NO127451B - - Google Patents

Description

Flytende rengjøringsmiddel for for-brenningsraotorer eller liknende.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et flytende rengjø-ringsmiddel, særlig for fjerning av karbonavsetninger, koksavleiringer og liknende som forekommer i forskjellige typer motorer og kjeler.

Oppfinnelsen anvendes først og fremst for f orbrenningstno-torer, men kan også anvendes for eksempel for rengjøring av røk-kanaler og fyrrom i kjeler. Når det i det etterfølgende tales om motorer, er det først og fremst diesel-motorer det siktes til, men det vil forståes at også turbinmotorer, bensinmotorer, jet-motorer og andre forbrenningsmotorer vil kunne dra fordel av rengjøringsmidlet ifølge oppfinnelsen.

Som kjent vil det alltid dannes slagg i forbindelse med en forbrenningsprosess,og dette slagg samt andre stoffer som er igjen etter forbrenningen har det alltid vært et problem å få fjernet fra motoren og- tilhørende deler. Store deler av slagget strømmer ut sammen med ekshaustgassen eller utstøtsgassen, og for eksempel ved trykkluftspyling oppnår man en ytterligere, om enn ikke fullstendig, rengjøring. Imidlertid synes det så å si umulig å få fjernet alle rester etter forbrenningsprosessen,og det opptrer etter hvert uunngåelig avsetninger og fastbrente koksavleiringer så vel i forbrenningsrom som på tilstøtende deler og i tilstøtende kanaler. Avsetningene, består hovedsakelig av ufor-brente brennstoffandeler, såsom ikke brennbare karbonforbindelser, visse tjærestoffer, askestoffer, svovelforbindelser, m.m., som dels inngår i kjemiske forbindelser med hverandre og som dels bygges lagvis på hverandre på motordelene og etter hvert danner faste belegg for eksempel i form av koksavleiringer. Slike avsetninger eller avleiringer kan det være vanskelig å fjerne på lettvint måte,og hittil har det vært vanlig å fjerne slike avsetninger og avleiringer ved periodiske motoroverheOinger, hvor motoren demonteres og det foretas manuell rengjøring med avskraping og pussing samt annen rengjøring av avleiringer og avsetninger. En slik rcotoroverhaling er temmelig arbeidskrevende og gjør det nødvendig å stoppe motoren over en betydelig tidsperiode. Det er av største betydning å kunne unngå slik motoroverhaling mens skipet er i sjøen, idet slik motoroverhaling betyr et vesentlig tap av kostbar tid, særlig for store skip.

Rutinemessig motorovorhaling med rengjøring er nødvendig med bestemte tidsmellomrom, ikke bare for å redusere slitasjen på motordelene, men vel så meget for å redusere brennstoff-forbruket. Ved en skitten motor opptrer det en merkbar økning av brennstoff-forbruket, dels som følge av at geometrien i forbren-ningskammeret og tilstøtende kanaler endres ved oppbyggingen av de nevnte avleiringer og avsetninger og dels som følge av slitasje av delene og derav følgende lekkasje, men først og fremst som følge av at ventildelene tilskitnes og begynner å lekke og derved overdoserer brennstoff eller på annen måte endrer forbrenningsprosessen. Fastbrenning av stempelfjærer og derav føl-gende øket slitasje på sylinderforing, har også lett for å opp-tre ved skitne motorer.

Det har vært fremsatt atskillige forslag til å redusere avsetningen av slaggstoffer og annet belegg i forbrenningsmotorer, ved å foreta en konstant og kontinuerlig tilførsel til brennstoffet, til innsuglngsluften, til forbrenningsrommet sepa-rat eller til andre deler av motoren, med. forskjellige midler, såsom visse kjemikalier eller ganske enkelt vann, sur-stoffanriket vann, damp, kullsyre eller kullsyreholdig gass, m.m. Av forskjellige grunner har slike tilsetninger ikke funnet særlig anvendelse i praksis og er heller ikke anerkjent som prak-tisk brukbare. Por det første synes det ikke å ha vært mulig å tilføre midlet på en slik måte at det virker like effektivt over alle deler av motoren,og man har derfor hittil bare fått en lo-kalt avgrenset rengjøring av motoren, mens andre deler av motoren kan være stort sett upåvirket av rengjøringen. Por det annet synes en slik virkemåte å kreve en konstant, nøyaktig avpasset tilførsel av rengjøringsmidlet, uten at de fremsatte forslag in-dikerer noen slik nøyaktig angivelse av Ulførselsmengde og andre betingelser, og resultatet har vært at tilførselen av rengjø-ringsmediet og derved virkemåten for rengjøringsmediet har vært temmelig vilkårlig. Dersom rengjøringsmediet tilføres i for små mengder,vil det ikke kunne nå frem til alle områder av motoren i sterk nok konsentrasjon og vil heller ikke kunne hindre at det bygger seg opp avleiringer eller avsetninger i visse områder av motoren. Dersom rengjøringsmediet tilføres i for store mengder, kan det derimot innvirke negativt på forbrenningsprosessen og redusere effekten av forbrenningen.

