Анализ отчетных данных МПС РФ за период с 1996 по 2003 гг. показал, что отказы тепловозов на сети дорог по причине выхода из строя охлаждающего устройства составили 14 — 16 % от общего количества отказов по узлам тепловозов, в том числе 68 — 73% — по секциям холодильника. По данным ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения» за 2010 г. эта цифра по радиаторным секциям доходит до 96% при среднем ресурсе их работы в 61,8 тыс. км пробега тепловоза.

По результатам экспериментальных исследований технического состояния секций холодильников тепловозов 2ТЭ10М локомотивных депо Карасук (Западно-Сибирской дороги) и Ачинск (Красноярской дороги) определены в процентном соотношении основные дефекты секций холодильников. Установлено, что около 55% секций имеют значительную степень загрязнения поверхностей теплообмена, остальные 45 % приходятся на другие дефекты: нарушение пайки трубок и пластин оребрения, смятые пластины оребрения, увеличенный боковой зазор, укороченные трубки [2].

Целенаправленными исследованиями надежности работы охлаждающих устройств тепловозов установлено, что только в локомотивных депо Тында и Комсомольск (Дальневосточной дороги) из года в год происходит до 10ОО отказов оборудования охлаждающих устройств. В каждом депо только на неплановое восстановление их работоспособности расходуется 10 — 15 млн. руб. в год. Коэффициент готовности локомотивов, определяемый охлаждающими устройствами тепловозов, не превышает 0,84 [3].

Как показывают исследования ВНИИЖТа, своевременное восстановление теплорассеивающей способности секций холодильника позволяет снизить расход топлива тепловозом на 1,0 — 1,5%, исключить случаи отказов локомотивов в пути следования, связанных с нарушением работоспособного состояния системы охлаждения, снизить затраты на выполнение неплановых видов ремонта.

Итак, образование в системе охлаждения дизеля различных отложений, уменьшающих теплопроводность и нарушающих нормальную циркуляцию охлаждающей жидкости, является неизбежной характерной особенностью эксплуатации тепловозов. Соответственно, технологическая операция промывки теплообменных агрегатов системы охлаждения является насущной проблемой их ремонта, решение которой направлено на восстановление их работоспособности и теплотехнических характеристик.

Ма сегодняшний день действующими документами, регламентирующими технологию и порядок очистки радиаторных секций и калориферов отопления кабины машиниста тепловозов, являются следующие:

Ф Временная инструкция по химической очистке систем водяного охлаждения дизелей тепловозов / ЦТтеп-87/9 от 05.09.1985 г.;

# Безразборная химическая очистка систем водяного охлаждения дизелей тепловозов основных серий ОАО «РЖД». Общие технические требования к организации и порядку проведения / ЦТР-ВНИИЖТ-14/11 от 22.06.2011 г.;

Ф Правила технического обслуживания и текущих ремонтов тепловозов (например, Правила технического обслуживания и текущего ремонта тепловозов 2ТЭ116 / ЦТ-468 от 24.06.1997 г.).

В соответствии с указанными документами порядок качественной промывки обобщенно должен выглядеть следующим образом: О рабочие полости агрегатов прокачиваются специальными моющими жидкостями на кислотной или щелочной основе с температурой 70 — 90 °С в течение одного часа с изменением направления потока и периодическим вводом сжатого воздуха;

© производится нейтрализация моющего раствора прокачкой в течение 15 мин нейтрализующей жидкостью (кислотного — щелочным раствором, щелочного — кислотным);

© выполняется промывка рабочих полостей горячей водой в течение 15 мин для удаления остатков моющей и нейтрализующей жидкостей;

0 осуществляется контроль качества очистки по времени истечения воды;

© при неудовлетворении качества очистки нормативным требованиям на время протекания воды пункты 1 — 4 повторяют;

© неподдающиеся очистке при повторной промывке секции заполняются 50%-ным водным раствором ингибированной соляной кислоты, раствор выдерживается в течение 15 — 20 мин, затем сливается; через секцию пропускается 25 — 30 л 2%-ного горячего раствора кальцинированной соды, осуществляется промывка горячей водой в течение 15 мин и секция промывается повторно в соответствии с пп. 1 —4.

