АНАЛИЗ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Исходя из практики эксплуатации судовых двигателей различных типов и модификаций следует вполне закономерный результат, что если на судне не уделяется должного внимания подготовке охлаждающей воды ГД и ВДГ и уходу за системой охлаждения, то значительно увеличивается количество выходов из строя деталей цилиндро-поршневой группы из-за их коррозионного и эрозионного разрушения, а также из-за разрушений, вызванных повышением термической напряженности, связанной с нарушением нормального процесса теплопередачи от нагретых поверхностей к воде.

Для предотвращения возникновения указанных дефектов, охлаждающую воду подвергают соответствующей обработке и контролю в процессе эксплуатации судовой энергетической установки.

Анализ воды из систем охлаждения дизелей должен проводиться на судне — 1 раз в неделю. Дата и результаты анализа охлаждающей воды фиксируются в машинном журнале, на базе которых строятся кривые тренда, показывающие изменение качества воды с течением времени и необходимость ее последующей обработки.

Правилам Морского Регистра анализ охлаждающей воды судовых дизелей в береговой испытательной лаборатории, признанной Морским Регистром РФ, проводится 1 раз в квартал для определения соответствия требованиям качества воды, установленным нормативными документами для конкретного судового двигателя.

Качество воды, применяемой в системах охлаждения дизелей, характеризуют следующие показатели: общее солесодержание, жесткость, содержание хлоридов, растворенных газов, органических веществ и механических примесей (взвешенных частиц). К числу критериев качества охлаждающей воды относятся также щелочность и водородный показатель.

Общее солесодержание определяется суммарным содержанием всех растворенных в воде минеральных веществ и измеряется в миллиграммах на литр. В зависимости от общего солесодержания вода может быть высокоминерализованной (морская, океанская) и со средней и малой минерализацией (пресная, речная). Чем выше общее солесодержание, тем больше опасность коррозионного воздействия воды на металлы.

Жесткость воды определяется содержанием в ней растворенных солей кальция и магния и измеряется в миллиграмм-эквивалентах на литр. Жесткость в 1 мг-экв/л соответствует содержанию 20,0 мг/л кальция или 12,2 мг/л магния. Соли кальция и магния являются веществами, непосредственно образующими накипь на поверхностях охлаждения дизелей.

Общая жесткость воды равна сумме карбонатной и некарбонатной жесткостей и при заливке воды в систему охлаждения должна находиться в пределах 1,5—3,0 мг-экв/л. Если в воду добавляют антикоррозионное масло, то применение более мягкой воды способствует коррозии металла и образованию пены; более жесткая вода вызывает разрушение масляной эмульсии с выделением слизистых известковых мыл, загрязняющих стенки полостей охлаждения. Карбонатная жесткость — главная причина образования накипи.

Хлориды (хлористые соли) являются одной из составляющих частей общего солесодержания. Их содержание измеряют в миллиграммах хлор-иона, растворенного в 1 л воды. Эти соли наиболее активно вызывают коррозию, усиливают процесс ографичиванпя чугуна, разрушают защитные пленки, образовавшиеся на металлических поверхностях под действием ингибиторов (замедлителей) коррозии. Содержание хлоридов позволяет оценить агрессивные свойства воды; оно не должно превышать 200 мг/л.

Щелочность (щелочное число) характеризует наличие в воде соединений гидроокиси натрия, фосфата натрия и карбоната натрия. Численно щелочность воды равна такой концентрации в ней едкого натра (мг/л), которая необходима для нейтрализации этой воды.

Если щелочность воды нулевая, в ней может появиться кислотность, которая способствует коррозии металла и разрушению защитной пленки, образуемой присадкой антикоррозионного масла. В этой связи, предпочтительнее, чтобы вода обладала слабощелочной реакцией.

Обработка воды в судовых условиях включает следующие операции:

• дистилляцию воды (полное обессоливание);
• кипячение воды для выделения осадка солей карбонатной жесткости, которые затем удаляются в процессе отстаивания или фильтрации;
• химическую обработку воды щелочами и фосфатами для выделения осадка солей «жесткости» (кальция и магния).

Для повышения жесткости слишком мягкой пресной воды, используемой в системах охлаждения судовых дизельных установок, производится ее смешивание с более жесткой водой. После предварительной обработки воды к ней добавляют специальные присадки, обеспечивающие существенное снижение интенсивности процесса кавитационно-коррозионного разрушения металла в полостях охлаждения деталей дизеля и препятствующие образованию накипи.

По составу и характеру действия различают эмульсионные и химические присадки. В качестве эмульсионных присадок применяют специальные антикоррозионные масла, которые при введении в воду образуют устойчивую эмульсию, создающую на охлаждаемых поверхностях деталей тончайшую пленку, не препятствующую теплообмену, но предотвращающую разрушение металла и отложение твердой накипи.

Содержание масла в охлаждающей воде проверяют выделением его из пробы воды путем добавления к 100 мл воды 30 мл концентрированной соляной кислоты с последующим отстаиванием. Масса масла (в миллиграммах), выделяющегося на поверхности жидкости, будет соответствовать его массовому содержанию в воде. Контрольные анализы производят 1 раз в неделю, фиксируя их результаты в технической документации.

При использовании химических присадок на поверхности охлаждаемых деталей образуются тонкие и прочные оксидные пленки, защищающие металл от коррозии. В качестве такой присадки на судах используют бихромат калия или натрия (К₂Сг₂0, или Na₂Cr_a0₇-2Н₂0), называемый хромпиком. Последний предварительно растворяют в 15—20-кратном количестве воды. В систему охлаждения его вводят из расчета 10—11 г на 1 л охлаждающей воды, В процессе эксплуатации судовых дизелей следует контролировать концентрацию присадки в воде, которая уменьшается в результате периодического добавления в систему охлаждения свежей воды. При снижении концентрации присадки в воде ее добавляют из расчета

    G = V/100х(1 — k_x ),

где G— количество хромпика, которое необходимо добавить в охлаждающую воду, кг; V— объем воды в системе охлаждения, л; k_x— концентрация хромпика в воде по данным анализа, %.

Перечень показателей качества охлаждающей воды судовых дизелей, подлежащих анализу в испытательной лаборатории: