船用低速柴油机缸套冷却水及处理1
船用柴油机中央冷却系统水温的智能控制(初稿)
摘要随着计算机技术、测量仪器和控制技术的高速发展，在现代自动控制领域中，应用了越来越多的先进测量控制技术、设备和方法。
在这些众多的先进测量控制技术中，由于单片微处理器的性能日益提高、价格又不断降低，使其性能价格比的优势非常明显。
因此，如何将单片微处理器应用到船舶自动控制领域，成为目前轮机自动化的焦点课题之一，为越来越多的科研机构所重视。
PID水温控制调节方法出现时间较早，已被大部分现代船舶所淘汰。
因此本文针对传统的柴油机中央冷却系统水温PID控制系统算法较为复杂，不能准确、快速、灵敏、稳定的调节柴油机冷却水的温度，提出了基于89C51单片机的智能冷却水调节系统的控制方案和具体方法。
在建立柴油机中央冷却系统高温淡水（缸套冷却水）冷却回路的动态热力模型基础上，将柴油机功率模糊信号引入到了高温冷却水温度控制系统中。
通过调节三通阀的开度，从而可以达到降低冷却水温度的动态偏差，快速而准确的调节冷却水温度的目的。
比较得出基于功率信号模糊预调节与水温Smith+PID调节的智能控制方法，明显优于常规PID控制方法。
在实际应用中实现了对船舶柴油机冷却水的智能精确控制，减少了油耗，延长了发动机的使用寿命。
关键词：智能控制；89C51单片机；精度高；速度快1AbstractWith the rapid development of computer technology, measuring instruments and control technology, the application of advanced measurement and control technology, equipment and methods were applied in the modern field of automatic control. Due to the improving performance and decreasing price of single-chip microprocessor, its cost performance became outstanding beyond the numerous advanced measurements and control technologies. Therefore, one of the focuses of the current turbine automation topics is to apply the single-chip microprocessor into ship automatic control, which has been paid attention to by more and more research institutions.PID temperature control adjustment method, which has the problems of complexity and can not accurately, rapidly, sensitively and stably control the diesel’s cooling system, had been eliminated by most modern ships. Therefore, this essay will focus on the the problems of the PID control system algorithm of the central cooling system water temperature in conventional diesel engines, and propose a control scheme and approach which is based on the 89C51 micro-controller smart cooling water conditioning system. The solution is to introduce the engine power fuzzy signal into a high-temperature cooling water temperature control system by establishing a dynamic model of the central engine cooling system temperature fresh water ( jacket cooling water ) cooling circuit on the basis of thermodynamic model. By adjusting the opening degree of the three-way valve to achieve the aim of reducing the dynamic deviation of water temperature and quickly and accurately adjusting the cooling water temperature. It can be significantly better than the conventional PID control methods system simulation studies which gains fuzzy intelligent control power signal pre-conditioning and water -based Smith + PID regulator. In practical applications, not only precise control of intelligent engine cooling water vessel is achieved, but also the fuel consumption is reduced and the life of the engine is extended.KEY WORDS:intelligent controls,89C51 microcomputer, high precision, high speed2目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (5)第2章船用柴油机中央冷却系统 (10)2.1船用柴油机中央冷却系统工作过程 (10)2.2系统的构成 (10)2.2.1 系统结构图 (11)2.2.2 系统各组成部分功能说明 (11)2.3 系统的性能指标 (13)2.3.1 系统的主要技术功能 (13)2.3.2 系统的性能特点 (14)第3章系统硬件组成 (15)3.1 系统硬件组成结构图 (15)3.2 系统各部分结构 (16)3.2.1 测温电路 (16)3.2.2 A/D转换电路 (17)3.2.3 键盘与显示电路: (18)3.2.4 串行通讯模块: (19)3.2.5 声光报警电路: (19)3.2.6 主控单元(MCC): (20)第4章系统软件介绍 (22)4.1 温度控制系统算法 (22)4.1.1 系统的整体控制 (22)4.1.2 算法介绍 (23)4.2 计算机软件及功能 (28)4.3 单片机的软件设计 (30)34.3.1 主程序: (31)4.3.2 T.0中断服务子程序 (32)4.3.3 串行口中断服务程序 (33)第5章系统可靠性研究 (34)5.1 系统硬件的可靠性设计 (34)5.2 系统软件的可靠性设计 (36)第6章结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)4第1章绪论1.1课题提出背景船舶柴油机冷却水温度控制技术是轮机自动化技术的重要组成部分。
