе.
Внимательно следят за концентрацией продукта в системе с помощью теста на нитриты, не допуская снижения концентрации нитритов ниже 650 мг/л, так как при снижении концентрации может развиться т.н. точечная коррозия.
Быть внимательным с утечками раствора из системы, часто именно это является причиной снижения концентрации. При снижении концентрации необходимо добавить реагент пропорционально количеству потерянной воды из расчета 25 кг на 1 м3 воды.
Преимущества продукта:
- защищает все виды простых металлов и сплавов от коррозии;
- продлевает срок эксплуатации оборудования;
- защищает от трещин/эрозии;
- защищает систему охлаждения от грязи и отложений;
- совместим с этилен-гликолевыми антифризами;
- помогает предотвратить перенагревание системы охлаждения двигателя;
- легко контролируется, легок в применении, безопасен при обращении.
«Налко 2536+» состоит из пленкообразующих ингибиторов коррозии и стабилизатора отложений в жидкой форме, растворим в воде в любой пропорции и не содержит хроматов.
При контакте может нанести вред глазам и вызвать кожное раздражение. В качестве стандартных мер рекомендуется носить защитные очки и резиновые перчатки. Детальная информация содержится в Карте данных по безопасности продукта.
Необходимо хранить продукт в сухом помещении и держать контейнеры закрытыми. Рекомендуемый срок хранения на складе -12 месяцев со дня поставки. Налко 2536+ поставляется в одноразовых контейнерах (по 25 л и 200 л).
5.6 Влияние длительного использование реагента Налко 2536+ в охлаждающей воде на экологическую безопасность работы дизеля
Опыт эксплуатации четырех американских тепловозов на «Железных Дорогах Якутии» в локомотивном депо станции Алдан показал, что применение реагента «Налко 2536+» позволяет охлаждающим устройствам работать длительное время без ремонта и очистки. В течение всей работы, что составило около четырех лет не зафиксировано ни одного случая выхода из строя и загрязнения секций радиаторов этих тепловозов.
В условиях локомотивного депо Тында «ДВЖД» применение не подготовленной воды приводит к тому, что ежегодная эксплуатация шестидесяти пяти грузовых тепловозов выявляет брак около шестьсот пятидесяти секций радиаторов в год. Сравнивая можно сказать, что на каждые четыре тепловоза работающих на неподготовленной воде, брак составляет около сорока секций в год. Соответственно более целесообразно с точки зрения ремонта применять подготовленную воду с реагентами. Затраты на их приобретения будут минимальны по сравнению с капитальным ремонтом секций радиаторов. Цена одного килограмма реагента составляет 320 рублей.
В современном мире наблюдается тенденция к постоянному ужесточению экологических норм. Резкое ухудшение экологической ситуации во многих странах мира заставило обратить внимание на загрязнение окружающей среды вредными выбросами от транспортных дизелей, используемых на железнодорожном транспорте, которое раньше считалось неизбежным и допустимым. Соответствие дизеля нормам по токсичности в сочетании с предельно низким удельным эффективным расходом топлива во многом определяет конкурентоспособность двигателя. Принятые в ЕС нормы «Евро» (для железнодорожного транспорта Euro 0, Euro 1, Euro 2 и т.д.), на которые ориентируются крупнейшие двигателестроительные корпорации, стали международными и, по сути, определяют все развитие двигателестроения. Совершенствование рабочего процесса тепловозных дизелей является основой для снижения их токсичности, повышения топливной экономичности, снижения затрат на топливные ресурсы.
Выполнение требований этих новых норм на выбросы вредных веществ, соответствие Европейским стандартам по токсичности ОГ требует проведения целого комплекса научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по усовершенствованию конструкции дизелей и их систем. Решение проблем повышения технико-экономических показателей и экологической безопасности связано с глубоким анализом физико-химических процессов в цилиндрах дизелей. Показатели дизеля в полном жизненном цикле также в значительной мере зависят от его характеристик в процессе эксплуатации.
