探究客車采暖散熱器防腐蝕防雜物問題的應(yīng)對(duì)策略 Exploring the Countermeasures for the Problem of Anti-corrosion and Anti-wandering of Heating Radiators in Passenger Cars

王鵬麗 WANG Peng-li

摘要：在客車采暖散熱器運(yùn)行過程中，腐蝕問題的出現(xiàn)，極易造成散熱器漏水，增加客車整體運(yùn)行安全隱患。而雜物的堆積，則會(huì)影響散熱器的運(yùn)行效率，進(jìn)而導(dǎo)致客車采暖散熱環(huán)境溫控不良。基于此，文章以客車采暖散熱器為對(duì)象，結(jié)合水暖型散熱器的結(jié)構(gòu)，闡述了其腐蝕問題的原因以及應(yīng)對(duì)策略，并對(duì)其雜物問題的原因以及應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行了進(jìn)一步探究，希望為客車采暖散熱器的高效率運(yùn)行提供一些參考。

Abstract： During the operation of the passenger car heating radiator， the appearance of corrosion problems can easily cause water leakage of the radiator and increase the overall safety hazard of the passenger car. The accumulation of debris will affect the operating efficiency of the radiator， leading to poor temperature control of the heating and cooling environment of the passenger car. Based on this， the article takes the passenger car heating radiator as the object， combined with the structure of the water heating radiator， expounds the cause of its corrosion problem and countermeasures， and further explores the cause of its debris problem and countermeasures， hoping for the passenger car high-efficiency operation of the heating radiator provides some references.

關(guān)鍵詞：客車;采暖散熱器;防腐蝕;防雜物

Key words： passenger car;heating radiator;corrosion prevention;debris prevention

中圖分類號(hào)：U464.138+.2? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）22-0145-02

0? 引言

在我國第一個(gè)百年奮斗目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵時(shí)期，國務(wù)院下發(fā)了《綜合運(yùn)輸服務(wù)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，強(qiáng)調(diào)以深化交通運(yùn)輸全面改革為己任，完善現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系，為客車行業(yè)發(fā)展?fàn)I造了良好的環(huán)境。而在客車行業(yè)大力發(fā)展進(jìn)程中，以采暖散熱器為代表的組件擔(dān)負(fù)著更加繁重的任務(wù)，在長時(shí)間高溫度、大強(qiáng)度工作過程中極易出現(xiàn)腐蝕、雜質(zhì)積累問題，進(jìn)而引發(fā)主片孔蝕、漏水等現(xiàn)象。因此，以客車采暖散熱器為對(duì)象，探究其防腐蝕防雜物問題的應(yīng)對(duì)策略具有非常重要的意義。

1? 客車采暖散熱器的結(jié)構(gòu)

水暖散熱器是客車采暖散熱器常用方法，散熱體本體由上、下并成一排的水箱組成，水箱均具有進(jìn)水口、出水口，散熱風(fēng)機(jī)處于兩水箱之間。水箱外部包裹著散熱外殼，外殼側(cè)壁開設(shè)有進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口，均為百葉窗結(jié)構(gòu)[1]。兩水箱獨(dú)立運(yùn)行，水循環(huán)系統(tǒng)共用一散熱風(fēng)機(jī)，經(jīng)螺栓與散熱風(fēng)機(jī)、散熱外殼相連接，水暖管道則安裝于客車內(nèi)，保證系統(tǒng)循環(huán)過程中損失熱量反饋給客車。

2? 客車采暖散熱器腐蝕問題的原因以及應(yīng)對(duì)策略

2.1 客車采暖散熱器腐蝕問題的原因

對(duì)于客車采暖散熱器來說，主片孔蝕問題較為常見，與鈍化槽液控制、主片間磕碰、工藝規(guī)范均具有較大關(guān)系。比如，在供應(yīng)規(guī)范中強(qiáng)調(diào)鈍化槽液采用時(shí)間下限，而隨著溶液陳舊、老化，鈍化時(shí)間需要適當(dāng)遞延，沒有考慮現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中固定鈍化時(shí)間的情況，引發(fā)了鈍化膜不均勻問題，埋下了散熱器主片耐腐蝕性能下降隱患[2]。加之普通鈍化膜本身不具備耐熱作用，極易在120℃以上烘烤后開裂。除此之外，裝配時(shí)，主片邊緣齒與齒、主片與主片之間的碰撞，裝配時(shí)堿性清洗劑的作用，均會(huì)加劇鈍化膜腐蝕。