船舶柴油机缸套穴蚀产生原因分析及预防措施
一、气缸套穴蚀产生的机理分析1、冲击性穴蚀柴油机在工作过程中，气缸内的压力是周期性变化的。
当活塞与缸套之间的间隙增大时，活塞将产生横摆而不断撞击缸套壁面，使水套中冷却水压力产生很大波动，局部地方压力降到该温度下的饱和蒸汽压力时，溶于水中的空气便以气泡形式分离出来；同时该处水汽化为气泡，继而在冷却水中压力又再次升高时，气泡突然爆破，产生瞬时高温、高压，使缸套外壁承受很高的冲击、挤压应力。
这一过程反复进行，促使材料疲劳破坏，从表面一粒粒地剥落下来，形成穴蚀。
此外，冷却水流速过大也是产生穴蚀的一个原因，因为流速高处压力即低，当低至该温度下的饱和蒸汽压力时，就使其外壁水腔中的水发生交替的膨胀和压缩，导致水中气泡的形成和溃灭，气泡的溃灭产生强烈的冲击力作用于缸壁，从而也会造成穴蚀。
2、液体腐蚀穴蚀气泡溃灭使缸套外壁受到冲击破坏，使材料中的固体质点逐渐被粉碎或者遭到疲劳破坏，即所谓“材料穴蚀”。
对于铸铁，首先会使其中的石墨剥落，逐渐形成针孔，在这些窄的孔洞里，所受到的冲击能量将会更大，使得穴蚀加速向深处发展。
这样，缸壁新鲜金属表面暴露后，就不断向水中析出离子，由于受到冲击，在局部范围内就会形成高电流密度，这就很容易产生电化学腐蚀，即所谓“液体腐蚀”，因而在受破坏处形成一层腐蚀产物，以后的气泡溃灭又更容易地将这一层腐蚀产物炸裂剥落，正因为这种穴蚀和腐蚀的共同作用，加剧了材料的破坏，最终形成向纵深不断发展的穴蚀孔。
从机械运动来说，缸套受到活塞规律性的撞击而产生弯曲振动，由此产生的机械力是引起缸套穴蚀的根本原因。
但是，许多事实表明，伴有腐蚀的穴蚀将导致材料损伤的加快，即腐蚀性穴蚀最为危险。
二、影响缸套穴蚀的因素1、缸套方面的原因缸套的刚度直接影响缸套的振动。
刚度大，受活塞冲击时缸套变形小，振动小，穴蚀破坏减轻。
活塞在气缸中运动时，活塞对缸壁冲击能量的大小取决于活塞的质量和活塞在气缸中横摆的速度，活塞质量固定不变，但速度会随活塞缸套的间隙减少而减小，对缸壁的冲击能量也减小。
船舶主机缸套水预热水泵作用原理
船舶主机缸套水预热水泵的作用主要是提高冷却效率，降低发动机温度，从而保护发动机免受过热带来的损害。
其工作原理如下：
1. 缸套水通过水泵吸入并加压，这个高压的缸套水被注入到发动机的缸套内部。
2. 缸套内的水经过发动机的高温高压，其热量被吸收并转化为机械能，推动发动机运转，产生动力。
3. 在缸套水经过发动机的冷却系统循环后，热量被散发到外界环境，符合规定的标准。
4. 水泵的功能不仅仅是将发动机内部的热量带出，以便散发到外界环境，它还为发动机提供冷却水。
缸套水预热水泵的设计考虑到了船舶运行的各种环境因素，如温度、湿度、盐度、压力等，确保了水泵能在各种复杂环境下正常工作。
它的工作性能优良，适应性强，可以在多种类型的船舶发动机上使用，且维修方便，使用寿命长。
此外，预热水泵在启动前会预先加热缸套水，这个过程可以提高冷却效率，缩短发动机达到正常工作温度所需的时间。
在船舶运行过程中，缸套水的预热功能可以防止缸套内金属因骤冷骤热而变形，提高了缸套的耐用性。
同时，预热水泵的设计紧凑，结构简单，减少了故障的发生，提高了工作的可靠性。
总的来说，船舶主机缸套水预热水泵通过提高冷却效率、降低发动机温度、提供良好的热管理来保护发动机免受过热带来的损害。
它的工作原理和性能特点使得它在船舶发动机中发挥着重要的作用，提高了船舶的运行效率和稳定性。
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浅谈低负荷工况下船用主机低温腐蚀的预防
浅谈低负荷工况下船用主机低温腐蚀的预防文章分析了低负荷工况下，船舶二冲程主柴油机低温腐蚀的形成原因，低温腐蚀对柴油机的危害，并阐述了防止低温腐蚀的管理措施。
标签：船舶主柴油机；低负荷；低温腐蚀；预防措施Abstract：This paper analyses the causes of low temperature corrosion in the marine two-stroke diesel engines under the low load condition and its hazards to the marine diesel engine as well. Finally，it also expounds some precautions to avoid the low-temperature corrosion.Keyword：marine main diesel engine；low load；low-temperature corrosion；precaution引言国际航运市场持续处于低谷阶段，为节约燃油费用船东和租船人要求船舶使用“最低安全经济航速”。
因而，大多数船舶主柴油机长期处于40%-60%的低负荷运转，从而引起低温腐蚀造成主机零部件损坏，增加船舶维修保养费用。
1 低温腐蚀的成因船舶柴油机低温腐蚀必须具备三个要素：硫化物、水、低温环境。
由此形成的液态硫酸是低温腐蚀的主要原因。
1.1 硫化物的来源船舶主柴油机燃用高硫燃油，燃油燃烧后，生成二氧化碳、二氧化硫、水以及钒、铁、钠的氧化物等燃烧产物。
高温环境中钒、铁、钠的氧化物的催化作用，促使二氧化硫进而氧化成三氧化硫。
1.2 水的来源气缸中的水分有三个来源：（1）燃油中含有的水分；（2）燃油燃烧生成的水分；（3）扫气中携带的水分。
因此，燃油品质和扫气空气的处理质量决定了气缸内水分的含量。
1.3 低温环境的产生柴油机低负荷工况下，按高负荷工况设计的冷却水系统工作参数与气缸实际工况不匹配，冷却水量过剩，水温低，造成气缸壁温度降低，同时，过量的低温冷却水造成扫气温度降低，促使气缸温度进一步下降。
船舶柴油机缸套冷却水温度模糊PID自适应控制及仿真
断检测 ｅ ｅ ， 和 ｃ 再根 据模 糊 控制 原理 对 ３个 参数 进
２ 船舶柴油机缸 套冷却 水温度 模糊 ＰＤ 自 Ｉ 适 应控 制 系统
２１ 模糊 ＰＤ 自适应控 制系统结构［ ． Ｉ １
行 在 线 整 定 ， 过 常 规 Ｐ Ｄ 控 制 器 获 得 新 的 Ｋ。 Ｋ 、 通 Ｉ 、
