CC BY
17Слисок литературы
[1] Зубри лов С.П., Ищук Ю.Г., Косовский В. И. Охрана окружающей среды при эксплуатации судов. - Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.
[2] Правила предотвращения загрязнения внутренних водных путей сточными и нефтесодержащими водами с судов: ПР 152-002-95/ Минтранс РФ. - М.: 1995. - 23 с.
[3] Курников A.C. Концепция повышения экологической безопасности судна. -Н. Новгород: ВГАВТ, 2002. - 80 с.
[4] Правила экологической безопасности судов внутреннего и смешанного плавания / Российский Речной Регистр. - М.: «Марин Инжиниринг Сервис», 1995. - 52 с.
[5] Суда внутреннего и смешанного (река-море) плавания. Санитарные правила и нормы: Сан-ПиН 2.5.2-703-98. - М.: Минздрав России, 1998. - 144 с.
[6] Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов 1973 г. н Протокол 1978 г. - М.: ЦРИА «Морфлот», 1980. - 364 с.
[7] Указания по монтажу и эксплуатации с описанием принципа действия и инструкция по обслуживанию для «Установок обработки сточных вод типа “HL-CONT" фирмы HAMANN WASSERTECHIK Gmbh», 1999. - 36 с.
[8] Охрана морской среды: Учеб. пособие доя вузов / В.П. Волошин. - Л.: Судостроение, 1987.
- 208 с.
[9] Акт повторных межведомственных эксплуатационных испытаний станции ООСВ «Сток-150» (головного образца Тольятти некого СРМЗ) на т/х «Добрыня Никитич» от 7.10.87. - Горький.
[10] Методические указания по гигиенической оценке использования очищенных сточных вод в охладительных системах промышленного водоснабжения/Минздрав СССР. № 3224-35.-М.: Минздрав, 1985.-41 с.
[11] Генцлер Г.Л. Обоснование рабочей глубины флотокамер в установках напорной флотации // Изв. вузов. Строительство. - 1998. - Хв 2. - С. 88-94.
THE INCREASE OF PERFORMANCE OF SHIP STATIONS FOR CLEARING AND DESINFECTION OF WASTE WATER
A. V, Raspopov
Modernization of the present technology of clearing ship waste water has been offered: mechanical clearing by the filter of rough clearing, physico-mechanical processing by pressure flotation, finishing clearing by the granular filter, desinfection by ozone. A technological scheme of afterpurification of waste water allowing to use it in "open " turnaround systems is given which provides an opportunity of reusing the cleared waste water for technical purposes. It will allow sharply to reduce dump of waste water.
УДК 621.512:620.193
Н. Ю. Волков, аспирант, ВГ4 ВТ.
603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.
О ВЫБОРЕ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ АММИАЧНЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
Среди деталей поршневых компрессоров .холодильных установок, подлежащих восстановлению, особое место занимает коленчатый вал. При восстановлении данной детали на первый план выступает материаловедческий аспект проблемы - подбор материалов, составляющих покрытие.
В статье рассматривается взаимодействие аммиака, присутствующего в зоне трения узла «коленчатый вал - вкладыш подшипника», с различными материалами, применяемыми при восстановлении деталей машин. Даны рекомендации по подбору материалов для восстановления коленчатых валов поршневых компрессоров аммиачных холодильных установок.
Предприятия отрасли, эксплуатируя и ремонтируя технику, постоянно сталкиваются с решением важнейших производственных задач, одной из которых является разработка прогрессивных технологий ремонта быстроизнашивающихся и базовых
* деталей энергетического оборудования. Большинство деталей, лимитирующих срок службы отдельных агрегатов и узлов, работают в условиях высоких нагрузок, температур, воздействия агрессивных и абразивных сред. Сложные условия их экс гитуата* ции вызывают интенсивный износ, что приводит к значительному перерасходу запасных частей и денежных средств на ремонт. В этой связи, одним из прогрессивных направлений повышения долговечности и износостойкости деталей является получение на их рабочих поверхностях покрытий, с высокими износостойкими свойствами, которые могут быть нанесены в процессе, как изготовления новых деталей, так и проведения ремонтных восстановительных работ.