Совместная экспертная оценка специалистами ЦНИДИ, МАДИ, НАМИ современного состояния проблемы загрязнения атмосферы всеми видами транспорта показывает, что эксплуатируемый на территории РФ транспорт сжигает ежегодно примерно 110-115 млн.т. топлива, 12-15 млн. т. смазочного масла. При этом в атмосферу выбрасывается около 30 млн.т. вредных веществ, в том числе до 15 млн.т. оксида углерода (СО), 12 млн.т. оксидов азота (NOX), 2 млн.т. углеводородов (Cn Hm), 1,2 млн.т. сажи (С) и 2-1012 МДж тепловой энергии, что эквивалентно сжиганию примерно 50 млн.т. условного топлива.
Отработавшие газы дизелей представляют собой сложную многокомпонентную смесь газов, паров, капель жидкостей и дисперсных твердых частиц. Всего в отработавших газах двигателей внутреннего сгорания содержится около 280 компонентов, среди которых можно выделить: содержащиеся в воздушном заряде азот N2 и кислород О2, продукты полного сгорания топлива (диоксид углерода СО2, водяной пар Н2О и т.д.), вещества образующиеся в результате термического синтеза из воздуха при высоких температурах (оксид N0 и диоксид NO2 азота), продукты неполного сгорания топлива (монооксид углерода СО), углеводороды (CnHm), дисперсные твердые частицы, основным компонентом которых является сажа (С), а также оксиды серы, альдегиды, продукты конденсации и полимеризации.
При работе магистральных тепловозов в атмосферу выделяются отработавшие газы, по составу аналогичные выхлопам автомобильных дизелей. Одна секция тепловоза выбрасывает в атмосферу за час работы 28 кг оксида углерода, 17,5 кг оксидов азота, до 2 кг сажи.
Основные способы борьбы с загрязнением воздуха отработавшими газами дизелей принципиально разделяются на два направления: совершенствование конструкции и рабочего процесса и обезвреживание отработавших газов. Практически наибольший эффект достигается комбинацией нескольких различных способов, когда требование минимального выброса вредных веществ выдвигается и учитывается, начиная со стадии проектирования и доводки дизеля. Даже на хорошо доведенных по рабочему процессу дизелях отдельные усовершенствования могут существенно снижать токсичность отработавших газов. Для форсированных режимов работы дизелей магистральных тепловозов перспективным следует считать применение специальных присадок к топливу на бариевой основе, уменьшение угла опережения впрыска топлива, регулируемый впрыск воды в ресивер наддувочного воздуха.
При работе двигателя детали его нагреваются до определенной температуры. Чрезмерный нагрев может привести к выгоранию металла (прогоранию днищ поршней, обгоранию клапанов и т. п.), большому тепловому расширению и заклиниванию отдельных деталей, разложению и сгоранию масла, ухудшению наполнения цилиндров зарядом свежего воздуха. Состояние охлаждающих устройств во многом определяет работу дизель генераторной установки, особенно рабочие процессы протекаемые в цилиндре дизеля и рекомендуемая температура поддержания теплоносителей дизеля определяет количество вредных веществ выбрасываемых в атмосферу.
Так недостаточное охлаждение наддувочного воздуха из-за внутреннего загрязнения трубок секций радиаторов, приводит к росту температуры, снижается плотность воздуха и уменьшается массовый заряд воздуха. Таким образом, без охлаждения воздуха после компрессора увеличение массового заряда происходит пропорционально увеличению давления после компрессора. Кроме того, возрастание температуры воздуха приводит к повышению температуры в начале сжатия в цилиндре и соответственно всех температур цикла. Введение охлаждения воздуха позволяет осуществить рабочий цикл при сравнительно более низких давлениях и меньших значениях коэффициента избытка воздуха при сгорании, что значительно сокращает в содержании в выхлопных газах дизеля оксидов азота. Снижение температур цикла является, очевидно, основным результатом поддержания системы охлаждения воздуха в безупречном состоянии, так как форсирование дизелей по наддуву ограничивается допускаемыми температурами деталей [7].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
