Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор научно-технической и патентной литературы
1.1. Жидкостное охлаждение судовых дизелей как метод регулирования их теплового состояния 12
1.2. Методы обработки и подготовки воды для охлаждения дизелей 28
1.3. Присадки к охлаждающей жидкости, их теплофизические и физико-химические свойства 38
Выводы по главе 1 44
2. Моделирование процессов старения охлаждающих жидкостей
2.1. Охлаждающие жидкости двигателей внутреннего сгорания 46
2.2. Выбор браковочных характеристик теплоносителей 49
2.3. Методы аналитической, физической и коллоидной химии 58
2.4. Методы и приборы исследований свойств теплоносителей 65
2.5. Планирование эксперимента 73
Выводы по главе 2 84
3. Исследование динамики старения охлаждающих жидкостей
3.1. Термофлуктуационная модель старения охлаждающей жидкости. 84
3.2. Физическое моделирование условий эксплуатации теплоносителей . 89
3.3. Экспериментальные установки и проведение экспериментов. 93
3.4. Результаты лабораторных исследований охлаждающих жидкостей. 101
3.5. Вывод уравнений регрессии 111
Выводы по главе 3 117
4. Методика оценки качества охлаждающих жидкостей
4.1. Адаптация математической модели к условиям эксплуатации судовых ЛВС 119
4.2. Прогнозирование срока эксплуатации охлаждающей жидкости 122
4.3. Контроль состояния охлаждающей жидкости в процессе эксплуатации 126
Выводы по главе 4 130
Общие выводы по работе 132
Список использованной литературы 135
Приложение
- Присадки к охлаждающей жидкости, их теплофизические и физико-химические свойства
- Методы аналитической, физической и коллоидной химии
- Физическое моделирование условий эксплуатации теплоносителей
- Контроль состояния охлаждающей жидкости в процессе эксплуатации
Введение к работе
Длительный опыт эксплуатации судовых и транспортных дизелей различных марок выявил высокую повреждаемость внутренних поверхностей систем охлаждения. Причиной этого является эрозионное разрушение, значительно снижающее ресурс охлаждаемых деталей. В частности, для цилиндровых втулок наработка до отказа по этой причине снижается в 3-4 раза, что приводит к дополнительным затратам на ремонтные работы и запасные детали.
При создании дизелей облегченной конструкции и форсировании их по среднему эффективному давлению и частоте вращения, коррозионно-эрозионные разрушения цилиндровых втулок и блоков стали характерными. На некоторых типах дизелей выявлены разрушения, вызванные эффектом совокупного действия процессов кавитации и электрохимической коррозии, что, в конечном счете, усугубляет общее разрушение наружных поверхностей втулок.
Таким образом, проблема повышения надежности втулок и блоков цилиндров судовых ДВС является актуальной для многих типов эксплуатируемых двигателей. Среди способов повышения эрозионно-коррозионной стойкости охлаждаемых поверхностей ДВС можно выделить три основных направления: конструктивные улучшения деталей ЦПГ, технологическая обработка материала цилиндровой втулки и проведение эксплуатационных мероприятий по снижению коррозионно-эрозионных разрушений поверхностей охлаждения. В то время как конструкционные и технологические мероприятия проводятся на стадии проектирования, эксплуатационные мероприятия могут проводиться на работающем двигателе.
К таким мероприятиям, прежде всего, относится качественная подготовка охлаждающей жидкости, а именно, введение комплексных присадок. В настоящее время существует ряд присадок различных фирм, как отечественных, так и зарубежных. Но в процессе эксплуатации двигателя, в
результате различного рода воздействий на охлаждающую жидкость, ее свойства изменяются. Возникает необходимость замены охлаждающей жидкости или восстановления ее эксплуатационных свойств. Восстановление свойств может быть осуществлено путем дополнительного введения присадок. В настоящее время отсутствуют обоснованные рекомендации по продолжительности эксплуатации охлаждающих жидкостей и периодичности дополнительного введения в них восстанавливающих присадок. Такие рекомендации позволили бы, во-первых, повысить надежность систем охлаждения и двигателей в целом и, во-вторых, сократили бы эксплуатационные расходы, связанные с необоснованно ранней заменой охлаждающих жидкостей. Цель работы:
Увеличение ресурсных показателей судовых ДВС, посредством повышения качества охлаждающих жидкостей и совершенствования технологии эксплуатации систем охлаждения.
