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氣渦輪引擎壓縮機清洗簡介

氣渦輪引擎壓縮機清洗簡介
 為何需要清洗壓縮機?
當氣渦輪引擎在運轉時，空氣中的污染物例如: 油煙、灰塵、未完全燃燒的燃料、鹽等等皆會附著於壓縮機零件表面，於是壓縮機效率會慢慢的降低，導致引擎功能減弱，操作溫度上昇，燃料消耗量增加，零件壽命減少，輸出功率不足等現象。
 

如何清洗引擎?

通常有三種方式:

分解引擎，然後用手清洗。

此種方式有效，可是成本太高。  通常只有在歲修或大修時才採取此種方式。

噴砂研磨。

此種方式會侵蝕葉片的保護層，傷害到機器表面，有時鋼珠甚至會進入抽氣閥，因此為大部份引擎製造商所禁止。 

定期清洗。

這是最有效的方式。 依其清洗方法，又可分為兩種:

冷洗:

只有啟動馬達運轉時的清洗，稱之為“冷洗”。 或可稱之為“crank-soak” 或“線外清洗(off-line washing)”。

熱洗:

讓引擎正常運轉時的清洗，稱之為“熱洗”。 或可稱之為 “線上清洗(on-line washing)”。
這兩種清洗的方法各有其優缺點。
 

“冷洗”和“熱洗”的優缺點何在?
冷洗:
優點:


清潔劑有較長的時間來分解，效果較佳。
只需使用較高品質的飲用水即可。
一般技術人員即可操作。


缺點:


所需時間較長。
啟動馬達的零件易磨損。
清洗的髒水容易四處濺散。
大部份的清潔劑使用後，還需用清水洗滌過；同時引擎需熱轉直到水份蒸發掉，以防止腐蝕。
有些引擎只有在高速運轉時才會產生一種風阻密封效果；因此在冷洗時，引擎沒有運轉，清潔劑可能會對油路系統產生污染。


熱洗:
優點:


所需時間較短。
引擎不需關閉。
不會造成髒亂。
不會產生腐蝕。
風阻密封效果能發揮，清潔劑不會對油路系統產生污染。


缺點:


清潔劑僅有極短的時間來分解，需使用高效的清潔劑。
需注意流速控制，流速太慢無法有效清潔；流速太快則會損及葉片。
需有專門技術人員操作。
使用溶劑型的清潔劑在引擎高速運轉時，可能會引起火災。
使用較差的清潔劑可能會堵塞扇葉的散熱孔，而損及零件；或是在高溫時傷害渦輪機的材質。
部份引擎禁止使用“熱洗”。


結論:
冷洗方式較簡單亦較有效。
熱洗較適用於無法或不希望關閉引擎時為之。
一般而言，最好遵照引擎製造商的指示。


要使用何種清潔劑?

通常有三種:

水和煤油，加或不加乳化劑

此種方式使用最早，同時成本亦低，可是會造成人員傷害以及對環境有極大的污染。  因此目前已被大多數國家所禁止。

溶劑型清潔劑

此種效果良好，目前美國廣泛採用此種清潔劑。  可是此種清潔劑味道較難聞，且通常為可燃性，因此運輸上有多重限制； 同時它會侵蝕到橡膠的封圈，軟化飛機的漆面，且會對某些金屬產生腐蝕，對人體造成傷害；大部份的溶劑型清潔劑使用後，還需用清水洗滌過很多次以除去清潔劑的痕跡，因此波音公司及部份引擎製造商已明令禁止使用此種清潔劑。 

水性清潔劑

這是最新的發展驅勢。 此種清潔劑不會燃燒，安全性高，已穩定的取代上述兩種清潔劑。
 

要使用何種水來稀釋?
冷洗:

需使用蒸餾水來稀釋。 一般氣渦輪引擎製造商對蒸餾水的規格要求如下:




項        目


規  格  要  求




導電係數at 20oC


11 uS/cm max.




Silica 含量


3 mg SiO2/liter max.




pH


5.0 - 7.5




可分解固形物


5 ppm max.




鈉 + 鉀


1.9 ppm max.




氟化物


1.9 ppm max.




氯化物


40 ppm max.




鉛


0.7 ppmW max.




釩


0.35 ppmw max.




鐵, 錫, 矽, 鋁, 銅, 錳, 磷


3.8 ppmw max.




鈣 + 鎂


3.8 ppmw max.





熱洗:

能使用蒸餾水來稀釋最好；如果不能，至少要使用高品質的飲用水，其導電係數不得超過700uS/cm，固型物含量不得超過100ppm，pH值需6-8。
 

可否使用一般清潔劑來清洗?

不行。  茲以美國一知名品牌的全效清潔劑的規格與一般氣渦輪引擎製造商對清潔劑的規格要求比較如下即可得知:




項        目


規  格  要  求


實  際  值




鈉 + 鉀 (濃縮液)


25 ppm max.


10,200 ppm




鈉 + 鉀 (稀釋液)


0.5 ppm max.


1,020 ppm




殘餘量 at 800oC


0.01% max.


1.92%




pH值


6.5 - 7.5


9.52




 
如此高的鹼金屬含量將會導致高熱部份的金屬零件腐蝕； pH值高雖然可以提高清潔效率，可是將會導致引擎燃燒部份的金屬零件腐蝕； 而如此高的殘餘量將會堵塞葉片的冷卻孔，產生局部過熱現象，同時會使葉片累積污垢，降低引擎的效率。
 

ZOK 27有何特別?

ZOK 27係專門設計來清氣渦輪洗引擎用，它不但是個高效水性清潔劑，較其它同類型清潔劑清潔速度快，同時其配方內亦含有防腐蝕劑，可在金屬表面形成一層保護膜，以防止清洗過的金屬腐蝕。  試驗顯示，ZOK 27 對所有的金屬零件都不會產生腐蝕作用；因此使用過ZOK 27清洗的當氣渦輪引擎壓縮機，可以不需用清水再洗滌過，同時引擎亦不需熱轉使水份蒸發以防止腐蝕。同時，它的殘餘量非常低，可以避免堵塞葉片的冷卻孔，或是撞擊到高溫的引擎合金。
 
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