現代高速柴油發電機組多數都裝有可更換的金屬合金缸套。在發電機組工作時,電于缸套穴蝕的產生而造成缸套的加載腐蝕。如果用普通水做冷卻劑,在惡劣的要素下,柴油發電機組將在作業五百小時后,缸套就有可能披水滲透而穿孔。所以了解缸套穴蝕發生的原由及如何預防是極其重要的。
汽紅缸套是通過加壓裝配到發電機組殼體中,用密封墊將潤滑裝置和冷卻裝置沿缸套密封隔離?;詈纳舷逻\動通過連桿帶動主軸做旋轉運動?;钊谏舷逻\動時對缸套內壁(內側面)施壓,即伴隨著活賽的往復運動,對紅套進行敲擊?;詈c缸套、缸套與發電機組殼體之間的空隙,使得活塞的腦擊聲變成了高頻震蕩,猶如打鈴時的震蕩一樣。
與冷卻劑接觸的缸套外壁(外側面)相對于冷卻劑作來回往復運動,缸套移開時,這種急速運動可產生一些小的氣泡,而當缸套返回時。這些氣泡又會不斷地破裂,在局部的小范圍內會發生很大的沖撞力,從而造成所謂的氣蝕,又叫穴蝕、孔蝕。
氣泡破裂所產生的巨大沖撞力又不斷地撞擊缸套外表面。其結果是裸露的缸套外表面受到很大應力,在缸套外表面造成局部閣蝕,并因腐蝕形成垂直小孔。這一流程如果持續進行,那么這些不斷形成的小孔將會穿透缸套壁。在發電機組工作時,機油和柴油就會穿過小孔進入冷卻劑當中。而在發電機組停機時。冷卻劑又會穿過這些小孔進入氣缸中。在紅套的任何部位都有可能產生穴蝕。其中最為易損的部位是汽缸點火活塞敲擊處的外壁。其次是相反方向一側。通常在產生強列據動的地方都會產生穴蝕。
冷卻劑中所產生的氣泡類似于燒開水時所形成的氣泡。眾所周知。壓力容器中的水會在較高的溫度下才沸騰。同樣,影響缸套周圍局部壓力或局部溫度的任何要素,都會對氣泡的形成發生影響,最終影響到缸套的穴蝕的形成。冷卻系統的一些事故(如漏氣等),在缸套附近形成的局部熱點或局部低壓區,都會使這些地方發生穴蝕。另外冷卻劑中的空氣(其中的氧氣)也會加載腐蝕。
統計數據表明∶40%的發電機組故障的起因來自冷卻系統。自高速柴油發電機組投入使用以來,一直使用輔助冷卻水添加(SCA)預防產生缸套穴蝕。在開始階段,采用絡酸鈉。到 1969 年左右,開始使用硼酸鹽/硝酸鹽。至1984 年弗列加公司推出最新的 SCA,其中所含的化學添加劑《稱為 DCA4)的詳細成分為磷酸鹽和鉬酸鹽。
在冷卻系統中按照介紹濃度使用 SCA ,可以高效防止缸套的穴蝕的產生。其作業原理為;通過把很軟的氧化鐵(鐵銹)轉化為很硬的Fe?O?,(與天然礎鐵成分相同),從而在缸套外壁(與冷卻劑接觸一側)形成一層細微的堅硬保護膜。這種堅硬的保護膜能夠高效地避免氣泡破裂撞擊所造成的危害。只要 SCA(DCA4)的濃度保持足夠高,保護層所受到的任間磨損都可以得到恢復。
目前,含硼酸鹽/硝酸鹽成分的 SCA 仍在廣泛使用。但是,它們是靠亞硝酸鹽來防止穴蝕的產生,而高濃度的亞硝酸鹽又會腐蝕散熱器等焊接處的焊料。常規的防腐劑(商用防凍劑也一樣)是依靠大量的硅酸鹽來避免全屬鋁的腐蝕,然而復合硅酸鹽會引起硅膠(一種綠色粘性物質)的形成而堵塞冷卻管路。弗列加公司經過多年試驗探求發現,DCA4(硝酸鹽與鉬酸鹽的混合物)能夠比單線使用亞硝酸鹽更好地預防穴蝕。同時,因為 DCA4 的亞硝酸鹽含量偏低(30%-40%)使得其在防止焊料腐蝕上的效果比同類含硼酸鹽/硝酸鹽成分的 SCA 好。
為避免缸套穴蝕和結垢。應在冷卻系統中添加 SCA 。冷卻劑過濾器(俗稱水濾器)常常含有 SCA,可以補充冷卻系統中所需要的 SCA,同時還能起到過濾功能,保證冷卻系統的清洗。
對于冷卻系統的維護來說,SCA 的初始添加量和日常保養維護(維持一定的濃度)用量極為關鍵。它往往會成為困擾用戶的難題。通常地,SCA 的補充劑量是維保時間間隔所需添加量的 3~4 倍。初始的預添加問題則更為復雜。因為要做到正確添加劑量,必須首先要知道冷卻系統的容積。但是這一數據往往難以得到。在由不同康明斯構成的大型設備。