Det har også vært foreslått intermittent rengjøring hvor det tas sikte på å fjerne slaggavleiringer ved å foreta sjokkpå-virkninger på motorens deler, særlig ved innføring av vann, damp eller liknende- væskemedium, mens motoren er i gang. I tillegg til den uheldige innvirkning en slik påvirkning kan ha på de forskjellige sterkt oppvarmete deler av motoren, får man den uheldige virkning at avleiringene eller avsetningene sprekker av i flak eller stykker som ikke nødvendigvis blir blåst direkte ut fra forbrenningsrommet, men kan bli tilbake og øke slitasjen eller eventuelt tilstoppe ventilpassasjer og derved fremkaller lekkasje. En ytterligere ulempe er det at motorens effekt blir vesentlig redusert så lenge rengjøringen pågår ved en slik sjokk-artet påvirkning.

Fra dansk patentskrift 89.243 er det kjent å tilsette intermittent et rensemiddel under overtrykk direkte til labyrint-tetningene mellom motorens stator- og rotordeler, mens motoren er i drift. Som eksempler på rensemiddel nevnes ikke-brennbare, fettoppløsende midler eller damp eller trykkluft eller en kombinasjon av disse. Det er imidlertid ikke angitt noe bestemt mengde-forhold for rensemidlet og heller ikke er det angitt andre spe-sielle betingelser. Det er ved forsøk funnet at damp eller trykkluft alene eller i kombinasjon har liten effekt ved intermitte-rende innsprøytning og at en vilkårlig tilsetning av fettopplø-sende midler ikke harjnoen merkbar effekt alene eller i kombinasjon med damp og/eller trykkluft. Virkningen av rensemidlet ifølge dansk patentskrift må nødvendigvis bli temmelig vilkårlig, idet patentskriftet ikke angir noen klar løsning på problemet.

Fra US-patentskrift 2.471.390 er det kjent et rengjørings-middel med hovedbestanddelene o-diklorbenzen, kresylsyre og nafta. Dette rengjøringsmiddel er brennbart, hvorved det blir farligere å anvende og oppbevare enn rengjøringsmidlet ifølge den foreliggende oppfinnelse på grunn av brannfaren. Et annet rengjø-ringsmiddel for rengjøring av motorer er kjent fra US-patentskrift 2.356.747. Dette rengjøringsmiddel inneholder tjæreolje, oljesyre og aminer som hovedkomponenter og er derfor brennbart, hvilket medfører de ovennevnte ulemper.

Ifølge oppfinnelsen har man kommet frem til et særlig effektivt flytende rengjøringsmiddel som inneholder en væskeformig blanding av de hver for seg kjente forbindelser: a) kationisk eller ikke-ionisk overflateaktiv forbindelse,

b) tjæresyre med kp. 230 - 280°C,

c) vann,

hvor forholdet mellom kationisk eller ikke-ionisk overflateaktiv

forbindelse og tjæresyre er fra 40 : 1 til 2 : 1 og hvor vann-mengden utgjør 70 - 99 vektsprosent og fortrinnsvis mellom 80 og 98 vektsprosent av blandingen.

Den overflateaktive forbindelse er fortrinnsvis kationisk og kan passende bestå av ett eller flere tertiære aminer fremstilt ved kondensasjon av langkjedete alifatiske aminer og etylenoksyd, såsom for eksempel de overflateaktive forbindelser som selges under varemerket "Ethomeen",fra Armour Industrial Chemical Co.

Eksempler på tjæresyre er kresylsyrer eller andre fenoliske syrer som fremstilles fra tjære eller tjæredestillat ved alkalisk ekstraks j on.

Som løsningsmiddel anvendes det vann, idet anvendelsen av organiske løsningsmidler er mindre ønskelig i motorer og kjeler. Klorerte løsningsmidler må i alle fall unngås på grunn av faren for angrep på de aluminiumkomponenter i konstruksjonen som blir ren<g>jort.

Rengjøringsmidlet kan alt etter formålet anvendes i forskjellige konsentrasjoner. Por eksempel anvendt som bestryknings-middel kan det bestå av a) 5-20 vektsprosent kationisk eller ikke-ionisk overflateaktiv forbindelse,

b) 0,5 - 10 vektsprosent tjæresyre,

c) resten vann og eventuelt

d) små mengder fargestoffer og/eller luktstoffer, såsom

ammoniakk.

Ved anvendelse som sprøytningsmiddel foretrekkes det et tilsvarende forhold mellom kationisk eller ikke-ionisk overflateaktiv forbindelse og tjæresyre, men fortynnet med vann til fra 2 til 5 vektsprosent tørrstoffinnhold.

I det etterfølgende skal det henvises til noen praktiske forsøk.

Eksempel 1.

Det ble fremstilt midlet ifølge oppfinnelsen i følgende blandingsforhold: a) 20 deler "Ethomeen" av typen C25, levert av Armour Industrial Chemical Co.

b) 1 del høytkokende tjæresyre, og

c) 79 deler vann.

