机车冷却体系清洁探究

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本文作者：胡德庄1王晓艳2作者单位：1.北京铁路局机务处2.北京雅迪力特航空化学制品有限公司

针对上述复合冷却器散热单节上的污垢，以往在回段后，通常用自来水反复冲洗散热片。一般冲洗8~10次，不仅耗费人力和水资源，而且清洗效果不好，清洗完的散热片表面仍有油污存在，返回运行后又吸附新的污垢。电力机车复合冷却器散热单节采用的是铝翅片，铝材具有质轻、导热好、易于加工以及在中性、近中性的水和大气中十分耐蚀等特点，被广泛用于冷交换装置中。但使用一段时间后，灰尘、油污、虫胶等滞留在铝材的蒸发器和冷凝器上，影响其散热效果。此外，污垢对铝材有一定的腐蚀作用，并形成较大的热阻，严重影响设备发挥制冷作用。铝的导热系数为221.90W/（m•K），而碳酸盐垢的导热系数为0.46～0.70W/（m•K），仅为铝的0.2%；油脂层的导热系数为0.12W/（m•K），仅为铝的0.05%。因此，污垢的存在将使铝翅片冷交换装置的冷却作用大大降低甚至丧失。事实证明，污垢被吸附在铝翅片表面一段时间后，由于其粘温性质导致附着力很强，单靠自来水冲洗不能完全解决问题。为维护复合冷却器的正常运行和延长使用寿命，应定期清洗铝翅片冷交换装置，并采用能够彻底消除污垢的化学清洗剂，才能达到预期效果，改善机车散热装置的运用情况。

清洗剂的选择

1化学清洗剂的作用

（1）清洗剂溶液能够对被洗基质和污垢进行润滑，并渗透在二者界面之间。（2）清洗剂中的表面活性剂使油性污垢乳化、增溶、分散，使污垢与固体表面分离，并分散或乳化于洗涤介质中（通常是水）。（3）防止已被乳化的油性污垢和已被分散的固体污垢再次沉积于基质表面。

2清洗剂的选择

洗涤过程是一个可逆的过程，分散和悬浮于介质中的污垢也有可能重新沉积于固体表面，这一过程称为污垢再沉积作用。因此，必须考虑到洗涤过程中的各种因素，对不同污垢物质，进行有针对性的研究处理。针对和谐型电力机车复合冷却器散热单节铝翅片上油污、尘垢与烟垢的特点，选用碱性化学药剂，通过皂化、润湿、疏松与分散予以清洗。机车在运行过程中，大量的灰尘、毛絮、刹车油等会沉积在翅片上，飞虫撞击翅片会粘附到翅片上，所以翅片上的主要污垢是灰尘、油垢、积碳以及虫迹。对于厚的灰尘要添加表面活性剂作为助剂清洗，清洗的机理为表面活性剂对铝翅片表面污垢的渗透、润湿和乳化等作用下，使污垢从翅片表面剥离。对于油污类和虫迹等蛋白质类物质，主要采用碱性物质与其反应生成皂类物质溶解到水中，为增强清洗效果，可以加入一些有机溶剂溶解油污。积碳的清洗选用具有强渗透能力的表面活性剂，可渗透到积碳内部分解积碳。因此，选用碱类物质、表面活性剂、有机溶剂和水4类物质溶解在一起，即得到优质高效的翅片清洗剂，在清洗过程中施加一定的冲洗力，将大大提高清洗效果。

清洗实验

1清洗方法

2011年，丰台机务段在机车翅片的清洗工作中，采用翅片清洗剂清洗，清洗及操作过程如下。（1）将翅片清洗剂用自来水1∶1稀释，然后将稀释液均匀倾倒在翅片上，足量的清洗剂会从机车翅片的缝隙向下渗透。（2）待清洗剂浸润翅片后，停留20min，使清洗剂充分渗透到污垢内部。（3）使用高压水枪冲洗，污垢和清洗剂会随水漂净。对污垢较厚的部位，可多次清洗以达到清洗要求。翅片清洗剂的去污力可达98%以上。（4）最后用pH值为6~8的冲洗液冲洗至没有泡沫即可。

2清洗效果

2011年8—9月，共清洗3型和谐电力机车128台，效果见表1。2012年，除对120台和谐电机车翅片进行清洗外，还对66台3D型和谐电力机车的翅片进行清洗，效果见表2。上述风速均为平均风速。风速测定方法为，采用风速仪正对复合冷却器，均匀选取6个点进行测试，取平均值作为测试结果。2010年，丰台机务段的和谐机车共发生复合冷却器散热单节堵塞导致的机车故障停车36件。使用化学清洗剂后，2011年此类行车故障已下降至5件，其中包括年初未使用化学清洗剂的机车数。

结语

利用化学清洗剂清洗机车翅片，只需清洗1次，大大缩短了清洗工序，工时短、效率高。相对以前采用清水反复冲洗的方法，不仅节约大量人力和水资源，并且能够保证风速达到合格要求。使用化学清洗剂清洗和谐电力机车冷却系统的翅片，不但提高了清洗效果，还起到了环保、防护作用，有利于提高机车运行质量，满足铁路运输需求。