為了防范和減小水箱寶中的雜質(zhì)對帶隔音罩發(fā)電機的腐蝕用途，某些移動式發(fā)電機（如康明斯N855型）在冷卻系統(tǒng)中還設(shè)有防腐裝置?？稍诜栏O(shè)備的外殼中裝有用鎂板夾緊著包有離子交換樹脂的零件，其功用是由金屬鎂作為化學(xué)反應(yīng)的金屬離子的來源，當(dāng)水箱寶流經(jīng)防腐裝備的內(nèi)腔時，水中的碳酸根離子便和金屬離子形成碳酸鎂而沉淀，在該裝備中被濾去，從而減小了防銹水對降噪型發(fā)電機水套及冷卻裝置各部件的腐蝕。康明斯公司在本文中關(guān)于散熱水箱的防銹、防腐問題進行了分析與探討，找出了影響水箱散熱器的防銹、防腐問題具體因素并做出相應(yīng)改善。

　　散熱器的功能是將冷卻水所攜帶的熱量散入大氣以降低水箱寶的溫度低噪聲發(fā)電機。散熱器必須有足夠的散熱面積，并用導(dǎo)熱性好的材料制造，其構(gòu)成由上散熱水箱（有的帶有空氣一蒸汽閥）、芯部和下水箱散熱器三部分結(jié)構(gòu)。上、下散熱水箱用來存放防銹水，上水箱散熱器頂部開有注入防銹水的加水口，用水箱散熱器蓋封閉。低噪音柴油發(fā)電機水套中的熱水從氣缸蓋上的出水口流進上水箱散熱器，經(jīng)散熱器芯子冷卻后流到下水箱散熱器，再經(jīng)下散熱水箱的出水管被吸入水泵。

　?。?）管片式的芯部構(gòu)造由許多扁形水管焊在多層散熱片上組成拖車發(fā)電機組。其芯部的散熱面積大、對氣流的阻力小、結(jié)構(gòu)剛度好、承壓能力強、不易破裂，故而目前被廣泛采用。其弊端是制造工藝比較復(fù)雜。

　?。?）管帶式芯部的結(jié)構(gòu)由波紋狀散熱帶與扁形水管相間排列組合而成。帶上開有縫槽，可以破壞氣流附面層以增加傳熱效果。該型芯部的剛度不如管片式好，但制造工藝簡易，便于大量生產(chǎn)，其運用有逐漸增多之勢。

　　散熱器芯子多用黃銅制造。黃銅具有較好的導(dǎo)熱和耐腐蝕性能，易于成型，有足夠的強度且便于焊修。為了節(jié)約銅，近年來，鋁合金散熱器也有一定發(fā)展。

　　閉式強制循環(huán)冷卻系統(tǒng)是一個封閉的裝置，增強系統(tǒng)的蒸汽壓力后，可以提高水箱寶的沸點。因為防凍液溫和外界氣溫溫差加大，因而也就提高了整個冷卻裝置的散熱能力。但如果冷卻裝置內(nèi)蒸汽壓力過大，就可能使散熱器芯的焊縫或水管破裂。當(dāng)冷卻系統(tǒng)中的水蒸氣凝結(jié)時，會使系統(tǒng)中的蒸汽壓力低于外界大氣壓力，如果這個壓力過低，散熱器芯部就可能被外界大氣壓壓壞。因此閉式冷卻系統(tǒng)的散熱水箱蓋上裝有空氣蒸汽閥，其組成及工作機理：

　　當(dāng)冷卻裝置內(nèi)蒸汽壓力低于大氣壓力0.01~0.02MPa時，在壓差用途下，空氣閥便克服彈簧的預(yù)緊力而開啟。空氣從蒸汽引出管經(jīng)空氣閥進入上散熱水箱，使冷卻系統(tǒng)的壓力升高。當(dāng)冷卻系統(tǒng)內(nèi)蒸汽壓力超過度氣壓0.02~0.03MPa時，蒸汽閥彈簧被壓縮，蒸汽閥便開啟，此時將從蒸汽引出管中放出一部分蒸汽，使冷卻裝置的壓力下降。此時，水箱寶的沸點可提高到108℃左右，減輕了防銹水的消耗。空氣一蒸汽閥通常裝配在散熱器蓋上，有的方艙式靜音發(fā)電機則安裝在散熱器上儲水箱散熱器的側(cè)面。當(dāng)柴油低噪聲柴油發(fā)電機偏熱時，如需打開閉式強制循環(huán)冷卻裝置的散熱器蓋，應(yīng)將其慢慢旋開，使冷卻裝置內(nèi)的壓力逐漸減小，以免蒸汽和熱水噴出傷人。如果要旋松放水開關(guān)放出冷卻水時，也需先打開散熱器蓋，才能將水放盡。

　　后備柴發(fā)機組的散熱水箱長期處于半干半濕狀態(tài)，氧氣、水含量充足。根據(jù)電化學(xué)腐蝕狀況剖析，產(chǎn)生的腐蝕反應(yīng)為：Fe-2b=Fe2+，F(xiàn)e2+被進一步氧化成Fe*，溶解于水中。一方面使水箱散熱器水質(zhì)變成黃褐色，影響產(chǎn)品的形象；另一方面腐蝕使散熱水箱鋼板厚度減薄，影響使用壽命。

