船用低速柴油机缸套冷却水及处理1文档格式.docx
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+、HC03+,CL-．S042-等等．其中的一些离子会
形成水垢。
水垢的主要化学成分是：
CaSO、42CaSiO3、MgCO3、MgSiO3、Mg（OH）2等。
形成的
水垢会牢固地附在缸套上，使得缸套传热不良，严重时，会使缸套产生裂纹，见图1。
传
热
损
失
f％1
水垢厚度（mm）
图1水垢厚度对传热的影响
溶于水的有机物主要是油脂。
当水中的油脂、胶体物质及较高含盐量在高温作用下混合时，容易产生泡沫，致使冷却效果不佳。
因此，为了避免以上的危害存在，我们有必要对加注的缸套水进行处理。
2．2水质指标。
水质指标就是保证主机正常运行时对水质的基本要求。
水质指标主要有5个。
1）PH值
用来表示水的酸碱性，一般以7为分界限，大于7的为碱性，小于7的为酸性，等于7的为中型物质。
2）碱度
用来表示水中0H‘、HC03-、C032一及其他弱酸根的总量
按照酸碱的质子理论，凡能提供质子H+的物质就是酸，凡能接受H+的物质就是碱。
显然，这些弱酸根都是碱。
水中可能有PO43-、HP042-。
因为HP（）42一、I-IC03-根既能接受H+。
也能提供H+。
所以此种物质为两性物质。
因此，碱性离子OH一与两性离子HPO42一、HC03-基本
上不能同时共存。
在强酸或强碱时。
两性离子HPO~-．HC03-实际上不存在。
对于可接受
两个H+的两性离子而言。
反应是分步进行的。
接受第一个H的反应完全。
达到化学计量点时。
溶液有一定的PH值；
接受第二个H+的反
应到达化学计量点时．溶液又有另一确定的PH值。
根据这种特性可用指示剂确定。
具体
离子特性和指示剂确定见图2、图3和表1。
图2碳酸各种存在形式随PH变化的百分分布图
图3磷酸各种存在形式随PH变化的百分分布图
表1部分酸碱指示剂的PH变色范围
指示剂颜色PH变色范围碱色常配制浓度
百里酚蓝红1．2～2．8黄O．1％的2O％乙醇
甲基橙红3．1～4．4黄0．05％的水
甲基红红．．4．4～6．2黄0．1％的60％乙醇
溴百里酚蓝黄6．2～7．6蓝0．1％的20％乙醇
酚酞无8．0～10．0红0．5％的9O％乙醇
百里酚酞无9．4～10．6蓝0．1％的90％乙醇
含量。
因为通常的水中1）~Ca2~Mg含量最大。
所以采用Ca、M含量表示水的硬度。
Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2不稳定，遇热后分解为CaCO，、MgCO，，利用过滤方法，可以
Ca2~M+氯化物、盐酸盐用加热过滤的方法不能除去。
而组成永久硬度。
通常用水样中氯化物的含量来代表水样
表示水中0的含量。
必须处理缸套用水。
通常可以在膨胀水箱中投放各种化学药荆．达到防止结垢和防止
腐蚀的目的。
常用的药剂有NaCO、Na3PO、NO等。
这些药剂在水中的反应如下：
JfCa2++CO3c旱，co3J
IH20+CO32-,-~-20H一+CO2f
Na2CO3{f
20H一+MgZ+--~-Mg（OH）2
LI2032-+CAS04（s）-~-CaCO3J-I-5042-
Mg2++2P043-Mg3（PO4）2
⋯№f3CaSO4（s）+2PO43-Ca3（P04）2+3S042-
MgSO4（s）+2P（PoS2l+3so42-
3实际使用
在柴油机冷却系统中。
冷却介质通常有淡水、海水等，淡水由于水质稳定和传热效果
好并可采用水处理解决其腐蚀和结垢的缺陷
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而被广泛地运用。
目前一般采用闭式循环的MANB&
WMC系列柴油机缸套水冷却系
统如图4。
由图4可知，在整个系统中，冷却水的水
图4采用闭式冷却的MANB&
W6S50MC机冷却系统图
量不会减少．只是由于蒸发或人为的泄放损失．所以在一次性加注后，后期定期补水和
