二、機油冷卻器腐蝕原因和案例分析

      機油冷卻器里的板片材質(zhì)有不銹鋼材質(zhì)、鈦材和哈式合金材質(zhì)，鈦材和哈式合金材質(zhì)成本高，所以很多客戶選擇用不銹鋼材質(zhì)的機油冷卻器。

1、不銹鋼材質(zhì)的腐蝕原理

      不銹鋼耐腐蝕是因為其表面形成的一層極薄而又堅固細密穩(wěn)定的富含鉻的氧化膜，能防止氧原子或腐蝕性離子繼續(xù)滲入、氧化。一旦這種薄膜被破壞，氧原子、腐蝕性離子就會不斷滲入，金屬中鐵原子不斷地析離出來，形成疏松的氧化鐵或其他鐵鹽，形成銹蝕。不銹鋼的腐蝕機理有以下幾種類型：

（1）全面腐蝕；

（2）應(yīng)力腐蝕開裂：材料在靜應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的脆性開裂現(xiàn)象。

（3）點腐蝕：是一種發(fā)生在金屬外表部分區(qū)域的一種腐蝕損壞方式。

（4）晶間腐蝕：晶粒間界是結(jié)晶學(xué)取向不同的晶粒間紊亂錯合的界域，它們是鋼中各種溶質(zhì)元素偏析或金屬化合物沉淀析出的有利區(qū)域。大多數(shù)的金屬和合金材質(zhì)在特定的腐蝕介質(zhì)中都可能呈現(xiàn)晶間腐蝕。

（5）縫隙腐蝕：是在隙間部位發(fā)生的局部腐蝕現(xiàn)象。它可能發(fā)生于溶液停滯的設(shè)備縫隙之中或屏蔽的表面內(nèi)。

2、機油冷卻器泄漏案例分析

（1）檢查

      康明斯機油冷卻器是為冷卻柴油發(fā)電機潤滑油而設(shè)，工作介質(zhì)為機油，冷卻介質(zhì)為電廠循環(huán)冷卻水。共有換熱片73片，片間采用橡膠密封條密封。冷卻片材質(zhì)為316L，厚度為0.6mm。機油冷卻器設(shè)計最高承壓1.5Mpa，最高溫度100℃，正常運行參數(shù)進口油溫60℃左右，出口油溫40℃±5℃，循環(huán)水進水溫度10-33℃，循環(huán)水處理常年加緩蝕阻垢劑，加硫酸調(diào)PH值，夏季根據(jù)情況加殺菌劑和粘泥剝離劑，控制濃縮倍數(shù)2-3倍。

      通過觀察腐蝕泄漏點，均為局部點腐蝕，腐蝕部位均發(fā)生在板片循環(huán)水側(cè)波形凹槽內(nèi)或板片周邊密封膠條下方的凹槽內(nèi)。經(jīng)過多方檢驗，最終確定為循環(huán)水導(dǎo)致的泄漏。循環(huán)水附滿粘泥，這是造成不銹鋼板片點腐蝕的主要原因。

（2）分析

      循環(huán)水所用的緩蝕阻垢劑大多為磷酸鹽和有機磷酸酯系，水中營養(yǎng)過剩造成微生物大量繁殖，微生物吸附在不銹鋼板片上形成微生物膜。當金屬表面存在微生物膜時，金屬表面與微生物膜界面的PH值、溶解氧濃度、有機和無機物的種類及濃度改變了腐蝕的機理和速率。其中硫酸鹽還原菌是引起金屬材料腐蝕的主要因素之一。

3、機油冷卻器預(yù)防腐蝕的措施

      康明斯技術(shù)人員在分析得出機油冷卻器腐蝕點的原因后，分析報告得出：機油冷卻器在設(shè)計時考慮到了防腐蝕問題并采用316L不銹鋼材質(zhì)加以預(yù)防，但對方機油冷卻器廠家未考慮到在使用過程中會出現(xiàn)厭氧菌生成的生物黏泥對不銹鋼的腐蝕及采用膠條密封情況下的縫隙腐蝕。所以，我們經(jīng)過分析采取以下措施：

1、在機油冷卻器及機油冷卻器局部投加殺菌劑、粘泥剝離劑，在粘泥形成前消除或?qū)σ呀?jīng)形成的粘泥進行剝離和清除。同時適當提高循環(huán)水流速不小于1.5m/s，減輕生物黏泥的附著程度。

2、降低硫酸的加入量，減少硫酸鹽還原菌的生成量；

3、定期切換機油冷卻器，對運行的機油冷卻器進行拆卸清洗。機油冷卻器有拆卸方便的優(yōu)點，所以，拆卸起來很方便；

4、對循環(huán)水系統(tǒng)進行預(yù)膜處理，可以更好的保護系統(tǒng)不受到腐蝕的侵害；

5、循環(huán)水系統(tǒng)增加濾網(wǎng)，可以有效地過濾循環(huán)水當中的雜質(zhì)、懸浮物。這樣可以減輕粘泥的形成和附著。

三、機油冷卻器的化學(xué)與物理結(jié)合的清洗方法

      機油冷卻器的污染物都以水垢為主，形成原因如圖3所示。由于水垢比較堅硬，和油冷器的板片結(jié)合后會比較牢固，一般的物理清洗已經(jīng)無法徹底清洗干凈，我們可以先將板式冷卻器進行閉路循環(huán)清洗，然后再進行拆卸清洗，拆卸清洗必須經(jīng)過化學(xué)清洗劑浸泡、超聲波除垢、高壓清洗和清洗后的中和、鈍化預(yù)膜處理。先選擇正確的清洗劑，板式冷卻器的傳熱片一般為奧氏體不銹鋼，型號大致有304L，316L.不銹鋼一般采用硝酸基清洗劑清洗。密封件一般為丁晴橡膠、丁基橡膠和乙丙橡膠，這些材料均能耐酸，堿，酮，醇等類溶液的腐蝕。

1、閉路循環(huán)清洗

（1）將進油的出口閥門、水的進出口閥門都關(guān)閉，將內(nèi)部的液壓油排出，找到進水口放清洗劑，出水口為清洗劑出水口。

（2）清洗槽內(nèi)加入清洗開始運轉(zhuǎn)，每一小時內(nèi)清洗劑濃度根據(jù)測量數(shù)值加清洗劑，清洗濃度如果連續(xù)2小時不變化可以停止循環(huán)。

2、拆卸浸泡清洗

（1）在拆卸前將散熱片壓縮進行記錄，逐步拆卸，按順序排放；

（2）每一片清洗槽內(nèi)浸泡，然后放入超聲波箱體內(nèi)進行超聲波清除殘余水垢；

（3）超聲波后，高壓水槍噴壓沖洗；

（4）中和、鈍化處理；

（5）檢查各散熱片有無損傷，如有必須更換；逐個安裝散熱片，并更換密封圈；

（6）進行試壓處理。

圖3  柴油機冷卻系統(tǒng)水垢的形成分子

圖4  柴油機機油冷卻器工作示意圖

總結(jié)：

      柴油機在轉(zhuǎn)運過程中，機油流經(jīng)運動件的摩擦表面時吸收了一定的熱量。隨著機油的往復(fù)循環(huán)，機油溫度會逐漸升高，若油溫超過90℃，機油的黏度將嚴重下降并喪失潤滑效果，同時機油還會發(fā)生氧化變質(zhì)，所以，柴油機潤滑油路中必須裝配機油冷卻裝置。機油冷卻器的作用就是對機油進行強制冷卻，防止油溫過高而使機油消耗量增加，同時還防止機油氧化變質(zhì)等。