Глава 7 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОЧИСТКИ СУДОВОГО
ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
7.1. СОСТАВ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТАХ
Образующиеся на поверхностях теплообмена и деталях ЦПГ эксплуатационные
отложения можно подразделить на следующие группы [24, 80, 86] .
Щелочноземельные — образуются на охлаждаемых поверхностях дизелей (если
в системах охлаждения не используются антикоррозионные масла); в
теплообменных аппаратах (испарителях, холодильниках, подогревателях,
конденсаторах), у которых греющей или нагреваемой средой является
пресная или забортная вода; на внутренних поверхностях вспомогательных и
утилизационных котлов, если в качестве питательной воды используется
береговая пресная вода.
Железо- и медно-окисные — образуются на внутренних поверхностях
вспомогательных и утилизационных котлов, если в качестве питательной
воды используется конденсат.
Органические осадки и отложения — образуются на внутренних поверхностях
подогревателей топлива и масла, масляных холодильников; в охлаждаемых
полостях судовых ДВС при использовании антикоррозионных масел;
охлаждаемых маслом полостях судовых ДВС при использовании
антикоррозионных масел; охлаждаемых маслом полостях поршней главных
двигателей; в воздухоохладителе; воздушных трактах дизелей; судовых
емкостях для хранения топлива и масла.
Нагары - образуются на деталях ЦПГ и газового тракта судовых дизелей,
внутренних поверхностях паровых котлов с огневой стороны.
Химический состав и физическая характеристика отложений приведены в
табл. 7.1.
Состав накици в теплообменных аппаратах со стороны забортной воды
зависит от ее рабочей температуры (см. 6.2.2).
При нагревании береговой пресной воды щелочноземельные отложения
появляются при температуре более 60° С и носят смешанный характер:
карбонатные накипи обычно откладываются в виде плотных кристаллических
слоев на поверхностях нагрева теплообменных аппаратов, работающих при
низких значениях pH воды и при температуре ниже 90° С; сульфатная и
силикатная накипи откладываются по всей испарительной поверхности
равномерно по толщине и обладают большой прочностью.
Теплоизоляционные свойства отложений зависят от их физико-химических
показателей (типа, структуры, толщины, качества сцепления с поверхностью
металла). Накипи с низкой теплопроводностью вызывают перерасход топлива
и местный перегрев металла котла (см. 3.2).
Особенно опасны для судовых паровых котлов накипи, пропитанные
нефтепродуктами, так как они имеют самую низкую теплопроводность.
Железо- и медно-окисные отложения образуются на теплонапряженных
поверхностях нагрева при питании парового котла водой с повышенным
содержанием окислов металла. Окислы металлов поступают в питательную
воду в результате коррозии конденсатно-питательного тракта, трубных
пакетов подогревателей и цистерн запаса котловой воды. Основная часть
железо- и медно-окисного шлама оседает на поверхностях, в районе которых
скорость циркуляции котловой воды низка. Железо-и медно-окисные
отложения образуют вторичные накипи. Теплопроводность окисных накипей
значительно выше, чем щелочноземельных, поэтому они не вызывают
повышения теплонапряженности элементов котла. Вместе с тем под слоем
железо- и медно-окисной накипи начинается интенсивный процесс
подшламовой коррозии металла котла, особенно характерный для котлов с
высокой тепловой нагрузкой поверхности нагрева.
Органические осадки образуются вследствие физической и химической
нестабильности нефтепродуктов. На поверхностях нагрева подогревателей
топлива и масла происходит термическое разложение нефтепродуктов
особенно в приграничном слое поверхности теплопередачи подогревателя.
Топливо разлагается по схеме: углеводороды — смолы — асфалиены — карбены
(карбоиды). Непосредственно у стенки металла трубного пучка
теплообменника преобладают углистые отложения карбе-нов и карбйодов, а
на наружной стороне — маслообразные продукты и смолы. На наружных
поверхностях нагрева паровых котлов, деталях газовоздушного тракта и ЦПГ
судовых дизелей нагары образуются вследствие неполного сгорания топлив и
масел.