图 １所 示 。
ｌ 引 言
船舶 柴油机 缸套冷却 水温度是 机舱 一个 重要 的 热工参数 ， 精确控 制冷却水 温度 ， 可以有效 地 控制 柴 油机缸套 的低温腐 蚀 、 温腐蚀并 减少 热应力 ， 高 高 提
柴油机 的动力性能 。主机缸套 冷却水 温度 控制 系统
是 一 个 具 有 大 惯 性 、 滞 后 和 时 变 性 特 点 的 复 杂 非 纯
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有 良好 的动态 、 态特性 。 静
２ ２ 参 数 模 糊 整 定 原 理 ．
基 金项 目： 江省 教 育 厅科 研 项 目（ 目编 号 ： ０ ８ ４ ２ ） 浙 项 Ｙ２ ０ ０ １ ６ 作 者 简介 ： 红 明（ ９ ８ ） 男 ， 师 。 徐 １７一 ， 讲
Hale Waihona Puke 模糊 Ｐ Ｄ控 制器 的工 作原理 是运用模 糊数学 的 Ｉ 基本 原理 和方法 ， 操作 人 员 的调 整 经验 和 技术 知 将
徐 红 明 ， ： 船 舶 柴 油 机缸 套 冷 却 水 温度 模 糊 Ｐ Ｄ 自适 应控 制及 仿 真 等 Ｉ
识 总 结 成 为 Ｉ 条 件 ） ＨＥ 结 果 ） 式 的 模 糊 规 Ｆ（ Ｔ Ｎ（ 形
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主机冷却水温异常原因分析及相应措施
主机冷却水温异常原因分析及相应措施摘要随着全世界的经济发展加速和对航运事业的密切关注，航运事业迅速发展，所以说对船舶设备的发展与研究更为细致，而冷却水系统在船舶日常营运中起着重要的作用，并且冷却水的温度高低对船舶的正常运营有非常大的影响。
合理的控制冷却水的温度成为我们一直关注的问题，并且合理的冷却水温度能够保持在很高的温度下工作的受热部件的强度，减少受热件的热应力，保证运动件之间工作面上的滑油膜的正常工。
如果不能保证控制冷却水的水温，那么会直接影响主辅机的运转效率，使PH值降低，容易产生腐蚀或结垢，甚至危害更大。
为了能够合理、精密的控制好冷却水温，我们不仅仅要做好平时对设备的维护以及水质的处理，甚至要对冷却水系统以及温度控制器进行进一步的研究。
关键词: 主机冷却水系统、冷却水温异常分析、控制水温措施。
AbstractWith the development of society and the progress of the times, the rapid development of shipping industry, ship equipment requirements are getting higher and higher, and cooling water system in the daily operation of the ship plays an important part, and the temperature of the cooling water on the ship’s normal Operation has a very big impact. So that th e reasonable control of the cooling water temperature is the problem we have been concerned about, and reasonable temperature to maintain the high temperature of the heat of the parts of the strength and reduce the thermal stress of the heating parts to ensure that the moving parts between the working surface of the oil film Normal working condition. If you can not guarantee the control of the cooling water temperature, it will directly affect the operation efficiency of the main and auxiliary aircraft, so that PH value is reduced, prone to corrosion or scaling, and even greater harm. In order to be able to reasonably and precisely control the cooling water temperature, we must not only do the usual maintenance of equipment and water treatment, and even to the cooling water system and temperature controller for further study.This passage will analyze the ship’s cooling water system in detail, mainly including the following three aspects:1. Introduce the development of ship cooling systems in the world and the introduction of different forms of cooling systems.2. Further classification and analysis of ship cooling water system.3. Ship cooling water temperature anomalies analysis and solutions.Key words: the main engine cooling water system, cooling water temperature anomaly analysis, control water temperature measures.目录摘要 2目录 4第一章绪论 51.1 船舶冷却水系统的发展背景及意义51.2当前船舶冷却水系统研究现状 61.3专题的主要研究内容 6第二章船舶主机冷却水系统72.1冷却系统的组成和类型及主要设备和作用72.1.1闭式淡水冷却系统72.1.2 开式海水冷却系统92.1.3 冷却系统的主要设备102.2中央冷却系统102.2.1高温热淡水（80-85℃）闭式系统102.2.2低温温淡水（30-40℃）闭式系统11第三章船舶主机冷却水温异常原因分析123.1主机冷却水温度异常123.1.1主机冷却水温过高123.1.2主机冷却水温过低133.2采取的措施来控制冷却水温13致谢14参考文献15第一章绪论1.1 船舶冷却水系统的发展背景及意义柴油机中燃料燃烧时由于温度很高产生很多的热量，大约35%要经过气缸套、气缸盖和活塞，进排气门等部件散到外界，温度高达600°c-2000°c，为了能散出这些热量，需要有冷却介质来在这些受热部件之间循环去达到降温的目的，以确保这些受热设备能够保持其准许的规定温度，所以在当今社会的很大一部分柴油机中均装有冷却水系统，用以确保足够而循环连续的冷却介质流量和一定的冷却水温度。