检测即可。
船舶上处理冷却水的方法有两种．一种是加入无机缓蚀剂．此类化学药品大致分为
阳极缓蚀剂与阴极缓蚀剂两种：
前者如碳酸盐、磷酸盐、亚硝酸盐等，可在阳极金属上形
成保护层，防止阳离子进入水中，但浓度必须足够．否则未形成保护层的局部将产生严重
腐蚀：
后者如重碳酸钙等．可在阴极金属上形成保护层。
目前大多使用以亚硝酸盐与硼酸
盐为主的水处理剂、。
其价格便宜。
保护效果好，投药量低（<
0．5％），如浓度不当，其危害
不突出，且不会伤及皮肤。
其缺点是在船上必须定期化验其浓度变化．对锌及镀锌管有
腐蚀作用，另外亚硝酸盐有一定毒性。
另一种是加入乳化防锈油．由于环境保护的要求．
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目前较少使用乳化防锈油。
3．1无机缓蚀剂
无机缓蚀剂（防锈剂）的种类很多，但目前国内所使用的均以亚硝酸盐和硼酸盐为主
要成份，前者具有很好的防垢和防锈作用；
后者为碱性物质可提高冷却水的PH值，有利于
保护膜形成。
只要按照说明书应用，都能取得良好效果。
下面以远洋船上常用的UNITOR
公司生产的冷却水腐蚀抑制剂（DIESEL．GUARD）为例加以说明。
这种冷却水处理剂
为干燥灰白粉状亚硝酸盐——硼酸盐化合物，能使金属表面形成完整的一层薄膜．不影
响传热，能防止电化学腐蚀和穴蚀。
抑制水垢生成，对铜、黄铜、及非金属（如软管、密封垫
片）均无损害。
加有这种药剂的冷却水可用做造水机的热源，制得的淡水可直接饮用。
使用这种药剂的用量控制及浓度是根据
亚硝酸盐浓度而定的，具体见表2。
表2亚硝酸盐浓度决定药剂的用量控制及浓度
亚硝酸盐值（投药量药／水（kg／t）
ppm）蒸留水自来水有海水污染
20o2．05．06．5
40o1．54．56．0
60o1
．
04．05．5
80o5．0
l0oO0．43．54
．5
l20o3．0
l4O02．54．0
l60o2
．0
3．5
l80o3
20oO控制范围1．5
220o1．02．5
240o2．0
260o1．3
280o控制范围0
．1
30oO
320o0．5
340o
360o控制范围
380o
40oO
初次投药量2．45．46．7对系统受油和水垢污染的冷却腔，加药前应先进行清洗。
有可供清洗用的UNITOR产品。
去油污可用Seaclean，去水垢可用Descalex。
药末加入系统中的高温膨胀水箱。
待药剂分散到整个系统后。
应立即取水样进行化验。
并根据化验结果对含药浓度进行调
节。
当达到所需要的要求后应每周再化验一次亚硝酸盐浓度化验是利用UNITOR公司提供的手提化验箱按说明进行：
取经过滤后的试样5ml放人瓶内。
再加蒸馏水至50ml，加入2片亚硝酸盐1号药片。
待摇至融解后再放人1片亚硝酸盐2号药片。
待融解后再放人第二片2号药片。
这样一片片加入直至出现粉红色并保持1min以上。
加入的2号药片总数乘以1801~P得出亚硝酸盐的浓度值，再和附表比较。
即可决定加药数量。
亚硝酸盐的浓度一定要足够，否则金属表面薄膜不能保持完整，反而会加速电化学腐蚀。
一般正常的亚硝酸盐
范围：
l000～2400ppm，使用DIESELGUARDNB处理剂的最小和最大之间的最佳点为1440ppm。
此时缸套水的PH值应被维持在8．310．0之间，氯化物的水平应尽可能地低，最大不超过50ppm。
3．2乳化防锈油
乳化防锈油品种很多。
配方各异。
但不外乎由有机防锈添加剂、乳化剂和基础油三部分组成。
采用防锈油处理冷却水，除有防蚀作用外。
还有一定的润滑作用。
但由于环保的要求。
废弃的冷却水不能随便排放，此种处理剂已很少被采用。
4结束语
主机缸套冷却水的处理在当今的船舶闭式冷却系统中已成为必不可少的一个环节，缸套水的处理已直接关系到柴油机的使用寿命和运营成本。
因而轮机化学也逐渐得到人们的重视。
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