Задачи работы. Для достижения поставленной цели необходимо
обеспечить решение следующих задач:
определить эксплуатационные факторы, вызывающие старение охлаждающих жидкостей;
выявить химические и физические характеристики охлаждающих жидкостей, содержащих присадки, определяющие их эксплуатационные свойства;
установить браковочные показатели и их значения лимитирующие возможность использования охлаждающих жидкостей;
создать лабораторные установки, позволяющие воспроизводить условия использования ОЖ при эксплуатации судовых ДВС;
создать физическую и математическую модели динамики старения охлаждающих жидкостей в условиях эксплуатации;
разработать методику контроля качества охлаждающей жидкости и рекомендации по ее применению.
Объект исследования. Охлаждающая жидкость, содержащая комплексные многофункциональные присадки, в состав которых входят поверхностно-активные вещества, водорастворимые полимеры и силикат натрия; процессы изменения физико-химических показателей жидкости, характеризующих возможность использования ее в качестве теплоносителя системы охлаждения, под действием эксплуатационных факторов.
Методы исследования. Поставленные задачи решены путем проведения теоретических и экспериментальных исследований с использованием методов теории планирования экспериментов, математической статистики и моделирования, теории ДВС, физики полимеров, коллоидной химии, современной аппаратуры. Обработка опытных данных и их графическое оформление выполнены на ПЭВМ с использованием прикладных пакетов Excel-7, Statistika-5, MathCAD 13.
Научная новизна_полученных результатов состоит в том, что:
Расширен перечень браковочных показателей охлаждающей жидкости и установлены их предельные значения;
Выявлены факторы, влияющие на динамику изменения основных эксплуатационных свойств;
Получены зависимости основных показателей качества охлаждающей жидкости от продолжительности воздействия эксплуатационных факторов;
Создана многофакторная математическая модели динамики старения охлаждающей жидкости;
Разработаны рекомендации по продолжительности эксплуатации охлаждающих жидкостей, содержащих присадки, и методы контроля качества охлаждающих жидкостей.
Практическая ценность. Разработаны рекомендации, позволяющие прогнозировать срок службы теплоносителей систем охлаждения, быстро и своевременно производить оценку качества охлаждающей жидкости с целью ее
замены или восстановления требуемых свойств введением присадок в условиях эксплуатации.
Личный вклад автора. Автором сформулированы цель и задачи
исследований, созданы методики и лабораторные установки для
моделирования термомеханических воздействий на охлаждающую жидкость, разработан план эксперимента, проведены расчетные и экспериментальные исследования, получены регрессионные зависимости основных показателей качества охлаждающей жидкости от продолжительности воздействия эксплуатационных факторов, выполнен анализ и обобщение результатов
ТеореТИЧеСКИХ И Экспериментальных Исследований. На защиту выносятся
физическая и математическая модели старения охлаждающих жидкостей, содержащих комплексные присадки;
уравнения для расчета долговечности охлаждающих жидкостей с присадками, полученные с учетом конкретных условий эксплуатации;
теоретически и экспериментально обоснованные браковочные показатели охлаждающих жидкостей судовых ДВС и их предельно допустимые значения;
методика контроля качества охлаждающей жидкости судовых ДВС в процессе эксплуатации.
Присадки к охлаждающей жидкости, их теплофизические и физико-химические свойства
Существующие системы охлаждения не имеют устройств для качественной очистки забортной воды внешнего контура, систем водоподготовки внутреннего контура и исключают возможность очистки полостей охлаждения без разборки или применения химически опасных веществ. В условиях эксплуатации наиболее приемлемой является обработка охлаждающей воды дизелей путем применения присадок [94, 41, 66].