二冲程船用柴油机低温腐蚀及应对措施
一故障分析1.低温腐蚀原理国际航行船舶大多以价格低廉的重油为燃料油，重油中硫分达到3.5%左右，还包含钒、铁、钠、镍等微量元素。
含硫燃油燃烧时会生成SO₂，其中部分SO₂又进一步氧化生成SO₃; 钒和铁燃烧后生成V₂O₅和Fe₂O₃，其也是SO₂氧化生成SO₃ 的催化剂; 氢燃烧后生成水蒸气，经增压后的新鲜空气也携带部分水蒸气。
SO₂、SO₃和水蒸气在温度降低到各自的露点( 在缸内条件下，露点为160～180℃) 以下时，就会分别凝结成H₂SO₃和H₂SO₄，严重腐蚀气缸套，使得气缸套内表面布满疏松的细小孔穴。
这种腐蚀称为低温腐蚀，又称为冷腐蚀，常发生在船舶低速二冲程柴油机气缸套内部。
2.低温腐蚀影响因素只有当气缸套内表面温度低于酸的露点温度时才会形成H₂SO₄，进而发生低温腐蚀。
因此，低温腐蚀的决定性因素有气缸套内表面温度、气缸内压力、燃油硫分、水分、反应时间、废气中氧含量以及气缸套内表面润滑油油膜完整度和厚度、气缸套耐磨和耐腐蚀设计等。
3.腐蚀部位一般情况下，气缸套的上部和下部( 扫气口处) 低温腐蚀最严重，见图1。
图1 低温腐蚀形成的黑色条状痕迹气缸套下部温度最低，为H₂SO₄凝结提供有利条件; 气缸套上部长时间处于高温高压环境，而润滑油油膜又较薄，隔离、中和硫酸的能力较低，虽然此处凝结的H₂SO₄很少，但活塞上行时会将气缸套下部生成的H₂SO₄带到上部，为腐蚀提供条件。
二危害和应对措施低温腐蚀将缩短气缸套、活塞环、活塞头和气缸盖等燃烧室部件的使用寿命，增大气缸套的故障率，缩短气缸套的维修周期，增大柴油机安全运行隐患，增加船舶所有人的运营成本。
在燃油消耗经济性指标不降低的前提下，降低和减缓低温腐蚀的方法主要有:(1) 降低燃油硫分或使用替代燃料;(2) 降低扫气空气中的含水量;(3) 提高气缸套温度，降低水蒸气的析出量，抑制H₂SO₃和H₂SO₄的生成;(4) 改善气缸润滑条件，利用碱性气缸油中和H₂SO₃和H₂SO₄。
船用柴油机常见故障的维修对策
目前，国内的船舶建造普遍使用船用柴油机作为动力装置，对此，需要重视柴油发电机的故障诊断与定期检修工作。
做好船用柴油机的故障处理工作对保障船舶航行安全和船员人身安全具有重要意义。
从船舶柴油机的结构角度看，对其进行维修并不是单纯地换装、拆装，而是对机器内部的整体结构进行分析，针对故障部件进行处理。
所以，诊断船舶柴油机的常见故障，对提升其故障检修效果具有重要影响。
随着科学技术的进步，各种新的检测技术被应用到柴油机的故障诊断中，国内该领域研究者为保障船舶运行安全，针对柴油机常见故障，提出了多种诊断技术。
但在实践中，由于维护人员技术水平的限制和柴油机自身故障具有隐蔽性与复杂性特点，产生维护费用高昂和资源浪费的现象。
为保障船舶运行安全，从船用柴油机的结构入手，对其常见故障进行了分析，提出有效的故障诊断和维护措施。
一、船用柴油机的基本构成1、机体组件与曲柄连杆系统船用柴油机由各机械和动力部件构成，其中，机体总成系统是船用柴油机的基本构架，可以保障柴油机在船舶上正常工作。
发动机总成系统包括缸盖、缸体等，由多个部件构成，是整个发动机系统的一个有机整体。
此外，船用柴油机的曲柄连杆系统也是柴油机和其他动力系统的重要组成部分。
曲柄机构包含活塞组、连杆组、曲轴飞轮组等部件，其作用是将活塞的逆向运动转化成曲轴的转动，从而保证整个船舶的运行安全。
2、进气和燃料供应系统柴油机的进气和排气系统是柴油机的呼吸器，能为柴油机提供新鲜的空气和氧气，保证柴油机的工作状态。
同时，进气和排气系统也起到了排烟的作用，可以净化发动机内部工作环境，使发动机内的各系统部件能够正常运作。
由此可知，进气和排气系统是柴油机实现经济高效运行的保证。
此外，燃料供应系统包括高压油泵、喷油器等部分，是船舶柴油机的重要组成部分。
燃料供应系统的稳定性，对柴油机的总体性能和船舶高效运行有着重要的影响。
该系统的主要功能是根据船舶柴油机的特定载荷，对其进行燃料供应，并将合适的燃料注入发动机汽缸中，以确保整个系统正常运转。
船舶柴油机冷却系统的维护和保养
船舶柴油机冷却系统的维护和保养目前，柴油机是船舶的主要动力装置之一，如何加强对船舶柴油机冷却系统的维护和保养，已成为各单位装备建设中研究的新课题。
下面，笔者就船舶柴油机冷却系统的维护和保养谈一些粗浅看法。
一、船舶柴油机的设计特点从结构设计、条件等角度来看，船舶柴油机的设计特点有以下三个方面：一是强化程度高，气缸爆发压力高，输出功率大，燃烧产生的热量多，冷却系统负荷大：二是湿式气缸套，发动机缸径大，刚性差，工作时缸套外表面和冷却频繁接触，振动频繁且剧烈：三是工作条件差，工作频率高，可靠性及耐久性要求高。
这些特点决定了船舶柴油机需要对其冷却系统进行不同于其他一般发动机的特别维护和保养。
二、冷却系统对冷却液的要求船舶柴油机冷却系统中的冷却液应有良好的质量，需含有适当数量优质、高效的化学添加剂（以抑制和防止冷却系统零部件腐蚀和穴蚀、积垢等），并能基本滤除诸如芯砂、沉淀物、油泥、灰尘、腐蚀产物、磨损的密封件碎片等杂质。
具体要求为：（一）防穴蚀（或点蚀）穴蚀是快速运动或振动的表面或其附近因为压力和湿度变化而引起的高压真空小气泡突然破裂而发生的一种剥离金属材料表面层的腐蚀现象，是机械式和腐蚀式破坏的共同体现，穴蚀影响水泵轴、水泵壳体、缸套、调温器等正常工作。
缸套和水泵叶轮的穴蚀，进一步增加了冷却液对零部件的腐蚀速度。
因此，船舶柴油机冷却液中必须加入防穴蚀的添加剂，以便在铸铁零件、钢制零件等表面形成一种薄的、致密的而且很坚韧的薄膜状保护层（膜），使缸套、水泵叶轮等零件免遇穴蚀破坏。
（二）防腐蚀作用柴油机冷却系统中，经常使用诸如铜、铸铁、钢、钢制零部件和焊锡等多种金属，这些金属在不同的冷却液中受到不同程度的腐蚀。
因腐蚀作用而引起的腐蚀产物会堵塞冷却液通道，并淀积于传热零件表面，引起零部件过热，恶化热传导，降低冷却系统的传热效率，并引起许多零部件的不必要的更换。
因此，冷却液必须具有防腐蚀作用。
（三）防垢作用水中的钙盐、镁盐及其它化学物质在热的柴油机冷却液中会沉淀并沉积于传热表面，形成积垢；另外，冷却液中的添加剂的浓缩物和分解物等也会形成积垢。
船舶柴油机缸套冷却水自动控制系统的设计
中图分 类号 ：Ｔ ２ ３＋ ５ Ｐ ７ ．
文献标 志码 ：Ａ