除主片孔蝕外，散熱器底板、側(cè)壁腐蝕風(fēng)險(xiǎn)也較高。上述部件腐蝕是一個(gè)自然發(fā)生的過程，與化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。比如，在散熱器安裝水箱偏小、補(bǔ)水泵選型不當(dāng)、水管管徑不恰當(dāng)、閥門處無阻隔氧氣層時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致氧腐蝕。再如，在散熱器系統(tǒng)中存在不同耐蝕性金屬時(shí)，循環(huán)水箱內(nèi)耐蝕性最強(qiáng)的金屬銅溶解會(huì)直接攻擊鋁等其他金屬，引發(fā)電化學(xué)腐蝕[3]。除此之外，在散熱器底板沉淀物下層溫度較低且無氧的情況下，厭氧性細(xì)菌會(huì)大量繁殖，打破散熱器系統(tǒng)酸堿平衡，引發(fā)細(xì)菌腐蝕問題。部分情況下，采暖散熱器焊接裝配時(shí)所用阻焊劑、彎曲處理階段氯雜質(zhì)殘留，也會(huì)在系統(tǒng)周邊溫度升高時(shí)引發(fā)氯腐蝕。

2.2 客車采暖散熱器腐蝕問題的應(yīng)對(duì)策略

被動(dòng)防腐技術(shù)是當(dāng)前運(yùn)用范圍最廣、經(jīng)濟(jì)成本最低、實(shí)用價(jià)值最高的防腐技術(shù)，可以在散熱器內(nèi)表面形成一道致密涂層，將散熱器組件、腐蝕性介質(zhì)隔離，獲得良好的防腐腐蝕效果[4]。比如，可以優(yōu)選涂抹致密、性能優(yōu)異、光滑、耐酸堿的西北701散熱器內(nèi)防腐涂料，其主要用40%609環(huán)氧樹脂、12.5%284醛酚樹脂、1.2%三聚磷酸鋁、0.9%消泡劑、0.8%催化劑、0.35%流平劑、0.4%分散劑、18.55%氧化鐵紅、5%硫酸鋇、2.5%云母粉、9.0%滑石粉、7.0%氧化鋅、1.8%鍶黃以及矢量二甲苯、環(huán)己酮、丁醇配置。在涂料配置時(shí)，需要利用GFJ-0.4高速攪拌器，依據(jù)先輕料后重料、先少量后多量的原則，加入顏料與填料。加料后依據(jù)每分鐘1400r的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高速攪拌。進(jìn)而利用研磨機(jī)將攪拌料研磨至30μm細(xì)度以下。研磨后加入催化劑、消泡劑、流平劑，利用稀釋劑調(diào)整黏度。在耐腐蝕膠配置完畢后，可以在首道涂裝完畢后30min，在180℃環(huán)境下高溫烘烤，持續(xù)40.0min后再次涂裝，獲得致密且平整的涂層。

化學(xué)鍍也是一種有效的被動(dòng)防腐技術(shù)?；瘜W(xué)鍍主要是利用除油、水沖洗、堿浸泡、水沖洗、出光、水沖洗、浸鋅、硝酸去鋅、化學(xué)鍍鎳等操作，促使鈍化液在散熱器組件上成膜，經(jīng)烘烤操作后制備為耐腐蝕樣[5]。針對(duì)采暖散熱器主片孔蝕問題，技術(shù)人員可以鈍化膜破壞為核心，采取恰當(dāng)?shù)拇胧?。比如，根?jù)鈍化膜耐溫耐腐蝕的影響因素，利用熱沖擊120℃保持溫度60.0min后中性鹽霧試驗(yàn)法，進(jìn)行鈍化液、鈍化膜耐腐蝕性的對(duì)比試驗(yàn)，得出結(jié)果如表1所示。

由表1可知，通過及時(shí)進(jìn)行鈍化液更新、封閉劑補(bǔ)充，可以提高采暖散熱器主片耐高溫腐蝕性能。同理探究清洗劑、密封橡膠以及裝配磕碰對(duì)主片孔蝕的影響，得出前者是主片孔蝕的主要因素，后者非主片孔蝕的影響因素。因此，后續(xù)可從清洗劑、密封橡膠著手，尋找采暖散熱器防腐蝕的方法。即選擇一種耐腐蝕膠隔絕鈍化膜、密封橡膠，保證采暖散熱器主片鈍化膜耐腐蝕特性。常用的鍍鋅強(qiáng)化鈍化液兼具耐溫耐腐蝕特性，但也存在無法自動(dòng)化甩干烘干、咬邊易出現(xiàn)縫隙等問題。因此，可以依據(jù)烘干溫度低、可局部涂抹、可自動(dòng)化操作、咬邊密封嚴(yán)實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，選擇耐腐蝕膠[6]。在耐腐蝕膠選擇時(shí)，可以優(yōu)選改性丙烯酸樹脂。進(jìn)而在主片上方設(shè)置片齒遮擋夾具，利用毛刷緩慢、致密地在主片內(nèi)側(cè)涂刷膠，保證防腐蝕效果。

除被動(dòng)防腐技術(shù)以外，技術(shù)人員還可以選擇主動(dòng)方法技術(shù)，依據(jù)生產(chǎn)加工與選材、技術(shù)相互配合的原則，提高材質(zhì)本身的腐蝕防護(hù)效果。比如，在鋁制散熱器焊接操作過程中，為了提高防腐料附著力，可以利用氬氣保護(hù)焊接技術(shù)，配合特殊防腐內(nèi)膽加工，在無滿水養(yǎng)護(hù)的條件下降低散熱器腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。再如，在內(nèi)部為銅質(zhì)結(jié)構(gòu)的散熱器焊接過程中，可以利用精密度低碳冷軋鋼板全自動(dòng)閃光電阻焊焊接而成的鋼管，裝配內(nèi)部，外部鍍鋁，降低確保散熱器不易產(chǎn)生泄漏和崩漏風(fēng)險(xiǎn)[7]。同時(shí)表面經(jīng)電泳底漆+200℃高溫噴塑，填補(bǔ)鋼材表面肉眼無法可見的不平整，在保證散熱效果的同時(shí)，促使熱媒與銅管接觸，降低散熱器長時(shí)間受空氣濕度變化、酸堿度變化而引發(fā)的氧腐蝕、堿腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。

3? 客車采暖散熱器雜物問題的原因以及應(yīng)對(duì)策略

3.1 客車采暖散熱器雜物問題的原因

在高寒地區(qū)，道路積雪現(xiàn)象無法避免，乘客上車、下車過程中極易將冰雪雜物帶入課程，個(gè)別乘客上車后也會(huì)不自然地將相關(guān)雜物蹬到采暖散熱器表面。而由于散熱器外殼長期處于較高溫度，黏附在表面的雜物會(huì)發(fā)生溶化反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w滲入散熱器底部與客車地板、散熱器側(cè)壁與客車壁夾縫。加之部分地區(qū)出于加快積雪融化目的會(huì)在路面上撒施鹽類物質(zhì)，鹽分含量較高的液體雜質(zhì)在散熱器與客車夾縫無法取出，甚至?xí)S自然水沖洗地板過程長期浸泡散熱器，加劇散熱器外殼腐蝕。除此之外，部分微小雜物也會(huì)經(jīng)散熱器頂部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入散熱器內(nèi)部對(duì)散熱器散熱效果、乘客乘車舒適性造成不利影響。

3.2 客車采暖散熱器雜物問題的應(yīng)對(duì)策略

根據(jù)客車采暖散熱器雜物流入渠道，可以設(shè)置包括若干個(gè)導(dǎo)風(fēng)孔、安裝孔的豎擋板，在保證散熱器進(jìn)風(fēng)量以及水箱散熱效果的同時(shí)，促使豎向擋板、兩片側(cè)圍板與中冷器、散熱器緊密貼合，防止毛絮等雜物由前方進(jìn)入散熱器內(nèi)。一段時(shí)間后，可以直接拆除并用高壓水槍沖洗，工作效率較高。除了過濾雜質(zhì)的導(dǎo)風(fēng)孔外，還可以安裝過濾雜物的客車散熱器水管。水管內(nèi)壁、頂面交接位置呈現(xiàn)環(huán)形，環(huán)形之間等間距開設(shè)若干個(gè)放置槽，水管內(nèi)部設(shè)置有圓環(huán)，圓環(huán)圓周外壁呈現(xiàn)環(huán)形，并將若干個(gè)連接塊等間距設(shè)置在圓環(huán)圓周壁上。同時(shí)在圓環(huán)之間進(jìn)行過濾網(wǎng)設(shè)置，利用水管頂端螺紋環(huán)以及底端環(huán)形螺紋槽連接，過濾水中產(chǎn)生的雜質(zhì)，避免雜質(zhì)損壞散熱器散熱效果。后續(xù)維護(hù)過程中，可以直接拆除水管螺紋環(huán)，去除圓環(huán)后清洗過濾網(wǎng)。

為了避免雜物進(jìn)入客車采暖散熱器內(nèi)部，在進(jìn)風(fēng)口安裝濾網(wǎng)、防護(hù)罩的基礎(chǔ)上，結(jié)合散熱性能需求，關(guān)閉頂部進(jìn)風(fēng)口，改用下部進(jìn)風(fēng)、后側(cè)進(jìn)風(fēng)方式，并在上部封蓋護(hù)板，規(guī)避頂部掉落雜物風(fēng)險(xiǎn)?；蛘呃猛瑐?cè)進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)方式，在前側(cè)設(shè)置采暖散熱器的進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口處于前側(cè)上部，出風(fēng)口處于前側(cè)下部，并進(jìn)行鋁材質(zhì)貫流風(fēng)機(jī)風(fēng)道的固定設(shè)計(jì)，促使出風(fēng)流向下部，規(guī)避出風(fēng)回流風(fēng)險(xiǎn)。

4? 總結(jié)

綜上所述，采暖散熱器是客車的重要組成部分，關(guān)乎乘客乘車舒適度。在采暖散熱器運(yùn)行過程中，極易因外界自然環(huán)境、人為、工藝裝配等因素出現(xiàn)腐蝕、雜物堆積問題，對(duì)散熱器本體的散熱效果造成了較大不利影響，也威脅著客車的運(yùn)行安全性。因此，技術(shù)人員應(yīng)從散熱器結(jié)構(gòu)入手，更改散熱器進(jìn)出風(fēng)方式，合理應(yīng)用防腐涂料，以便在保證散熱器內(nèi)外清潔度的同時(shí)，降低采暖散熱器本體的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。

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