Известно, что свыше 40% отказов техники обусловлено ее коррозионными повреждениями. Применительно к судовым дизелям их эксплуатация без присадок к охлаждающей воде приводит к следующим негативным последствиям [85]: фретинг-коррозии присадочных поясков между блоком и втулками цилиндров (например, в двигателях 6ЧРН 36/45); эрозионно-коррозионным разрушениям боковых поверхностей втулок и блоков цилиндров; появлениям концентраторов напряжений и обрывами буртов у втулок; образованию накипи в зарубашечном пространстве, трубопроводах и теплообменниках системы охлаждения, что вызывает изменение температурного режима двигателей, повышение износа зеркала втулок и перерасход топлива.
Все это увеличивает трудоемкость обслуживания и стоимость ремонта дизелей, непроизводительные простои судов, поэтому эксплуатация двигателей без применения специальных методов водоподготовки запрещена заводами изготовителями. Одним из наиболее эффективных методов уменьшения эрозионно-коррозионных разрушений и накипеобразования является применение присадок к охлаждающим жидкостям.
В настоящее время за рубежом производятся два класса (одно - и многокомпонентные) и три основных типа присадок к охлаждающей воде дизелей [53, 58]: масляные (эмульсионные) присадки на нефтяной основе; химические присадки, представляющие собой смеси ингибиторов коррозии черных и цветных металлов и образующие истинные растворы; комплексные присадки, состоящие из ингибиторов коррозии и органических добавок, уменьшающих интенсивность кавитационной эрозии и накипеобразования.
Композиция присадок должна включать компоненты, снижающие интенсивность кавитационной эрозии, вязкость, регулирующие процесс теплообмена в зарубашечном пространстве, ингибиторы коррозии черных и цветных металлов и накипеобразования [4].
Химические присадки пассивируют металлы, создавая на их поверхности защитные окисные пленки, способствуют переводу в шлам накипеобразователей и нейтрализации кислотности воды - повышению показателя рН. Наилучшими ингибирующими свойствами обладают присадки на основе хроматов [106], однако, они токсичны и их применение требует особой осторожности. Существенным недостатком этих присадок является также их высокая чувствительность к концентрации в охлаждающей воде. Снижение концентрации присадки приводит к оголению отдельных анодных участков поверхности металла и интенсивному разрушению в форме точечной (питинговой) коррозии. При этом скорость процесса разрушений может в несколько раз превысить скорость коррозии в воде, вообще не содержащей ингибитора. Присадки, приготовленные на нитритноборатной основе, в отличие от хроматных присадок, не токсичны. Эффект защиты при их введении достигается окислением корродирующих продуктов до высших солей, образующих плотную изолирующую пленку на поверхности металла. Снижение или повышение концентрации в небольших пределах не оказывает влияния на скорость коррозии. Недостатки нитритно-боратных присадок: присадка не может быть использована в системах охлаждения, содержащих элементы, изготовленные из алюминиевых сплавов, оцинкованные трубы или трубы с иными видами гальванических покрытий, кроме того, нитрит ядовит, его смертельная доза составляет 3-4 г твердого вещества.
Неорганические пассиваторы (нитраты, хроматы и другие) эффективны только при защите металлов от коррозионных процессов, скорость которых определяется скорость массопереноса окислителя (кислорода) к корродирующей поверхности. При локальных коррозионных процессах (кавитационная эрозия, коррозионная усталость и прочих) эти ингибиторы не эффективны [43].
Зарубежные дизелестроительные фирмы рекомендуют следующие присадки химического типа, точный состав которых, как правило, не известен: на основе хроматов — Амероид, Меркем, Налко-138, Веком-Д-15 и другие; на основе нитратов — Ингибитор-2080, Атлас, Дискул-5, Амероид D-НС, Формет-ЗР6, Дромус, OUEE; на основе силикатов — ЗхК-О, Силенал. Из присадок химического типа на речном флоте ранее широко использовали бихромат калия или натрия [17], получивший название «Хромпик». «Хромпику» присущи все вышеперечисленные недостатки, характерные для хроматных присадок.
Присадки водоэмульсионного типа — это антикоррозионные масла, которые при растворении в воде образуют с ней устойчивую эмульсию белого цвета. При омывании эмульсией охлаждаемых поверхностей на них образуется пленка масла, предотвращающая коррозионные разрушения и образование отложений. Кроме того, благодаря демпфирурующему эффекту, масляная пленка способна уменьшать кавитационные разрушения. В этом состоит существенное преимущество водоэмульсионных присадок.