Ａｂ ｔａ ｔ： Ｉ ｒ ｅ ｏｉ ｌｍｅ ｔａ ｔｍａｉ ｏ ｔｏ ｆｍａｉｅｅ ｇｎ ｏ ａｔ ｎ ，ａ ｕｏ ｔ ｏ ｌ ｇｗａｅ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｔ Ｐ ａ ｈ ｏ － ｓｒ ｃ ｎ ｏｄ ｒｔ ｍｐｅ ｎ ｕｏ ｔ ｃ ｎｒｌｏ ｒｎ ｎ ｉｅｃ ｍｐ ｒｍｅ ｔ ｎａ ｔｍａｉ ｃ ｏｉ ｔｒｃ ｎｒｌｓ ｓｅ ｗｉ ＤＳ ｓ ｔｅｃ ｎ ｃ ｃ ｎ ｈ
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０ 引言
目前 ， 船舶 主柴油机大都采用中央冷却水系统… ， 汽缸套和汽缸盖几乎都是采用淡水冷却 。把冷却水温 度控制在给定值或 给定值附近 ， 这对柴油机安全性 、 可 靠性和经济运转都是 十分重要 的 。冷却水 温度 控 制 的方法是通过一个 三通调节阀将从 主机流 出的冷却
１ 史密斯预 估控 制技术
ｃｕｅ ｙｔ ｅｌ ｃｕｅｏ ｅｓ ｗｃ ａｇ ｆｅ ｅａｕｅａｅｅｍｉａｅ ； ｈｓｏ —ｎ ｏ ｔ ｌ ｆ ｅｏｊｃ Ｃ ｌｍ ｎｅ ． ａ ｓｄｂ ｉ — ｇｂ ａ ｓ ｆｈ ｌ ｈｎ ｅｏ ｍｐｒｔｒ ｌ ｎ ｔｄ ｔｕ ｎｌ ｅｃｎｒ ｂｅｔ ａ ｂ ｉ ｅ ｅ ｔｄ ｍ ａｅ ｔ ｏ ｔ ｒ ｉ ｉ ｏｏ ｔ ｈ ｎ ｅ ｍｐ
即改变 了两路水流量 的对 比 ， 而可调节 冷却水 的温 从 度 。由于水温是 一个缓 变的物理量 ， 以系统 具有 所 滞后特性 。这种纯滞后特性常常容易引起系统大超调
船用低速柴油机缸套冷却水及处理1
船用低速柴油机缸套冷却水及处理摘要：本文介绍了使用闭式冷却的船用柴油机的冷却水及水处理。
关键词：柴油机缸套水缸套水处理1 序言船舶主机运行过程中，燃油的化学能在转化为机械能之前，会产生大量的热能．部分多余的热能通过缸套水(高温冷却水)散失掉。
近年来建造的船舶中．主机缸套一般采用闭式冷却系统．冷却介质为淡水．在使用的淡水中往往是非纯净水，所以需对系统中的淡水进行处理．以防在冷却腔中结垢和造成腐蚀。
在这里就冷却水和水处理作一下简单的阐述。
2 缸套水机缸套水使用的一般是经处理的淡水，因为未经处理的淡水中含有一定的溶解物，这些溶解物经高温后，发生化学反应，从而损害缸套或产生新的物质．影响主机的正常航行．所以我们在加注淡水时．一般要对淡水进行处理。
2．1 危害经处理的淡水中，主要含有气体、无机盐和有机物等。
这些物质在高温作用下．都会发生化学反应。
于水的气体有0 、CO 、H2S等，它们能对缸套造成腐蚀。
例如：发生吸氧腐蚀2Fe+02+2H2O=2Fe(OH)2，这种反应多出现在局部，引起溃疡性破坏，缩短主机的使用寿命。
溶于水的无机盐离子有Ca 、Mg 、Na+、l<+、HC03+,CL-．S042-等等．其中的一些离子会形成水垢。
水垢的主要化学成分是：Ca SO 、42CaSiO3、MgCO3、Mg SiO3、Mg(OH)2等。
形成的水垢会牢固地附在缸套上，使得缸套传热不良，严重时，会使缸套产生裂纹，见图1。
传热损失f％ 1水垢厚度(mm)图1 水垢厚度对传热的影响溶于水的有机物主要是油脂。
当水中的油脂、胶体物质及较高含盐量在高温作用下混合时，容易产生泡沫，致使冷却效果不佳。
因此，为了避免以上的危害存在，我们有必要对加注的缸套水进行处理。
2．2 水质指标。
质指标就是保证主机正常运行时对水质的基本要求。
水质指标主要有5个。
1)PH值用来表示水的酸碱性，一般以7为分界限，大于7的为碱性，小于7的为酸性，等于7的为中型物质。
某船用柴油机拉缸故障分析
柴油机作为船舶动力和电力供应的关键装备，被称为船舶的“心脏”。
但由于工作负荷强度大、工作环境恶劣等原因，使得柴油机在船舶运行中的故障率较高，其中拉缸故障出现最为频繁。
拉缸是柴油机运行中的严重故障之一，是活塞、活塞环或活塞销在缸套中运动时，因某种原因造成零件损坏形成干摩擦，使缸套表面或者活塞因相互作用被拉伤、拉毛或划出沟纹而影响柴油机正常运转的严重磨损损伤现象[1]。
造成拉缸的可能原因主要有：汽缸润滑故障、冷却和排气故障、活塞环或活塞销卡环故障、活塞或缸套单体故障、柴油机设计缺陷以及其他运行维护等方面的问题。
本文以实际工作中遇到的某船用柴油机拉缸故障为例，分析了故障产生的原因机理，并对事故背后潜在的装备管理问题进行了剖析，就装备管理方法的优化改进谈几点思考意见。
一、故障现象及原因分析1、装备基本情况柴油机型号为16V396TE54，其维修频次采取W等级修理模式，总共分为W1~W6的6个等级。
故障发生时柴油机工作时间16000h左右，距离上一次等级修理时间（W5，12000h）间隔4000h，距离规定的W6等级修理时间相差2000h。
日常监测方面，柴油机主要采取油水气温度、压力等参数在线监测与滑油定期取样离线监测相结合的模式，截止故障发生前，滑油、淡水以及排气的温度压力变化均无明显异常。
柴油机滑油主要磨损元素历史监测数据如表1所示。
2、故障现象柴油机在使用过程中润滑油压力突然下降，触发报警装置后机器自动停机，拆检后发现柴油机B7缸出现严重拉缸故障，柴油机B7缸现场故障图如图1所示。
根据现场勘察情况，了解到该缸故障为：①活塞在活塞销孔位置大致沿横向断裂；②两活塞销孔铜衬套外表面有明显咬合磨损痕迹，且靠近缸壁外端有明显的撞击变形；③气缸套内壁有严重的拉痕且底部出现撞击缺损；④机体上活塞冷却油喷嘴及主油道被连杆打坏。
由于机体损坏的润滑油道难以修复，该柴油机修理将采取整机更换的措施。
3、故障原因分析经专家组初步分析判断，认为该机出现拉缸故障具有2种可能：一种可能是活塞铸造中活塞销孔位置具有先天缺陷，该缺陷在持续交变的机械载荷和热载荷作用下逐步扩展出现疲劳裂纹，导致活塞销孔尺寸逐渐增大，造成活塞销孔铜衬套松动；第二种可能是活塞销孔铜衬套与活塞装配过程中的过盈量偏大，在使用中出现铜衬套松动。
船用柴油机气缸套穴蚀的成因及其预防措施
２ 穴 蚀 对 柴 油 机 所 造 成 的 影 响
气 缸 套 穴 蚀 是 船 用 中 、 速 柴 油 机 普 遍 存 在 的 严 重 问 高
３ ４ 适 当减 小 供 油 提 前 角 ．
在 保 证 动 力 性 和 经 济 性 的 前 提 下 ， 当 减 小 供 油 提 前 适 可 避 题 。 随 着 柴 油 机 的 功 率 增 加 、 载 度 的 提 高 和 高 速 、 型 角 ， 减 轻 柴 油 机 工 作 的 粗 暴 程 度 ， 免 活 塞 侧 向 撞 击 力 过 强 轻 从 化 ， 缸 套 穴 蚀 破 坏 就 成 为 妨 碍 柴 油 机 正 常 运 转 的 首 要 问 大 ， 而 保 证 柴 油 机 平 稳 运 转 。 气