　　關(guān)于散熱水箱過早銹蝕的情形，首先考慮涂料的性能是否滿足 防腐蝕要求，制定漆膜加載耐水試驗策略，釆用五種油漆制作樣 板，進行了漆膜耐水試驗。加載耐水試驗步驟為：試板前解決一 噴涂一自干一封邊一自干一水浴試驗一結(jié)果解析。

　　以記錄下述破壞狀況為試驗結(jié)果：起泡、起皺、銹污、失光、 變色、脫落、附著力降低以及脫漆后底材銹蝕情形。試板邊緣 8 mm內(nèi)的破壞現(xiàn)狀及明顯的人為造成的破壞現(xiàn)狀均不列入試驗 結(jié)果。

　　一個月后加載試驗結(jié)果：除5號油漆漆之外，其余油漆均完 好，無起泡、起皺、銹污、脫漆后底材銹蝕等狀況，僅表面殘存少 量水垢。說明油漆性能至少能夠滿足耐水一年，散熱水箱3個月出現(xiàn) 明顯銹蝕，原由不在油漆性能。

　　將加載試驗后完好的四塊試板均挖去一塊1 cm見方的漆 膜。然后繼續(xù)放入50龍的恒溫水浴箱中，三天后即出現(xiàn)較為明顯 的銹蝕，繼續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)腐蝕情形在不斷加劇。

　　選定與水箱散熱器厚度相當(dāng)?shù)匿摪遄鰧Ρ仍囼?。放?0 T的恒溫水箱中，一個月后的實驗現(xiàn)象：噴涂油漆的試件漏噴處發(fā)生嚴(yán) 重的銹蝕，向周圍擴散流銹水，噴鋅試件的長縫漏噴處銹蝕則不 明顯。說明噴鋅較噴漆具有較好的防腐效果。

　　噴漆和噴鋅的耐水性能區(qū)別大，電弧噴鋅優(yōu)于噴漆；采用電 弧噴鋅加涂料防腐，值得再分析討論漏噴后金屬表面因電極電位不同而產(chǎn)生的“大陰極小陽極” 狀況。漏噴處為陽極，失電子。噴漆處為陰極，得電子。由于陰極 面積比陽極大得多，因此陽極釋放的電子遠遠不夠陰極得到的， 促使陽極失電子的反應(yīng)Fe—Fe2++2e-加載進行并被繼續(xù)氧化成 Fe七從而使局部腐蝕加載進行。在現(xiàn)有因素下水箱散熱器使用涂料防 腐行不通。

　　根據(jù)噴鋅防腐蝕的原理，調(diào)研噴鋅工藝，考慮工藝和經(jīng)濟 性，釆用電弧噴鋅對策進行防腐。工藝路線如下：散熱水箱鋼板下 料一鋼板開焊接坡口一水箱散熱器鋼板拋丸一焊接部位預(yù)保護一電弧 噴鋅一水箱散熱器組焊一內(nèi)壁焊縫涂富鋅漆一散熱水箱組焊一散熱水箱內(nèi)壁蓋 板焊縫涂富鋅漆一涂裝。

　　由于鋅比鐵活潑，容易失去電子，在腐蝕前 期流程中，鋅粉和鋼鐵基材構(gòu)成原電池，鋅的電極電位比鐵的電 極電位低（Fe-Fe2++2e--0.44V；Zn-Zn2++2e--0.758V）。鋅為陽極，鐵為陰極，電流由鋅流向鐵，鋼鐵基材便得到了陰極保護。其 腐蝕產(chǎn)物的形成，使涂層與底材的電位差降低，當(dāng)涂膜被損傷 時，露出新的金屬鋅，電位差立即增大，發(fā)生較強的陰極保護作 用，因此銹蝕不會從漆膜磨損處向周圍擴散。

　　在腐蝕后期流程中，鋅在應(yīng)用過 程中不斷被腐蝕，鋅粉間隙和鋼鐵表面沉積了腐蝕產(chǎn)物，即堿式 碳酸鋅，俗稱“白銹”（見下面反應(yīng)式），其構(gòu)造致密，且不導(dǎo)電，是難溶的穩(wěn)定化合物，能夠阻擋和屏蔽腐蝕介質(zhì)的侵蝕，起到防 腐蝕效果移動發(fā)電機。鋅在使用環(huán)境中潮氣因素下生成腐蝕沉積物，其反應(yīng) 如下：

　　噴鋅層通過上述兩種機理最終使鋼鐵基材得到保護。散熱水箱 內(nèi)壁進行長效防腐，其防腐壽命可以達到5年以上。

　　以上試驗表明，噴鋅焊接工藝的靜音柴油發(fā)電機水箱散熱器水溶液中腐蝕性產(chǎn)物較少，腐蝕特性低于拋丸后焊接、未拋丸焊接工藝的散熱水箱水溶液，證明噴鋅具有較好的抗腐蝕效果。

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