Методы аналитической, физической и коллоидной химии
При измерении состава сред объект измерения рассматривают как смесь,. состоящую из. нескольких элементов, называемых компонентами. Под измерением состава понимают установление значения доли того или иного компонента в смеси. Методы анализа состава веществ подразделяют на избирательные и интегральные. Избирательные методы позволяют избирательно получать информацию о количестве конкретного компонента в смеси. В интегральных или неизбирательных методах результаты отражают количество некоторой группы веществ в смеси [57].
Оптическими называют методы и средства измерения, в основу которых положена зависимость оптических свойств самой анализируемой среды или свойств проходящего через нее электромагнитного излучения от количества определяемого компонента в анализируемой пробе. К этим свойствам относятся: преломление, поляризация, интенсивность окрашивания и свечения, цвет и многое другое. Несмотря на многообразие используемых для измерения свойств, все анализаторы состоят из трех основных узлов: излучателя, кювет с анализируемой пробой и приемника. Оптические анализаторы подразделяют на монохроматические, когда используют излучение с определенной длиной волны, и немонохроматические, когда используют поток интегрального, т.е. с широким спектром длин волн излучения, а так же на анализаторы видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной частей спектра излучения.
Электрохимические методы анализа основаны на зависимости электрохимических свойств анализируемых сред от их состава. Величинами, которые могут быть использованы для измерений, являются напряжение, потенциал, сила тока, сопротивление, проводимость, емкость, диэлектрическая проницаемость и др.
Теоретические основы этих методов состоят в следующем. Молекулы воды можно представить в виде тетраэдра, четыре угла которого являются местами сосредоточения заряда. Два таких места заняты атомами водорода, несущими положительный заряд, два других занимают электронные пары кислорода. Последние участвуют в образовании водородных связей с двумя соседними молекулами воды. Благодаря этому, молекулы воды связаны между собой в комплексы. Эти связи носят в основном электростатический характер. Из-за этого молекула воды является диполем.
Введение в воду ионов приводит к тому, что электростатические взаимодействия между ионами и диполями воды становятся в несколько раз сильнее, чем взаимодействие между молекулами воды. Поэтому присутствие ионов существенно влияет на структуру растворителя: молекулы воды, находящиеся около ионов, будут в значительной степени ориентированы. Благодаря этому вода, содержащая некоторые вещества, приобретает определенные электрофизические свойства, показатели которых зависят от концентрации в растворе ионов растворенного вещества [3].
В электролите за счет сил взаимного притяжения каждый ион как бы окружен шарообразным роем противоположно заряженных ионов. Если в раствор опустить электроды, соединенные с источником электрического тока, то разноименно заряженные ионы начинают перемещаться к соответствующим электродам. При этом окружающая ион атмосфера тянет его обратно, замедляя тем самым движение, а, следовательно, уменьшая количество ионов проходящих через раствор в единицу времени, т.е. силу тока. Чем больше концентрация раствора, тем больше проявляются эти тормозящие силы, тем меньше будет электропроводность раствора. Поэтому при изменении электропроводности раствора получается несколько заниженное против действительного значение концентрации, которую оценивают активностью, т.е. молярной концентрацией вещества, умноженной на так называемый коэффициент активности. Поскольку этот коэффициент близок к единице, во многих случаях при анализе концентрации электрохимическими методами активностями можно пренебречь и говорить непосредственно о концентрациях.
Такое упрощение оправдано в тех случаях, когда это допускают либо заданная погрешность измерения, либо градуировки прибора.
К радиохимическим методам анализа относятся радиоактивационный метод, метод изотопного разбавления и некоторые другие. Звуковые и ультразвуковые методы и средства измерения основаны на изменении скорости распространения звуковых волн или степени затухания их интенсивности в зависимости от состава и концентрации анализируемой среды.