同 时 ， 推 力 的 方 向 也 随 即变 化 ， 以 极 高 的 速 度 和 能 量 撞 侧 并 击 缸 壁 ， 起 横 向 振 动 。在 活 塞 的 撞 击 下 ， 壁 先 向 外 弯 曲 引 缸 后 又 朝 里 回振 ， 缸 套 在 向外 弯 曲 时 ， 周 围 的 冷 却 水 产 生 气 对 个 压 力 波 ； 气 缸 套 朝 里 回 振 时 ， 缸 套 外 壁 附 近 冷 却 水 当 气 的 压 力 急 剧 降 低 ， 力 的降 低 会 引 起 冷 却 水 中 气 体 的 析 出 ， 压 形 成 气 泡 ， 压 力 降 低 到 该 冷 却 水 温 度 所 对 应 的 饱 和 蒸 汽 若 压 时 ， 会 引 起 冷 却 水 汽 化 沸 腾 产 生 大 量 的 汽 泡 。 这 些 气 也 泡 和汽泡 附着在缸套 表面 ， 气缸 套壁 再 次 向外弯 曲时 ， 当 新 形 成 的压 力 波 将 击 破 小 气 泡 ， 使 部 分 汽 泡 冷 凝 为 水 ， 气 并 当 （ ） 受 到 高 压 冲 击 而 爆 破 时 ， 在 破 裂 区 附 近 产 生 高 压 汽 泡 就 波 ， 而 产 生 局 部 的 液 压 冲 击 ， 局 部 压 力 和 温 度 急 剧 升 从 使 高。在微 小气 泡 的 中心 区压 力可 高 达 几十 兆 帕 ， 由于产 生 绝 热 压 缩 ， 温 度 可 达 几 百 度 。 这 种 高 压 波 以 极 短 的 时 间 其 作 用 在 很 小 的 范 围 内 ， 缸 壁 有 强 烈 的 破 坏 能 力 。 这 样 持 对
柴油机冷却水缸套故障实例分析
柴油机冷却水缸套故障实例分析2016年5月20日，上海某远洋运输公司的一艘船舶从伊朗装矿石至中国南京港。
航次开始时非常顺利，主机各个参数正常，船舶运转良好。
2016年6月2日抵达新加坡港，加重油800吨，由于船舶老化，加油期间大管轮对主机扫气箱进行检查、清洁没有发现异常，加油后正常航行。
1故障描述6月12日，下午5点30分，船舶航行至长江南通附近，轮机长发现缸套水压力突然异常波动，膨胀水箱水位异常降低。
2 故障排查与解决2.1缸套水压力异常波动的原因（1）压力表故障；（2）缸套水泵故障；（3）缸套水管路泄露；（4）主机缸套裂纹（5）主机缸头裂纹.2.2膨胀水箱水位异常降低的原因（1）缸套水泵泄露；（2）缸套水管路系统泄露；（3）缸套水冷却器泄露；（4）主机缸套裂纹（5）主机缸头裂纹。
3应对措施及经验通过以上分析，对每项进行检查，轮机员对压力表、缸套水泵、缸套水管检查没有发现异常，而缸套水冷却器泄露不会造成缸套水压力异常波动，也被排除，基本确定是主机缸套或缸头裂纹。
轮机员立刻对主机各气缸进行检查，依次打开各缸示功阀后，四缸有大量水和水蒸汽排出，由此判断四缸缸套或缸头可能出现裂纹导致缸套水泄露至气缸，从而造成缸套水压力异常波动和膨胀水箱水位异常降低。
由于在海上航行，轮机长马上决定对四缸进行封缸运行，并汇报公司。
夜间十二点左右，船舶抵达南京锚地，抛锚后组织抢修。
主柴油机4缸缸头，拆掉喷油器后，对汽缸内部进行勘察，发现缸套上部左侧漏水明显，从而确定了缸套裂纹。
上报公司后，经公司同意连夜更换缸套。
在船上有备用缸套 1 个、备用缸头 1 个、备用活塞1个。
修复方案是更换缸套，并更换缸套上面的附属密封O-RING.分以下几步进行: 组装主机备用缸套，拆下主机旧缸套，安装主机备用缸套。
首先，完成备用缸套的组装，组装备用缸头时必须把缸套平放于地板上，并用行车吊起缸头。
然后安转好新密封圈后垂直放下，并在密封圈处涂抹牛油，使其润滑，放回原处备用。
船舶柴油机主要性能指标调整分析
一船舶柴油机主要性能指标调整1.最高爆发压力(P z)的调整最高爆发压力爆压(P z)体现了柴油机在运行中主要的周期性变化的机械负荷，能够造成柴油机各运动部件的振动、疲劳破坏和磨损，适当提高最高爆发压力爆压(P z)可以提高柴油机的热效率和降低燃油消耗，但是过大的最高爆发压力爆压(P z) 会使得柴油机结构尺寸增大而变得笨重、螺栓预紧力增加而造成比压很高的结合面、破坏润滑油膜、冲击振动和噪音增大等，所以在跑合调整中要适当调整，一般先依据专利商提供的性能曲线将最高爆发压力爆压(P z)调整到要求值后再对透平转速和柴油机扫气压力(P s)作出判断，以确定透平匹配与否等。
在ISO工况下实测最高爆发压力爆压(P z)与设计值差值控制在6kPa以内，同时允许存在±3kPa的调整公差，但注意当在25％和50％等负荷时，若排除各种调整因素后还存在差值超过和3kPa的情况时是允许的。
2.压缩压力(P c)的调整扫气压力和余隙高度是决定压缩压力(P c)的主要因素，而且随着扫气压力和余隙高度的增加而增加，但是一般在ISO条件下的任何工况压缩压力(P c)与最高爆发压力爆压(P z)要控制在P z-P c≤35kPa，同时要注意各缸之间压缩压力差值控制在3kPa以内，如果超出范围，则应在满足设计扫气压力下利用调整存气垫片厚度(仅对同一装置号的首台机)或调整排气阀缓冲活塞的桥规值高度来调节。
一般来说，当增加1mm厚的存气垫片时可以增加1.2至1.3kPa的压缩压力，而每增加1mm的桥规值可以提升3kPa的压缩压力(P c)，但是一般增加的存气垫片以3-5mm 厚度为宜(注意最大厚度不要超过该机型图纸允许的极限值，通常最大不能超过8mm，否则会产生机械事故)，而桥规值可适当控制在47～51.2mm 之间。
3.排气温度的要求排气温度是直接反映柴油机缸内负荷大小和燃烧质量好坏，过高的排气温度不仅代表柴油机热负荷过高而且会造成其经济性和可靠性的下降。
船用柴油机冷却系统故障原因分析、检测和修理对策分析
船用柴油机冷却系统故障原因分析、检测和修理对策分析摘要：对柴油机冷却系统的功用，组成布置进行介绍，及对引起冷却系统温度偏低的常见故障现象及原因，从系统的构造、性能等方面进行分析，提出了处理这些故障的有效措施。
关键词：柴油机冷却系统/冷却方式/维护管引言：柴油机冷却系统的主要功能是控制发动机的工作温度和驱散多余的热能。
冷却系统的好坏与发动机的工作和使用寿命有着直接的关系。
因此，日常检查和清洗保养就显得尤为重要。
1柴油机冷却系统的功用、组成布置1.1柴油机冷却系统的功用柴油机工作时的燃气温度高达1800℃左右，使与燃气直接接触的气缸盖、气缸套、活塞、气阀、喷油器等部件严重受热。
严重的受热会造成：①材料的机械性能下降，产生较大的热应力与变形，导致上述部件产生疲劳裂纹或塑性变形；②破坏运动部件之间的正常间隙，引起过度磨损，甚至发生相互咬死或损坏事故；③燃烧室周围部件温度过高，使进气温度升高，密度降低，从而减少进气量；增压后的空气温度也会升高，并影响进气量；④润滑油的温度也逐渐升高，粘度下降，不利于摩擦表面油膜的形成，甚至失去润滑作用。
综上所述，为了保证柴油机可靠工作必须对柴油机受热机件，滑油及增压后的空气等进行冷却。
然而从能量利用观点来看，柴油机的冷却是一种能量损失，过分冷却将导致燃油滞燃期延长，产生爆燃和燃烧不完全，增加散热损失；机件内外温度差过大，以致热应力超过材料本身的强度而产生裂纹，润滑油粘度变大而增加摩擦功的消耗；在燃用含硫量较高的重油时，将产生低温腐蚀，使缸套严重腐蚀等。
因此，在管理中应既不使柴油机因缺乏冷却而导致机件过热，也不使柴油机因过分冷却而造成不良后果，应有所兼顾。
冷却系统的主要任务应是保证柴油机在最适宜的温度状态下工作，达到既能避免零件的损坏和减小其磨损，又能充分发出它的有效功率。
