機車冷卻體系清潔探究

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本文作者：胡德莊1王曉艷2作者單位：1.北京鐵路局機務處2.北京雅迪力特航空化學制品有限公司

針對上述復合冷卻器散熱單節上的污垢，以往在回段后，通常用自來水反復沖洗散熱片。一般沖洗8~10次，不僅耗費人力和水資源，而且清洗效果不好，清洗完的散熱片表面仍有油污存在，返回運行后又吸附新的污垢。電力機車復合冷卻器散熱單節采用的是鋁翅片，鋁材具有質輕、導熱好、易于加工以及在中性、近中性的水和大氣中十分耐蝕等特點，被廣泛用于冷交換裝置中。但使用一段時間后，灰塵、油污、蟲膠等滯留在鋁材的蒸發器和冷凝器上，影響其散熱效果。此外，污垢對鋁材有一定的腐蝕作用，并形成較大的熱阻，嚴重影響設備發揮制冷作用。鋁的導熱系數為221.90W/（m•K），而碳酸鹽垢的導熱系數為0.46～0.70W/（m•K），僅為鋁的0.2%；油脂層的導熱系數為0.12W/（m•K），僅為鋁的0.05%。因此，污垢的存在將使鋁翅片冷交換裝置的冷卻作用大大降低甚至喪失。事實證明，污垢被吸附在鋁翅片表面一段時間后，由于其粘溫性質導致附著力很強，單靠自來水沖洗不能完全解決問題。為維護復合冷卻器的正常運行和延長使用壽命，應定期清洗鋁翅片冷交換裝置，并采用能夠徹底消除污垢的化學清洗劑，才能達到預期效果，改善機車散熱裝置的運用情況。

清洗劑的選擇

1化學清洗劑的作用

（1）清洗劑溶液能夠對被洗基質和污垢進行潤滑，并滲透在二者界面之間。（2）清洗劑中的表面活性劑使油性污垢乳化、增溶、分散，使污垢與固體表面分離，并分散或乳化于洗滌介質中（通常是水）。（3）防止已被乳化的油性污垢和已被分散的固體污垢再次沉積于基質表面。

2清洗劑的選擇

洗滌過程是一個可逆的過程，分散和懸浮于介質中的污垢也有可能重新沉積于固體表面，這一過程稱為污垢再沉積作用。因此，必須考慮到洗滌過程中的各種因素，對不同污垢物質，進行有針對性的研究處理。針對和諧型電力機車復合冷卻器散熱單節鋁翅片上油污、塵垢與煙垢的特點，選用堿性化學藥劑，通過皂化、潤濕、疏松與分散予以清洗。機車在運行過程中，大量的灰塵、毛絮、剎車油等會沉積在翅片上，飛蟲撞擊翅片會粘附到翅片上，所以翅片上的主要污垢是灰塵、油垢、積碳以及蟲跡。對于厚的灰塵要添加表面活性劑作為助劑清洗，清洗的機理為表面活性劑對鋁翅片表面污垢的滲透、潤濕和乳化等作用下，使污垢從翅片表面剝離。對于油污類和蟲跡等蛋白質類物質，主要采用堿性物質與其反應生成皂類物質溶解到水中，為增強清洗效果，可以加入一些有機溶劑溶解油污。積碳的清洗選用具有強滲透能力的表面活性劑，可滲透到積碳內部分解積碳。因此，選用堿類物質、表面活性劑、有機溶劑和水4類物質溶解在一起，即得到優質高效的翅片清洗劑，在清洗過程中施加一定的沖洗力，將大大提高清洗效果。

清洗實驗

1清洗方法

2011年，豐臺機務段在機車翅片的清洗工作中，采用翅片清洗劑清洗，清洗及操作過程如下。（1）將翅片清洗劑用自來水1∶1稀釋，然后將稀釋液均勻傾倒在翅片上，足量的清洗劑會從機車翅片的縫隙向下滲透。（2）待清洗劑浸潤翅片后，停留20min，使清洗劑充分滲透到污垢內部。（3）使用高壓水槍沖洗，污垢和清洗劑會隨水漂凈。對污垢較厚的部位，可多次清洗以達到清洗要求。翅片清洗劑的去污力可達98%以上。（4）最后用pH值為6~8的沖洗液沖洗至沒有泡沫即可。

2清洗效果

2011年8—9月，共清洗3型和諧電力機車128臺，效果見表1。2012年，除對120臺和諧電機車翅片進行清洗外，還對66臺3D型和諧電力機車的翅片進行清洗，效果見表2。上述風速均為平均風速。風速測定方法為，采用風速儀正對復合冷卻器，均勻選取6個點進行測試，取平均值作為測試結果。2010年，豐臺機務段的和諧機車共發生復合冷卻器散熱單節堵塞導致的機車故障停車36件。使用化學清洗劑后，2011年此類行車故障已下降至5件，其中包括年初未使用化學清洗劑的機車數。

結語

利用化學清洗劑清洗機車翅片，只需清洗1次，大大縮短了清洗工序，工時短、效率高。相對以前采用清水反復沖洗的方法，不僅節約大量人力和水資源，并且能夠保證風速達到合格要求。使用化學清洗劑清洗和諧電力機車冷卻系統的翅片，不但提高了清洗效果，還起到了環保、防護作用，有利于提高機車運行質量，滿足鐵路運輸需求。