Свойства поляризации и проводимости веществ обычно изучаются на основе приложения к объекту исследования электрофизических сил. Они характеризуются параметрами диэлектрической проницаемости (є), удельной электропроводности (%) и их производными: тангенс угла noTepb(tg5), молярная поляризация (Р), дипольный момент (и,), коэффициент устойчивости, характеризующий фазовые переходы и равновесия, и другие.
Изучение свойств поляризации и проводимости, а также и закономерностей их изменения в связи с составом и строением растворов различного класса (от диэлектриков до электролитов) занимает в химии и химической технологии, физике, биологии, медицине, технике весьма значительное место и неразрывно связано с развитием теории жидкостей. Это обусловлено тем, что, будучи макроскопическими, по своему характеру, проводимость и поляризация объединяют такие важные в научном и техническом отношении области, как химические превращения, установление молекулярного строения и состава растворов, изучение процессов на границе разделов фаз, фазовых переходов и равновесий, разработку методов и средств анализа и контроля качества веществ, в том числе без отбора проб, разработку и проектирование соответствующих узлов химико-технологического процесса получения продуктов приборов агрегатов. Они приобретают особое значение при решении проблем по сохранению качества продуктов на стадиях производства и эксплуатации, при решении экологических проблем.
Физическое моделирование условий эксплуатации теплоносителей
В процессе эксплуатации двигателя в результате различного рода воздействий на охлаждающую жидкость ее свойства изменяются. В тех случаях, когда требуемые свойства охлаждающей жидкости обеспечивается введением присадок, изменение свойств является следствием деструкции присадок и снижения эффективности их действия. В результате таких изменений возникает необходимость замены охлаждающей жидкости или восстановления ее эксплуатационных свойств. Восстановление свойств может быть осуществлено путем дополнительного введения присадок. В настоящее время отсутствуют обоснованные рекомендации по продолжительности эксплуатации охлаждающих жидкостей и периодичности дополнительного введения в них восстанавливающих присадок. Такие рекомендации позволили бы, во-первых, повысить надежность систем охлаждения и двигателей в целом и, во-вторых, сократили бы эксплуатационные расходы, связанные с необоснованно ранней заменой охлаждающих жидкостей.
Для разработки рекомендаций такого рода необходимо располагать сведениями об изменении свойств охлаждающих жидкостей с течением времени. Сбор таких сведений в условиях реальной эксплуатации двигателей достаточно трудоемок и не всегда корректен. Сложность сбора информации связана, прежде всего, с тем, что на наиболее перспективных современных двигателях системы охлаждения высокотемпературные, закрытые. Корректность информации зависит от того, насколько строго контролируется пополнение систем охлаждения и наличие утечек из них. В связи с этим более целесообразным представляется проведение лабораторных испытаний, в которых моделируются процессы старения охлаждающих жидкостей.
Объектами испытаний являются водопроводная вода без предварительной обработки и эта же жидкость, содержащая комплексные многофункциональные присадки, в состав которых входят поверхностно-активные вещества, водорастворимые полимеры и силикат натрия. Концентрация присадки при испытаниях принималась равной рекомендованной разработчиками присадок.
При планировании экспериментальных исследований необходимо учитывать, что деструкция присадок и связанное с этим ухудшение свойств теплоносителей может происходить в результате двух основных воздействии: теплового и механического. Для моделирования теплового воздействия необходимо осуществлять циклическое нагревание жидкости от 20 до 100С с последующим охлаждением, что воспроизводит запуск двигателя, его прогрев, последующую остановку и охлаждение. Интенсивность нагрева должна быть такой, чтобы время повышения температуры соответствовало времени прогрева двигателя в условиях эксплуатации. Характер теплового воздействия на охлаждающую жидкость представлен на рис.3.1.
Макроизменения температуры моделируют процесс прогрева двигателя после запуска и охлаждение после остановки, микроизменения соответствуют колебаниям температуры в процессе циркуляции по системе охлаждения. Скорость выхода на установившийся тепловой режим (участок ОА) характеризует интенсивность теплового воздействия на охлаждающую жидкость. Единицей измерений интенсивности теплового воздействия может являться величина С/мин. Длительность воздействия может быть измерена в мотто-часах или количестве циклов макронагрева.