近代，从尽量减少冷却损失以充分利用燃烧能量出发，国内、外正在进行绝热发动机的研究，相应发展了一批耐高温的受热部件材料，如陶瓷材料等。
船用柴油机淡水冷却系统设计
船用柴油机淡水冷却系统设计陈龙(广船国际技术中心）摘要：本文主要介绍船用中、低速柴油机冷却水系统的相关配置以及各自的冷却 原理，以及在船舶设计过程中关于各自的冷却特点。
关键词：船用柴油机；冷却水系统DOI：10.3969/j.issn.2095-4506.2017.02.0020前言船用柴油机堪称船舶心脏，对于船舶 的正常航行起着举足轻重的作用，冷却系 统是一个可以用来考核船舶心脏正常跳动 的一个强有力指标。
冷却系统的好坏能够 直接决定柴油机功率性能能否持续发挥。
对于船用的中速四冲程柴油机和低速二冲 程柴油机而言，虽然做功方式和使用场合 上有些差异，但因为柴油机的缸套、活塞、缸盖以及空气冷却器等部件随着柴油 机的运转大约有30%的燃烧热量需要散出，这些需要散出的热量必须用一个流动的冷 却水系统来进行热量的持续传递，所以都 必须配置有冷却系统提供给柴油机，以保 证受热部件的正常稳定温度，从而使柴油 机能够持续的运转。
1冷却水系统的介绍及相关配置船用冷却水系统从冷却介质上分有海 水冷却系统和淡水冷却系统；从冷却方式 上有开式冷却和闭式冷却；淡水冷却系统 根据被冷却部件的不同可分为髙温冷却和 低温冷却两种冷却方式。
由于淡水的水质稳定，传热效果好并 可采用水处理解决其腐蚀和结垢的缺陷，因而它是目前使用广泛的一种冷却介质。
海水的水质难以控制且其腐蚀和结垢问题 比较突出，为了减少腐蚀和结垢，海水的 出口温度一般不宜超过45° ,因而目前很 6少使用海水直接对柴油机进行冷却。
现行的船舶冷却水系统设计中一般是 中央淡水循环冷却，用淡水直接对柴油机 进行的闭式循环冷却；海水对淡水进行直 接冷却，采用开式冷却的方式。
柴油机的冷却水系统配置上有高温水 泵、缸套水预热器、缸套水冷却器、低温 水泵、中央冷却器、膨胀水箱等相关设 备。
其中高温水泵及缸套水预热器，缸套 水冷却器属于尚温水系统；低温水栗，中央冷却器属于低温水系统。
船用柴油机故障分析及解决办法
船舶柴油机的工作性能是否良好，会影响到船舶的劳动生产效率和船舶的运行质量，而且船舶的经济效益与安全行驶息息相关。
为避免船舶的经济损失与人员伤亡问题，技术人员必须定期诊断柴油机的运行情况，并加以维修，可以有效的提升柴油机的运行安全性，避免柴油机在运行的过程中突然发生安全事故，能够为柴油机的运行提供保障。
一、船用柴油机故障检测方法与故障分析1、柴油机故障检测方法1）热力参数分析法。
根据船用柴油机运行过程中产生的热力参数可以制定动态的图示，参数的变化程度就可以成为技术人员判断柴油机工作状态的依据，柴油机的参数因素有许多，如排气的温度、润滑油的温度等，这些参数反映出柴油机的工作状态，技术人员也可以通过参数的变化诊断柴油机出现的各类故障，所以热力参数分析法在船用柴油机故障检测中应用的程度较高。
2）磨粒检测分析。
在润滑油的油样和油品的化验中，都可以形成磨粒检测分析的体系，柴油机中的油品含铁量可以成为柴油机故障检测诊断的根据，如果柴油机的零件发生磨损，或者部件的工作状态失常，技术人员都可以通过磨粒检测分析的方法来判断故障的类型。
3）声振检测。
柴油机故障时发出的声音和振动的频率，技术人员可以将其统计为数据进行系统的分析，并判断出柴油机零件的故障状态。
在声振检测中，柴油机的运行并不会受到影响，而且技术人员得到的数据较为真实，近几年声振检测分析的方法也得到了巨大的发展。
4）油液分析法。
柴油机的润滑油中可能会存在微量的磨损粉末，技术人员将其提取出来进行检测，再利用化学理论可以分析润滑油的质量和状态，核心的内容主要是针对润滑油的污染情况及变质情况，也包含了机械磨损物的检测分析数据，这些数据可以反映出柴油机的运行状况。
5）人工检测分析。
柴油机在运行的过程中，会因为声音、气味及温度的现象出现变化而反映出故障的情况，技术人员通过对柴油机运行情况的观察就可以判断其是否具有故障，或者哪些地方存在故障。
人工检测分析的方法可以用于柴油机故障的初步检测，能够对柴油机的工作状态进行直观的判断的[1]。
船用GY8300型柴油机缸套冷却水腔腐蚀
船用GY8300型柴油机缸套冷却水腔腐蚀
陈世兴
【期刊名称】《渔业机械仪器》
【年(卷),期】1983(000)006
【摘要】GY8300型柴油机使用过程中，出现缸套冷却水腔严重腐蚀现象，如安装于8104型远渔627渔轮上的这种柴油机，经5300小时运转后，发现六个缸套冷却水腔腐蚀严重。
同类型三艘渔轮主机缸套也都存在这种情况，只得将缸套提前报废．缸套冷却水腔腐蚀的地方有两处：一为A处，在离缸套凸缘向下约50mm 处开始，
【总页数】1页(P31)
【作者】陈世兴
【作者单位】湛江海洋渔业公司
【正文语种】中文
【中图分类】S219
【相关文献】
1.船用柴油机气缸套腐蚀磨损及其机理探讨 [J], 余宪海
2.船用低速柴油机缸套冷却水及处理 [J], 刘飞
3.船用柴油机气缸套低温硫酸腐蚀分析及策略 [J], 邓健星;吴亚飞;李汉润
4.某型船用柴油机气缸套异常磨损原因分析 [J], 赵东升;王立华;马江
5.某型中速船用柴油机气缸套拉缸的原因分析及解决措施 [J], 叶启华;邹世顺
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船用低速柴油机缸套冷却水及处理摘要：本文介绍了使用闭式冷却的船用柴油机的冷却水及水处理。
关键词：柴油机缸套水缸套水处理1 序言船舶主机运行过程中，燃油的化学能在转化为机械能之前，会产生大量的热能．部分多余的热能通过缸套水(高温冷却水)散失掉。
近年来建造的船舶中．主机缸套一般采用闭式冷却系统．冷却介质为淡水．在使用的淡水中往往是非纯净水，所以需对系统中的淡水进行处理．以防在冷却腔中结垢和造成腐蚀。
在这里就冷却水和水处理作一下简单的阐述。
2 缸套水机缸套水使用的一般是经处理的淡水，因为未经处理的淡水中含有一定的溶解物，这些溶解物经高温后，发生化学反应，从而损害缸套或产生新的物质．影响主机的正常航行．所以我们在加注淡水时．一般要对淡水进行处理。
2．1 危害经处理的淡水中，主要含有气体、无机盐和有机物等。
这些物质在高温作用下．都会发生化学反应。
于水的气体有0 、CO 、H2S等，它们能对缸套造成腐蚀。
例如：发生吸氧腐蚀2Fe+02+2H2O=2Fe(OH)2，这种反应多出现在局部，引起溃疡性破坏，缩短主机的使用寿命。
溶于水的无机盐离子有Ca 、Mg 、Na+、l<+、HC03+,CL-．S042-等等．其中的一些离子会形成水垢。
水垢的主要化学成分是：Ca SO 、42CaSiO3、MgCO3、Mg SiO3、Mg(OH)2等。
形成的水垢会牢固地附在缸套上，使得缸套传热不良，严重时，会使缸套产生裂纹，见图1。
传热损失f％ 1水垢厚度(mm)图1 水垢厚度对传热的影响溶于水的有机物主要是油脂。
当水中的油脂、胶体物质及较高含盐量在高温作用下混合时，容易产生泡沫，致使冷却效果不佳。