Среди деталей поршневых компрессоров холодильных установок, подлежащих восстановлению, особое место занимает коленчатый вал. В настоящее время большое количество таких деталей при ремонте выбраковывается, вследствие отсутствия эффективных методов восстановления, а также значительного падения износостойкости и усталостной прочности при восстановлении существующими методами электроду-говой наплавки под слоем флюса, наплавки в среде защитных газов и др.
Применительно к коленчатым валам целесообразно использовать «холодные» методы нанесения восстанавливающих покрытий, которые не снижают предел выносливости детали и увеличивают износостойкость. Так в настоящее время все более расширяется использование технологии нанесения газотермических покрытий: плазменное и газопламенное напыление, электродуговая металлизация и др. При этом на первый план выступает материаловедческий аспект проблемы восстановления - подбор
4 материалов, составляющих покрытие.
Особенностью работы узла «шейка коленчатого вала - вкладыш подшипника» в поршневом компрессоре аммиачной холодильной машины (в отличии, например, от подобного узла в двигателе внутреннего сгорания) является присутствие в зоне трения аммиака, который в присутствии влаги и кислорода может коррозировать некоторые цветные металлы и сплавы. Таким образом, возникает необходимость получения на шейках коленчатого вала износостойких покрытий с высокой коррозионной стойкостью.
К настоящему времени накоплено большое количество данных о свойствах аммиака. Однако сведения о коррозии конструкционных материалов в условиях работы аммиачных холодильных установок в литературе малочисленны.
При нормальных условиях аммиак М/3 - бесцветный газ, обладающий характерным едким запахом. В жидком аммиаке молекулы М73 связаны между собой водородными связями, что обусловливает сравнительно высокую температуру кипения аммиака (-33,5°С). При испарении жидкого аммиака поглощается большое количест-кИэ/с
во теплоты («1,37------). Поэтому он широко используется в различных холодиль-
г
ных машинах [1].
В химическом отношении аммиак довольно ахтивен. Он в высшей степени скло-
* нен к реакции комплексообразования [1], так как его молекула, имея пару неподеленных электронов, является донором. В результате взаимодействия среды содержащей сильный комплексообразователь (в данном случае аммиак) с некоторыми цветными
г металлами их атомы переходят из кристаллической решетки в ионное состояние, то
есть происходит процесс электрохимической коррозии [1].
Известно, что процесс электрохимической коррозии разделяется на два самостоятельных, но сопряженных в общей цепи процесса - анодный и катодный. В рассматриваемом случае анодный процесс заключается в непосредственном переходе ион-атома металла из кристаллической решетки в раствор через предварительное образование поверхностных промежуточных неустойчивых комплексных соединений. Вследствие связывания в комплекс ионов металла, перешедших в раствор, концентрация их уменьшается, анодная поляризация (изменение потенциала металла в положительную сторону) снижается и переход ионов в раствор, т. е. коррозия, усиливается.
Так при взаимодействии аэрированного водного раствора аммиака (водный раствор аммиака обычно обозначают АШ^ОН и называют гидрооксидом аммония) с
никелем образуется комплексный ион Л7(./У#з)б+, который затем переходит в раствор:
А7 + 2ЛУ/4<9//-----------> I М(ОН)2 + 2ЫН1
ЩОН)2 + 6 Шъ----------->[М(ЛгЯ3)6]++ + 20н ~
Как видно из приведенных уравнений никель, образуя в качестве продукта коррозии комплекс М(ЛУ/3)^+, разрушается.