Механическое воздействие на жидкости оказывается в процессе их прокачивания по системе охлаждения. В существующих системах охлаждения скорость циркуляции находится в диапазоне от 1 до 5 м/с [19]. При этом в системе охлаждения имеют место застойные зоны, в которых скорость жидкости составляет лишь 0,1-0,3 м/с. Указанные скорости соответствуют турбулентному и ламинарному режимам течения. Таким образом, на лабораторной установке необходимо воспроизводить оба характерных режима течения с числами Рейнольдса менее 1000 и более 10000, при поддержании скорости в реальном диапазоне.
Амплитуда колебаний (рис.3.2) соответствует максимальному гидравлическому сопротивлению внутреннего контура системы охлаждения, а их период определяется скоростью циркуляции жидкости.
Изменяя указанные параметры в диапазонах, характерных для реальных систем охлаждения, можно установить их влияние на процессы старения охлаждающих жидкостей, содержащих присадки и спрогнозировать сроки достижения предельных значений эксплуатационных показателей и разработать рекомендации по их поддержанию в установленных пределах. двигателях гидравлическое сопротивление жидкостного тракта системы охлаждения распределяется следующим образом [27]: сопротивление трубопроводов 7,35-12,25 кПа, рубашек цилиндров 12,25-14,7 кПа, радиаторов 19,6-24,5 кПа и общее сопротивление 39,2-51,4 кПа. В системах охлаждения судовых дизелей в связи с увеличением длины трубопроводов их сопротивление следует считать 20-40 кПа, сопротивление радиаторов отсутствует, а сопротивление водоводяных холодильников по охлаждающему тракту составляет 49-98 кПа. В двигателях, оснащенных газотурбинным наддувом, следует учитывать сопротивление охладителей наддувочного воздуха, которое составляет по тракту охлаждающей жидкости 50-60 кПа [76].
Таким образом, на лабораторной установке необходимо моделировать макро- и микротермические воздействия при гидравлическом сопротивления контура циркуляции в диапазоне от 125 до 200 кПа. Учитывая достаточно широкий диапазон изменения гидравлических потерь, принято решение проводить эксперименты с интервалом в 20 кПа, что позволит получить экспериментальные точки, по которым можно будет сделать обоснованный вывод о характере изменения параметра.
В связи с тем, что в полостях охлаждения современных судовых ДВС, форсированных по среднему эффективному давлению, имеет место поверхностное кипение, на предварительном этапе экспериментальных исследований было решено установить влияние пузырькового кипения на свойства жидкости, а также влияние интенсивности повышения температуры в диапазоне от 20 до 100С [39, 50].
Контроль состояния охлаждающей жидкости в процессе эксплуатации
Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что в процессе эксплуатации под действием тепловых и механических нагрузок с течением времени происходит деструкция содержащихся в охлаждающей жидкости присадок. В результате деструкции присадок ухудшаются эксплуатационные свойства охлаждающей жидкости, что может отрицательно сказаться на надежности и топливной экономичности ДВС. Надежность ДВС может быть повышена, а удельный эффективный расход топлива сокращен путем совершенствования технической эксплуатации. В качестве резерва такого совершенствования следует рассматривать ужесточение контроля состояния и свойств теплоносителя системы охлаждения. Для организации контроля состояния охлаждающих жидкостей судовых ДВС необходимо провести комплекс технических и организационных мероприятий. К техническим мероприятиям следует отнести: 1) выбор браковочных показателей охлаждающихжидкостей; 2) установление предельно допустимых значений браковочных показателей; 3) выбор методов и средств измерений; 4) разработка инструкции (методики) по проведению контроля состояния охлаждающей жидкости; 5) определение периодичности проведения контроля. Организационными мероприятиям являются 1) утверждение методики контроля состояния охлаждающей жидкости ДВС Российским Речным Регистром как нормативного документа; 2) назначение ответственных за проведение контроля состояния охлаждающей жидкости ДВС из состава судовой команды или теплотехнических подразделений компаний-судовладельцев; 3) оснастить суда требуемыми измерительными приборами. Решению первых трех технических задач посвящены проведенные исследования. Достаточно полно эксплуатационные свойства охлаждающей жидкости характеризуются такими показателями как водородный показатель и поверхностное натяжение.
