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船舶内燃机不解体清洗系统
文章来源 : 军民结合推进司 发布时间:2012年12月21日
【技术开发单位】海军后勤技术装备研究所

  【技术简介】内燃发动机是各类船舶、汽车、内燃机车、工程机械等装备的心脏,其性能和技术状况的好坏直接影响到这些装备效能的发挥。以船舶内燃机为例:由于使用时间长,频率高、工作环境恶劣的原因,存在着以下主要问题:燃油系统结焦和积炭,冷却系统结垢和腐蚀、涡轮增压器积炭。传统的解决办法是将内燃机解体维修和清污净化保养,由人工对各个零部件分别进行清洗处理。这种落后的保养方法不仅劳动强度大、清洗时间长、费用高,而且除垢不彻底、效率低、易损坏零部件。采用先进的不解体清洗技术,对于改善内燃机技术状况、提高维修保养工作效率、节省维修保养经费和时间,避免内燃机解体损伤和性能的下降,延长装备使用寿命,节省能源消耗和大气污染。该套车载式船舶内燃机维护保养装备,可在数小时内对船舶内燃机的燃烧系、冷却系和涡轮增压器进行快速清洗。

  【技术特点】燃烧系清洗采用动态化学清洗技术,通过船上的驳油泵将船上日用油箱的燃油,泵送到车载的清洗液混合罐(也可直接从外界接收燃油到车载的清洗液混合罐),燃油与清洗剂在混合罐内循环搅拌均匀后,通过车载泵将清洗液泵送至船的日用油箱。在内燃机低速低载运转时,随着清洗液在内燃机内部的燃烧,进入油路及燃烧室的清洗剂在高温、高压作用下与油垢、积炭、胶结物等发生物理化学反应,使分布在喷油器、喷油泵、活塞和燃烧室等处的污垢、积炭、胶结物等被逐渐软化、分解和剥离,再经冲刷和燃烧等反复作用,逐渐被排出机外。

  冷却系统清洗采用动态、内循环、化学清洗的方式,将水与冷却系清洗剂按一定的比例混合,并充分搅拌均匀,加注到船的冷却水箱内,进入船内燃机冷却系统,并利用冷却系自身动力进行循环,与冷却系统管路和部件中的水垢、锈垢等发生化学反应,将其溶解。同时,在清洗过程中自动检测清洗液的浊度和PH值的变化,检测清洗效果,并防止过洗。清洗完成过后,加入中和液对清洗液中残留的有效清洗剂进行中和,检测废液PH值符合排放要求后,将废液排放到污水舱内,然后加入淡水对冷却系统进行冲洗,洗后再将冷却系统排空,加入符合要求的冷却水及缓蚀剂。

  涡轮增压器不解体清洗分为涡轮端干洗和压气机端湿洗,二者均在内燃机运转情况下进行。干洗是利用涡轮增压器干洗机将专用清洗颗粒喷射到废气涡轮内部,碰撞附着的灰尘、积碳、胶质等污物上,质地坚硬的积碳和胶质在清洗颗粒的作用下破碎、燃烧,并通过废气将污物带走,最终将污垢清洗掉。湿洗是利用涡轮增压器湿洗机将雾化的清洗剂喷射到压气机内部,喷入的清洗剂对出气流道内松散软化的污垢进行溶解和机械冲刷,最终将污垢清洗掉。

  【技术水平】船舶内燃机不解体清洗系统主要由车辆底盘、燃烧系清洗系统、冷却系清洗系统、涡轮增压器清洗系统、检测系统、液压系统、控制系统、备品备件、静电释放卷盘及消防设备等组成。
  船舶内燃机不解体清洗系统创新点主要表现在:
  (1)研制出集自动控制、自动采集、自动分析、在线检测等功能于一体的智能化控制与在线检测分析系统;
  (2)拓展了不解体清洗技术,探索出不解体清洗检测评定的一套方式方法;
  (3)摸索了燃烧系统、冷却系统和涡轮增压器积碳、积垢形成的机理,采用模拟评定方法,研制出高效、快速、安全的专用清洗剂。
  船舶内燃机不解体清洗系统先进性主要体现在:
  (1)采用计算机辅助设计,实现装置设计数字化,总体结构新颖、布局紧凑、设计严密,有效地解决了车载设备繁多、系统复杂、布局困难等问题。
  (2)系统选择动态、内循环、化学清洗等技术,设计新颖,适用面广,通用性强。
  (3)系统采用的智能化自动控制与分析设备,具备通用型外部接口,自动采集各种工况参数,进行过程工况自动监测,具备清洗作业提示、故障报警等功能,可对检测信息进行显示、分析、比较、存储和打印,自动化程度高,满足装备信息化要求。
  (4)系统配置各种接头和连接适配器类型全面,更换性好,可方便扩展,有效满足各型船舶内燃机的不解体清洗需求。

  【可应用领域和范围】船舶内燃机不解体清洗系统用于对额定功率小于10000kW的船舶内燃机的燃烧系统、冷却系统和涡轮增压器进行不解体清洗。各系统可单独作业,作业自动控制,清洗效果实时检测,解决船舶内燃机的不解体维护保养问题。

  【专利状态】已获得专利2项

  【技术状态】样品阶段

  【合作方式】技术转让  许可使用  合作开发

  【投入需求】合作方应具有车辆改装的资质和能力;需投入经费628万元。

  【预期效益】该系统的研制,成功地解决了船舶内燃机燃烧系、冷却系和涡轮增压器的不解体清洗保养问题,改善了内燃机的使用工况,为船舶内燃机保养工艺改革进行了有益的尝试,缩短内燃机清洗保养时间,提高了保养效率,增强了机动保养能力,同时该种船舶不解体快速清洗方法也极大地提高了维修工作效率,无论是在军事舰船还是民用船舶的技术保障上,都有着广泛的应用前景。

  该技术还可可对装船设备、管线、特殊仓室,如VLCC超大型油轮配套的大型锅炉、货油泵透平、FPSO浮式生产贮油船的炼油装置、各类塔器、分离装置、大口径输油管线、LPG(LNG)液化气船贮气仓、液化系统管线、输气系统管线进行使用前的疏导清洗。对在航舰船的锅炉、主辅机、各类热交换设备、造水机、空调装置、冰机及各类管线和在用的石油钻井平台、分离装置都可以进行在线清洗。具有无毒、无害、无腐蚀、无污染、不燃不爆、清洗时间短、洗净率高、材料适应性好的特点,单台设备清洗一般只需5~6 h,洗净率均在95%以上。

  该技术的推广应用,对传统的船舶清洗市场、落后的清洗技术和清洗工艺造成了强烈的冲击。

  该设备可为大连、天津、烟台、青岛、上海、厦门、广州、湛江、海口等地的散货船、客货混装船、液化气船、化学品船、油船、客船、渔船、冷运船、综合捕捞加工船、工程船、沥青船和石油钻井平台等进行清洗。

  【联系方式】怀利敏  010-66975336
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