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

Tại sao ăn mòn lạnh trở thành một vấn đề ở các động cơ đời mới ?

Các động cơ hàng hải mới đang áp đặt những điều kiện hoạt động khắc nghiệt với hành trình piston cực dài và áp suất cao hơn khi đốt nhiên liệu  có hàm lượng lưu huỳnh thấp. Việc chạy thấp tải cũng dẫn đến tình trạng ăn mòn cực lạnh trong động cơ

Một nguyên nhân quan trọng khác là các động cơ hàng hải mới được thiết kế để tuân thủ các quy định về NOx của Tier III và hướng dẫn của EEDI (Energy Efficiency Design Index - Chỉ số thiết kế hiệu suất năng lượng của tàu). Để đáp ứng những quy định này, các xy lanh động cơ phải hoạt động dưới áp suất tăng và nhiệt độ làm việc giảm (giảm phát thải NOx), do việc tạo ra trạng thái dưới nhiệt độ điểm sương dẩn đến nước ngưng tụ trên thành sơ mi xy lanh. Tình trạng này kết hợp với lưu huỳnh từ quá trình cháy tạo thành axit sunfuric H2SO4 gây ra ăn mòn lạnh.

Tuần hoàn khí xả (EGR- Exhaust Gas Recirculation) đưa các thành phần có tính axit vào hỗn hợp khí và tác động đến nhiệt độ buồng đốt.

Ứng suất nhiệt và áp suất không đổi có thể dẫn đến rủi ro ăn mòn lạnh nghiêm trọng hơn trong động cơ có hành trình piston dài.

Động cơ của các tàu cũ hơn thường được hoán cải để chạy thấp tải. Chúng được lắp thêm vào hệ thống như tuabin khí xả vành phun biến hướng, van hồi khí xả (bypass), van hồi làm mát sơ mi…để chạy thấp tải. Các động cơ cũ hơn được hoán cải để chạy thấp tải nhưng lại không có hoán cải nào được thực hiện để chống ăn mòn lạnh.

Các động cơ chạy thấp tải có thể hoạt động ở mức cực thấp đến 10% tải, điều này lại dẫn đến nhiệt độ thấp trong buồng đốt. Một khi nhiệt độ thấp dưới nhiệt độ điểm sương, sẽ dẫn đến ăn mòn lạnh.

Tác hại của ăn mòn lạnh:
- Tắc rãnh piston
- Kẹt séc măng
- Giàm tuổi thọ của so mi xy lanh
 

Kiểm soát ăn mòn lạnh: 
Rất khó để kiểm soát ăn mòn lạnh, sau đây là những bước bạn nên thực hiện để kiểm soát tình trạng này:

1. Xác định vấn đề nghiêm trọng như thế nào – MAN khuyến nghị sử dụng một phương pháp gọi là “Sweep Test” và Wärtsilä có phương pháp tương tự gọi là “Quick Test”. ExxonMobil có một đội ngũ kỹ sư hiện trường có thể khuyến nghị cách thực hiện hiệu quả các phương pháp thử này.

Sử dụng chương trình Kiểm Soát Tình Trạng Xy lanh (Cylinder Condition Monitoring programme) để kiểm soát hiệu suất động cơ và dầu xylanh . Chương trình này kiểm tra hàm lượng mạt sắt và hàm lượng kiềm tổng (TBN) trong dầu cặn.

Chương trình này giúp việc lựa chọn đúng dầu xylanh. ExxonMobil có thể khuyến nghị  các sản phẩm dầu xylanh giúp giải quyết tình trạng ăn mòn lạnh

Chương trình giúp tối ưu hóa mức cấp dầu xylanh để phù hợp với động cơ, điều kiện hoạt động và dầu xy lanh trong sử dụng.