Изменение кинематической вязкости незначительно и недостаточно точно характеризует состояние теплоносителя, поэтому кинематическую вязкость можно использовать в качестве дополнительного показателя. Использование в качестве браковочного показателя удельной электропроводности требует дополнительных исследований, так как введение присадок увеличивает электропроводность воды на несколько порядков, а в процессе эксплуатации этот показатель изменяется незначительно [37]. Состояние теплоносителя следует считать удовлетворительным до тех пор, пока указанные браковочные показатели не достигнут предельных значений, которые приведены в табл. 4.1. Водородный показатель рекомендуется измерять в судовых условиях портативными переносными приборами типа ИПЛ-311 или другими приборами, приведенными в Приложении 2. Поверхностное натяжение может быть измерено достаточно простым методом капель, который описан в гл. 2. Дополнительная информация о состоянии теплоносителя, например, общее солесодержание и кислородосодержание, характеризующие химическую агрессивность, может быть получена при помощи приборов указанных в Приложении 2. Основой для разработки нормативной инструкции по проведению анализов охлаждающей жидкости в судовых условиях могут служить «Методические указания по контролю качества охлаждающей жидкости», приведенные в Приложении 3. В указаниях изложен экспресс-метод определения основных показателей качества работающей в судовых дизелях охлаждающей жидкости с целью установления возможности ее дальнейшей эксплуатации. Методика предназначена для использования на судах речного и смешанного плавания, когда невозможно использовать стационарные физико-химические методы анализа и оценить дальнейшую работоспособность охлаждающей жидкости по их результатам. Методические указания содержат «Общие положения», в которых указывается необходимость и назначение анализа охлаждающей жидкости. В разделе «Аппаратура для измерений» даны указания по выбору измеряемых параметров и измерительной аппаратуры. Разделы «Подготовка к анализу» и «Проведение анализа и обработка результатов» содержат рекомендации и правила отбора проб охлаждающей жидкости, проведения контрольных замеров и обработки их результатов. Нормальный ход процесса старения жидкости, выражающийся в монотонном изменении показателей, может нарушаться в результате появления неисправностей в двигателе или системе. В этих условиях отмечается резкое изменение одного или нескольких показателей, жидкость быстро теряет свои эксплуатационные свойства.
Данные анализа жидкости, наблюдение за изменением основных его показателей дают информацию не только о состоянии самой жидкости, но могут быть использованы в качестве диагностических параметров состояния дизеля и системы охлаждения. Изменение качества жидкости в связи со старением сказывается на увеличении осадкообразования, появлении у жидкости характерного запаха. Эти признаки в дополнение к лабораторным можно использовать в качестве диагностических. При выходе одного или нескольких показателей за пределы одного или нескольких браковочных значений, или показатель близок к пороговому значению и оставшийся резерв не обеспечивает достаточно длительной и надежной работы жидкости, то прежде чем принимать решение о замене жидкости, необходимо попытаться улучшить ее свойства путем введения присадок. Основным результатом контроля является решение о возможности дальнейшего использования теплоносителя или — о необходимости проведения работ, направленных на корректирование его свойств. Корректирующим воздействием является введение в охлаждающую жидкость дополнительной порции присадки, величина которой определяется в зависимости от величины отклонения браковочных показателей. Предлагаемая методика может корректироваться и уточняться в зависимости от условий эксплуатации судна, качества исходной и дополнительной воды, конструктивных особенностей системы охлаждения, конструкционных материалов, использованных для изготовлении охлаждаемых жидкостью деталей ДВС и элементов системы охлаждения. Периодичность контроля состояния охлаждающей жидкости устанавливается с учетом прогнозируемого срока службы теплоносителей. В отсутствие утечек и пополнения системы присадки имеют достаточно длительный срок службы, в связи с этим проведение отборов проб для контрольных анализов целесообразно производить при плановых теплотехнических проверках. В случае замены теплоносителя или аварийных пополнениях систем охлаждения необработанной водой следует предусмотреть обязательный контроль основных параметров охлаждающей жидкости.
