Tìm hiểu về ăn mòn nóng và ăn mòn lạnh trong các động cơ tàu thủy (Phần 1)

Lợi nhuận mà các công ty vận tải biển thu được không chỉ dựa vào hàng hóa mà họ được quyền chuyên chở. Trên thực tế, một phần đáng kể lợi nhuận thu được từ việc tiết kiệm chi phí khai thác và nhờ đó, giúp các chủ tàu đưa ra mức giá vận chuyển cạnh tranh.

Như chúng ta đều biết, chi phí vận hành chính để tàu đi từ càng X đến cảng Y là nhiên liệu. Và vì lý do tương tự các công ty tìm mọi cách để giảm thiểu chi phí bằng nhiều cách như việc chạy thấp tải (slow steaming) với các nhiên liệu cấp thấp.

Tuy nhiên, nhiên liệu sử dụng cho các động cơ hàng hải cũng tác động tiêu cực đến các chi tiết động cơ (do các yếu tố tự nhiên có trong chúng) trong trường hợp không bị đốt cháy hoàn toàn.

Vấn đề ăn mòn là mối quan tâm hàng đầu khi vận hành tàu, riêng đối với các động cơ hàng hải chạy bằng nhiên liệu nặng (heavy fuel oil). Việc ăn mòn này có được mô tả như sau:

Ăn mòn nóng: Xảy ra do sự xuất hiện của Va và Na trong nhiên liệu và ảnh hưởng đến đường khí xả của động cơ

• Vanadi (Vanadium) là một nguyên tố tự nhiên có trong nhiên liệu hàng hải dưới dạng hòa tan, hợp chất này không bị tách ra ngay cả khi nhiên liệu bị lọc trong máy lọc ly tâm. Hợp chất Vanadi và Natri (Sodium) hinh thành ở nhiệt độ cao và là nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng ăn mòn nóng.
• Lượng oxy dồi dào ở buồng đốt được cung cấp trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, dẫn đến hiện tượng oxy hóa vanadi tạo thành VO và VO2. Khi nhiệt độ giảm trong quá trình đốt cháy sau đó, VO2 một lần nữa bị oxy hóa , tạo ra V2O5
• V2O5 , với nhiệt độ nóng chảy thấp và trở thành chất bán lỏng, có tính chất dính và bám chặt trên bề mặt tiếp xúc,
• Natri (Sodium) trong nhiên liệu, phản ứng với hơi nước trong quá trình cháy tạo thành NaOH. Sau đó, tiếp tục kết hợp SO2  để tạo thành Natri sunphat (Sodium sulphate)
• Natri sunphat (Sodium sulphate) ngưng tụ ở nhiệt độ xấp xỉ dưới 890℃ và sẽ bám chặt bề mặt có hiện diện của V2O5. Hệ quả là cặn rắn này làm tắc đường dẫn khí xả, dẫn đến ăn mòn bề mặt kim loại. Nếu tỉ lệ Va:Na là 3:1 thì nhiệt độ nóng chảy phức hợp thấp nhất khoảng 350 - 450℃, từ đó làm tăng khả năng tạo cặn.

Nhiên liệu có nhiều vanadi (vanadium) và natri (sodium) làm tăng khả năng tạo cặn trong đường khí xả. Ở mức nhiệt độ cao (>600℃) cặn tro có thể ăn mòn kim loại và làm nghẽn đường khí xả.

Ở phần tiếp theo, chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu về ảnh hưởng và tác hại của ăn mòn nóng lên các chi tiết máy.