因此，为了避免以上的危害存在，我们有必要对加注的缸套水进行处理。
2．2 水质指标。
质指标就是保证主机正常运行时对水质的基本要求。
水质指标主要有5个。
1)PH值用来表示水的酸碱性，一般以7为分界限，大于7的为碱性，小于7的为酸性，等于7的为中型物质。
2)碱度用来表示水中0H‘、HC03-、C032一及其他弱酸根的总量照酸碱的质子理论，凡能提供质子H+的物质就是酸，凡能接受H+的物质就是碱。
显然，这些弱酸根都是碱。
水中可能有PO43-、HP042-。
因为HP()42一、I-IC03-根既能接受H+。
也能提供H+。
所以此种物质为两性物质。
因此，碱性离子OH一与两性离子HPO42一、HC03-基本上不能同时共存。
在强酸或强碱时。
两性离子HPO~-．HC03-实际上不存在。
对于可接受两个H+的两性离子而言。
反应是分步进行的。
接受第一个H 的反应完全。
达到化学计量点时。
溶液有一定的PH值；接受第二个H+的反应到达化学计量点时．溶液又有另一确定的PH值。
根据这种特性可用指示剂确定。
具体离子特性和指示剂确定见图2、图3和表1。
图2 碳酸各种存在形式随PH变化的百分分布图图3 磷酸各种存在形式随PH变化的百分分布图表1 部分酸碱指示剂的PH变色范围指示剂颜色 PH变色范围碱色常配制浓度百里酚蓝红 1．2～2．8 黄 O．1％的2O％乙醇甲基橙红 3．1～4．4 黄 0．05％的水甲基红红．． 4．4～6．2 黄 0．1％的60％乙醇溴百里酚蓝黄 6．2～7．6 蓝 0．1％的20％乙醇酚酞无 8．0～10．0 红 0．5％的9O％乙醇百里酚酞无 9．4～10．6 蓝 0．1％的90％乙醇含量。
因为通常的水中1)~Ca2~Mg 含量最大。
所以采用Ca 、M 含量表示水的硬度。
Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2不稳定，遇热后分解为Ca CO，、Mg CO，，利用过滤方法，可以Ca2~M +氯化物、盐酸盐用加热过滤的方法不能除去。
而组成永久硬度。
通常用水样中氯化物的含量来代表水样表示水中0 的含量。
须处理缸套用水。
通常可以在膨胀水箱中投放各种化学药荆．达到防止结垢和防止腐蚀的目的。
常用的药剂有Na CO 、Na3PO 、N O 等。
这些药剂在水中的反应如下：Jf Ca2++CO3 c旱， co3 JI H20+CO32-,-~-20H一+CO2 fNa2CO3{ f20H一+MgZ+--~-Mg(OH)2LI2032-+CAS04(s)-~-CaCO3 J-I-5042-Mg2++2P043- Mg3(PO4)2⋯№ f 3CaSO4(s)+2PO43- Ca3(P04)2 +3S042-MgSO4(s)+2P (PoS2 l+3so42-3 实际使用柴油机冷却系统中。
冷却介质通常有淡水、海水等，淡水由于水质稳定和传热效果好并可采用水处理解决其腐蚀和结垢的缺陷43而被广泛地运用。
目前一般采用闭式循环的MAN B&W MC系列柴油机缸套水冷却系统如图4。
由图4可知，在整个系统中，冷却水的水图4 采用闭式冷却的MAN B&W 6S50MC机冷却系统图量不会减少．只是由于蒸发或人为的泄放损失．所以在一次性加注后，后期定期补水和检测即可。
舶上处理冷却水的方法有两种．一种是加入无机缓蚀剂．此类化学药品大致分为阳极缓蚀剂与阴极缓蚀剂两种：前者如碳酸盐、磷酸盐、亚硝酸盐等，可在阳极金属上形成保护层，防止阳离子进入水中，但浓度必须足够．否则未形成保护层的局部将产生严重腐蚀：后者如重碳酸钙等．可在阴极金属上形成保护层。
目前大多使用以亚硝酸盐与硼酸盐为主的水处理剂、。
其价格便宜。
保护效果好，投药量低(<0．5％)，如浓度不当，其危害不突出，且不会伤及皮肤。
其缺点是在船上必须定期化验其浓度变化．对锌及镀锌管有腐蚀作用，另外亚硝酸盐有一定毒性。
另一种是加入乳化防锈油．由于环境保护的要求．44目前较少使用乳化防锈油。
3．1 无机缓蚀剂机缓蚀剂(防锈剂)的种类很多，但目前国内所使用的均以亚硝酸盐和硼酸盐为主要成份，前者具有很好的防垢和防锈作用；后者为碱性物质可提高冷却水的PH值，有利于保护膜形成。
只要按照说明书应用，都能取得良好效果。
下面以远洋船上常用的UNITOR公司生产的冷却水腐蚀抑制剂(DIESEL．GUARD)为例加以说明。
这种冷却水处理剂为干燥灰白粉状亚硝酸盐——硼酸盐化合物，能使金属表面形成完整的一层薄膜．不影响传热，能防止电化学腐蚀和穴蚀。
抑制水垢生成，对铜、黄铜、及非金属(如软管、密封垫片)均无损害。
加有这种药剂的冷却水可用做造水机的热源，制得的淡水可直接饮用。
使用这种药剂的用量控制及浓度是根据船用低速柴油机缸套冷却水及处理亚硝酸盐浓度而定的，具体见表2。
表2 亚硝酸盐浓度决定药剂的用量控制及浓度亚硝酸盐值( 投药量药／水(kg／t)ppm) 蒸留水自来水有海水污染20o 2．0 5．0 6．540o 1．5 4．5 6．060o 1．0 4．0 5．580o 5．0l 0oO 0．4 3．5 4．5l 20o 3．0l 4O0 2．5 4．0l 60o 2．03．5l 80o 3．02 0oO 控制范围 1．52 20o 1．0 2．52 40o 2．02 60o 1．32 80o 控制范围 0． 13 0oO3 20o 0．53 40o3 60o 控制范围3 80o4 0oO次投药量 2．4 5．4 6．7对系统受油和水垢污染的冷却腔，加药前应先进行清洗。
有可供清洗用的UNITOR产品。
去油污可用Seaclean，去水垢可用Descalex。
药末加入系统中的高温膨胀水箱。
待药剂分散到整个系统后。
应立即取水样进行化验。
并根据化验结果对含药浓度进行调节。
当达到所需要的要求后应每周再化验一次亚硝酸盐浓度化验是利用UNITOR公司提供的手提化验箱按说明进行：取经过滤后的试样5 ml放人瓶内。
再加蒸馏水至50 ml，加入2片亚硝酸盐1号药片。
待摇至融解后再放人1片亚硝酸盐2号药片。
待融解后再放人第二片2号药片。
这样一片片加入直至出现粉红色并保持1 min以上。
加入的2号药片总数乘以1801~P得出亚硝酸盐的浓度值，再和附表比较。
即可决定加药数量。
亚硝酸盐的浓度一定要足够，否则金属表面薄膜不能保持完整，反而会加速电化学腐蚀。
一般正常的亚硝酸盐范围：l 000～2 400 ppm，使用DIESELGUARDNB处理剂的最小和最大之间的最佳点为1440 ppm。
此时缸套水的PH值应被维持在8．3 10．0之间，氯化物的水平应尽可能地低，最大不超过50 ppm。
3．2 乳化防锈油化防锈油品种很多。
配方各异。
但不外乎由有机防锈添加剂、乳化剂和基础油三部分组成。
采用防锈油处理冷却水，除有防蚀作用外。
还有一定的润滑作用。
但由于环保的要求。
废弃的冷却水不能随便排放，此种处理剂已很少被采用。
4 结束语机缸套冷却水的处理在当今的船舶闭式冷却系统中已成为必不可少的一个环节，缸套水的处理已直接关系到柴油机的使用寿命和运营成本。
因而轮机化学也逐渐得到人们的重视。