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(hù)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定的富含鉻的氧化膜，能防止氧原子或腐蝕性離子繼續滲入、氧化。一旦這種薄膜被破壞，氧原子、腐蝕性離子就會(huì )不斷滲入，金屬中鐵原子不斷地析離出來(lái)，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(lèi)型：

（1）全面腐蝕；

（2）應力腐蝕開(kāi)裂：材料在靜應力和腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的脆性開(kāi)裂現象。

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

（4）晶間腐蝕：晶粒間界是結晶學(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域。大多數的金屬和合金材質(zhì)在特定的腐蝕介質(zhì)中都可能呈現晶間腐蝕。

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

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，工作介質(zhì)為機油，冷卻介質(zhì)為電廠(chǎng)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。機油冷卻器設計最高承壓1.5Mpa，最高溫度100℃，正常運行參數進(jìn)口油溫60℃左右，出口油溫40℃±5℃，循環(huán)水進(jìn)水溫度10-33℃，循環(huán)水處理常年加緩蝕阻垢劑，加硫酸調PH值，夏季根據情況加殺菌劑和粘泥剝離劑，控制濃縮倍數2-3倍。

      通過(guò)觀(guān)察腐蝕泄漏點(diǎn)，均為局部點(diǎn)腐蝕，腐蝕部位均發(fā)生在板片循環(huán)水側波形凹槽內或板片周邊密封膠條下方的凹槽內。經(jīng)過(guò)多方檢驗，最終確定為循環(huán)水導致的泄漏。循環(huán)水附滿(mǎn)粘泥，這是造成不銹鋼板片點(diǎn)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(yíng)養過(guò)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(shí)，金屬表面與微生物膜界面的PH值、溶解氧濃度、有機和無(wú)機物的種類(lèi)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(diǎn)的原因后，分析報告得出：機油冷卻器在設計時(shí)考慮到了防腐蝕問(wèn)題并采用316L不銹鋼材質(zhì)加以預防，但對方機油冷卻器廠(chǎng)家未考慮到在使用過(guò)程中會(huì )出現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(guò)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對已經(jīng)形成的粘泥進(jìn)行剝離和清除。同時(shí)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(zhù)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(jìn)行拆卸清洗。機油冷卻器有拆卸方便的優(yōu)點(diǎn)，所以，拆卸起來(lái)很方便；

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

5、循環(huán)水系統增加濾網(wǎng)，可以有效地過(guò)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(zhù)。

三、機油冷卻器的化學(xué)與物理結合的清洗方法

      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，和油冷器的板片結合后會(huì )比較牢固，一般的物理清洗已經(jīng)無(wú)法徹底清洗干凈，我們可以先將板式冷卻器進(jìn)行閉路循環(huán)清洗，然后再進(jìn)行拆卸清洗，拆卸清洗必須經(jīng)過(guò)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(lèi)溶液的腐蝕。

1、閉路循環(huán)清洗

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

（2）清洗槽內加入清洗開(kāi)始運轉，每一小時(shí)內清洗劑濃度根據測量數值加清洗劑，清洗濃度如果連續2小時(shí)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(jìn)行記錄，逐步拆卸，按順序排放；

（2）每一片清洗槽內浸泡，然后放入超聲波箱體內進(jìn)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(wú)損傷，如有必須更換；逐個(gè)安裝散熱片，并更換密封圈；

（6）進(jìn)行試壓處理。

圖3  柴油機冷卻系統水垢的形成分子

圖4  柴油機機油冷卻器工作示意圖

總結：

      柴油機在轉運過(guò)程中，機油流經(jīng)運動(dòng)件的摩擦表面時(shí)吸收了一定的熱量。隨著(zhù)機油的往復循環(huán)，機油溫度會(huì )逐漸升高，若油溫超過(guò)90℃，機油的黏度將嚴重下降并喪失潤滑效果，同時(shí)機油還會(huì )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(jìn)行強制冷卻，防止油溫過(guò)高而使機油消耗量增加，同時(shí)還防止機油氧化變質(zhì)等。