В аэрированном гидрооксиде аммония также нестойка медь. Гидрооксид меди Си(ОН)2 растворяется в аммиаке с образованием темно-синего раствора, со-
2т
держащего комплексные ионы См(Л^Я3)£:
Си + 2 ЫН .¡ОН-----------> 1 Си(ОН)2 + 2ЖП
Си(ОН)2 + 4 ЫНг-------->[См(Л7/3 )4 ]+* + 2СН~ '
Амины (комплексные соединения аммиака с положительными ионами металлов) также агрессивны по отношению к меди - они вызывают коррозионное растрескивание под напряжением медных сплавов, чувствительных к этому виду коррозии. Так а
- латунь, находящаяся под леЯствием приложенного извне или остаточного напряжения, при контакте с аммиаком и его производными (аминами) в присутствии кислорода и влаги растрескивается обычно по границам зерен [2]. В подтверждение электрохимического механизма процесса коррозии показано [3], что в растворах МН^ОН потенциалы границ зерен латуни имеют более отрицательные значения, чем сами зерна. Разрушение латуни также может происходить в результате обесцинкования (вид разрушения, при котором преимущественно корродирует цинк, а медь остается на поверхности в виде пористого слоя) [2].
По данным ряда авторов [4], чистый алюминий подвергается в аммиаке незначительной коррозии. Однако детальные исследования коррозионного поведения алюминия и его сплавов показали, что характер коррозии их зависит как от чистоты аммиака, так и от примесей, находящихся в сплаве [4]. Также показано, что все алюминиевые сплавы, за исключением алюминия высокой чистоты, подвергаются точечной коррозии в жидком и газообразном аммиаке при температурах 16. ..20 °С и при 50 °С, а при -30 °С коррозируют все без исключения.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что сплавы на основе никеля, меди, алюминия, так же как и сами эти металлы, не могут быть рекомендованы к использованию в качестве материалов покрытия для восстановления шеек коленчатых валов
поршневых компрессоров аммиачных холодильных машин. Для данных целей можно рекомендовать использование сталей (углеродистых, низколегированных, хромистых), чугунов и титановых сплавов, которые, вследствие склонности к переходу в пассивное состояние (состояние, вызванное торможением анодного процесса), обладают достаточно высокой коррозионной стойкостью в жидком и газообразном аммиаке при температурах от -30 до 50°С [4-6]. Кроме того покрытия из этих материалов обладают высокой износостойкостью в условиях работы поверхностей шеек коленчатых валов поршневых машин.
Список литературы
[1] Михайленко Я. И. Курс общей и неорганической химии. - М.: Высш. школа, 1966. - 664 с.
[2] Улиг Г. Г., Реви Р. У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику: Пер. с англ./Под ред. А. М. Сухотина. - Л.: Химия, 1989,- 456 с.
[3] Edmunds G., in Symposium on Stress Corrosion Cracking of Metals, ASTM - AIME, Philadelphia, Pa., 1945. - p. 67.
|4] Коррозия и защита химической аппаратуры: Сир. руководство/Под ред. А.М. Сухотина, т. III. - Л.: Химия, 1970.-308 с.
[5] Тодт Ф. Коррозия и защита от коррозии. - М.: Химия, 1966. - 564 с.
[6] Андреев Ф. А. и др. Технология связанного азота.- М.: Химия, 1966. - 434 с.
CHOICE OF MATERIALS FOR CRANKSHAFT RESTORATION OF PISTON COMPRESSORS IN AMMONIAC REFRIGERATING UNITS
N. U. Volkov
Among details of piston compressors in refrigerating units, liable restoring, the special place occupies a crankshaft. At restoring the given detail on the foreground the selection of materials making a coverage appears materials technology aspect of a problem.
In a paper the interaction of ammonia present in a band of abrasion of a node « crankshaft -bearing bush », with different materials used at restoring of details machines is considered. The recommendations for selection of materials for restoring crankshafts ofpiston compressors in ammoniac refrigerating machineries are given.
УДК 621.43.03.001
В. В. Глебов, к. ф.-м. п., доцент.
Д. С. Керов, аспирант.
А. А. Батялов, к. т. н., доцент ВГАВТ.
603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.
АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ СМЕСООБРАЗОВАНИЯ И СГОРАНИЯ ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЕ
Рассмотрены модели образования и сгорания рабочей смеси в дизеле. Показано, что наиболее адекватной моделью является зонная модель строения топливной струи. Отмечается разноречивость и недостаточность имеющихся экспериментальных данных, что затрудняет расчетную оптимизацию процесса смесеобразования.
Совершенствование смесеобразования остается одним из основных направлений улучшения показателей рабочего цикла судовых дизелей и заставляет исследователей