Den overflateaktive forbindelse "Ethomeen" ble blandet med

tjæresyren under omrøring, og blandingen ble gradvis fortynnet med vann under omrøring.

Ved stempeloverhaling i en motor med 2500 timers drift etter en forutgående stempeloverhaling, ble rengjøringsmidlet på-ført på alle utsatte flater av forbrenningsrommet og tilstøtende deler av sylinderforing og stempelflater, på ventildeler, ventil-seter samt tilstøtende kanaler. Man lot midlet virke i omtrent 30 minutter, hvoretter man foretok manuell avskraping av det iall-fall delvis løsnete belegg. Rester av avleiringer ble fjernet etter gjentakelse av rengjøringen,og man hadde derved oppnådd fjerning av alle avleiringer og avsetninger på de behandlete flater.

Eksempel 2.

Det ble fremstilt samme blanding som angitt i eksempel 1j

og deretter ble det tilsatt ytterligere ,ørn;n, slik &% man opp-., nådde en blanding med 2 vektsprbSeirb^tølp^^Séi." Reng$% iftågamiå^ let var klart til bruk ved sprøytning.

Ved stempeloverhaling i en motor med 1500 timers drift etter en forutgående motoroverhaling, ble rengjøringsmidlet på-ført alle flater som skulle rengjøres ved sprøytning. Man lot midlet virke i omtrent 30 minutter, hvoretter man foretok manuell avskraping. Det ble lettvint oppnådd fjerning av alle avleiringer og avsetninger på de behandlete flater.

Eksempel 3.

Det ble fremstilt samme blanding som angitt i eksempel 1.

Rengjøringsmidlet var klart for bruk.

På et skip i norsk havn ble det foretatt rengjøring i en seks-sylindret dieselmotor som markedsføres under betegnelsen "Wickmann", type ACAT-1200 HK, utstyrt med overlader av utførel-sen "NEBB", type VTR-200.

Pørst ble det fjernet topplokket,og deretter ble det inspisert og fotografert sylinderveggen, spyleluft- og ekshaustkanaler, samt stempeltopp og topplokk. Stempeltopp og topplokk hadde en-kelte steder et par millimeter tykke, harde koksbelegg,og det samme ble funnet i ekshaustkanalene. I spyleluftkanaiene var det bygget opp i hjørnene ca. 1 cm høye, harde oljebelegg, slik at geometrien i kanalene var vesentlig forandret.

Topplokket ble deretter satt på plass,og motoren ble kjørt på tomgang en times tid mens man sprøytet rensemiddel inn i motorens lufttilførselssystem i en mengde av 3 liter/time via luft-filteret i overladeren.

Skipet forlot samme dag den norske havn med kurs for England og returnerte til norsk havn etter 14- dager for ny inspeksjon. Topplokket ble på nytt fjernet, og det ble inspisert og fotografert på nytt sylinderveggen, spyleluft- og ekshaustkanaler samt stempeltopp og topplokk. Ved inspeksjonen viste det seg at alt koksbelegg var fjernet, og at det harde oljebelegg i hjørnene på spyleluftkanalene var redusert til et par millimeters tykkelse.

Eksempel 4.

Det ble fremstilt samme blanding som angitt i eksempel 2, men fortynnet bare til 5 vektsprosent tørrstoffinnhold. Rengjø-ringsmidlet var klart for bruk.

. Det ble foretatt et forsøk med motoren i eksempel 3 etter

en fullstendig mot oroverhaling med nøyaktig rengjøring, idet ren-gjøringsmediet ble tilsatt til luftinntakssystemet mens motoren var i drift i en mengde av 6 liter/time over et tidsrom på omtrent 10 minutter, første gang etter en dags drift av motoren og deretter over et tidsrom på 10 minutter etter hver ukes drift av motoren. Rengjøringsmidlet ble tilført under trykkforstøvning med et trykk på 5 kp/cm o direkte til luftstrømmen til trykkluftskå-na len som forgrener seg til de forskjellige motorsylindre.

Ved inspeksjon etter en måneds drift like etter en forutgående rengjøring viste motoren seg å være like ren som ved den fullstendige motoroverhaling.

Claims (2)

1. Flytende rengjøringsmiddel, særlig for fjerning av karbonavsetninger, koksavie iringer og liknende som forekommer i forskjellige typer motorer og kjeler, karakterisert ved at midlet inneholder en væske formig blanding av de hver for seg kjente forbindelser: a) kationisk eller ikke-ionisk overflateaktiv forbindelse, b) ; tjæresyre med kp. 230 - 280°C, c) vann, hvor forholdet mellom kationisk eller ikke-ionisk overf lateaktiv forbindelse og tjæresyre er fra 40 : 1 til 2 : 1 og hvor vann-mengden utgjør 70 - 99 vektsprosent og fortrinnsvis mellom 80 og 98 vektsprosent av blandingen.

2. Rengjøringsmiddel i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den overflateaktive forbindelse er kationisk og består av ett eller flere tertiære aminer fremstilt ved kondensasjon av langkjedete aminer og etylenoksyd.