Процесс очистки обязательно должен сопровождаться антикоррозионной защитой поверхностей теплообменного оборудования после очистки, очисткой отработанных моющих растворов от частиц отложений для их утилизации, нейтрализацией отработанных моющих растворов до безопасных уровней для возможности слива в канализацию.

В целом время непосредственной промывки секций в соответствии с регламентирующими документами должно составлять от

1 ч 30 мин до 3 ч 20 мин (для сильно загрязненных секций). При этом не учитывается время на осуществление контроля качества очистки и переустановку секций со стенда промывки на стенд про-ливки или опрессовки, а также время на указанные выше сопутствующие операции.

Таким образом, регламентируются промывка секций специальными химическими растворами и периодический ввод в поток моющей жидкости сжатого воздуха. Моющие растворы, химически взаимодействуя с загрязнителем рабочих полостей секций, растворяют его, а барботаж (ввод сжатого воздуха) активизирует процесс химической очистки перемешиванием моющей жидкости, выноса из промываемых полостей продуктов химического взаимодействия и отдельных частиц загрязнений. При этом процесс барботирования сам по себе мало воздействует на загрязнитель, с его помощью удаляются лишь взвесь и илистые отложения (к которым никак нельзя отнести накипь). Поэтому его использование применительно к радиаторным секциям и аналогичным агрегатам возможно лишь в комбинации с химической очисткой.

Недостатки химической очистки отражены в Инструкции № ЦТР-ВНИИЖТ-14/11: «Принципиальный недостаток химической очистки — использование сильных кислот в качестве активного компонента моющего раствора, что приводит к интенсивной коррозии металлических и разрушению неметаллических элементов (прокладок, РТИ и др.), требует использования специального оборудования в химически стойком исполнении для приготовления промывочных и пассивирующих растворов, прокачки через систему охлаждения, сбора и нейтрализации отработанного моющего раствора и последующей его утилизации».

Помимо этого, специальные моющие жидкости, химически взаимодействующие с загрязнителем, обладают избирательным действием по отношению к загрязнениям разной природы. Их применение не позволяет окончательно решить проблему отделения загрязнений от внутренних поверхностей секций и выноса загрязнителя за их пределы без комбинации с другими способами очистки.

Несмотря на перечисленные выше недостатки, именно эти методы очистки секций сегодня применяются в ремонтных депо и на заводах по капитальному ремонту тепловозов. При этом практически повсеместно не соблюдается регламентируемый порядок промывки секций: выполняется прокачка химическими растворами без барботирования либо прокачка водой (зачастую самотеком) с периодическим вводом сжатого воздуха.

Особо следует обратить внимание на следующее обстоятельство: сам по себе ввод сжатого воздуха без комбинации с применением химических средств промывки не очищает рабочие полости секций. Ключевым действием здесь является регламентируемая соответствующими документами и реализуемая известным применяемым оборудованием «периодичность» ввода сжатого воздуха. При периодическом (импульсном) вводе в поток жидкости воздуха под избыточным давлением в промываемых полостях секций возникают явления гидроудара, причем малоконтролируемого и практически неуправляемого по амплитудным характеристикам.

Много лет назад признанным специалистом в области технологии ремонта тепловозов М.Д. Рахматулиным установлено, что при гидроударе разрушается лишь шлам, накопившийся в трубной коробке и препятствующий проходу воды, т.е. устраняется закупорка отдельных трубок. Слой накипи на внутренних поверхностях трубок остается нетронутым. Такой способ очистки секций является недопустимым [4].

То есть, реализуемая известным применяемым оборудованием технология очистки, несколько повышая пропускную способность секций, создает лишь видимость очистки их рабочих полостей. Она не обеспечивает очистку внутренних рабочих поверхностей охлаждающих трубок и не восстанавливает их теплообменных свойств, что, в общем-то, и является основной задачей ремонта радиаторных секций, направленной на обеспечение оптимального теплового режима работы дизеля при его эксплуатации.