动车组铝制散热器腐蚀状态监测方法
【专利摘要】本发明公开了一种动车组铝制散热器腐蚀状态监测方法，采用的监测芯体与被监测的铝制散热器具有芯体结构型式相同、芯体零件所用材质相同、芯体制造工艺相同等特点。本发明还公开了一种动车组铝制散热器腐蚀状态监测方法，当动车组达到规定的运行里程进行检修时，对所述的动车组铝制散热器腐蚀状态监测装置芯体进行全面腐蚀状态观察、重点部位腐蚀产物和腐蚀形貌分析。可实现对动车组铝制散热器腐蚀状态及早诊断，及时采取有效措施，保证动车组安全可靠正点运行。
【专利说明】动车组铝制散热器腐蚀状态监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及动车组冷却系统【技术领域】。
【背景技术】
[0002]我国铁路牵引装备技术引进已经近十年，首批引进电力动车组牵引变压器、牵引变流器冷却系统用铝制散热器全部采用国外一流冷却技术公司产品。随着电力动车组自主化研制的开展，最近2?3年来，我国自主研发的电力动车组冷却系统也开始批量装车运用。无论是国外公司研发的，还是我国自主研发的冷却系统，其核心部件一散热器全部采用铝制散热器。
[0003]自2012年以来，在线运行的电力动车组牵引变压器、牵引变流器冷却系统用散热器出现批量漏液故障，发生漏液故障的散热器供应商分布较广，国内、夕卜都有。漏液散热器数量占比较高，据不完全统计，截止到2013年底，有的型号散热器漏液数量占装车数量比例达11.5%。散热器漏液已经成为电力动车组惯性质量问题，并严重影响了电力动车组安全可靠正点运行。
[0004]鉴于目前电力动车组冷却系统用散热器出现的普遍性漏液问题，用户迫切需要一种散热器腐蚀状态监测装置和监测方法，以便及早诊断，及时采取有效措施，保证电力动车组安全可靠正点运行。
【发明内容】
[0005]本发明所解决的技术问题是提供一种动车组散热器腐蚀状态监测装置和监测方法，以便及早诊断，及时采取有效措施，保证动车组安全可靠正点运行。
[0006]本发明采用的技术方案是，1.动车组铝制散热器腐蚀状态监测方法，采用以下步骤
[0007]步骤a.首先制作监测装置芯体，监测装置芯体与被监测的铝制散热器芯体结构型式相同，监测装置芯体与被监测的铝制散热器芯体零件所用材质相同，监测装置芯体与被监测的铝制散热器芯体制造工艺相同；
[0008]步骤b.监测装置芯体采用紧固件或旋转锁以可拆卸安装方式固定在被监测的铝制散热器芯体的迎风面前方；监测装置芯体在被监测的铝制散热器芯体的迎风面前方的布置方式如下:沿被监测的铝制散热器芯体长度A方向设置监测装置芯体I?5个；沿被监测的铝制散热器芯体高度B方向设置监测装置芯体I?5个；沿被监测的铝制散热器芯体厚度C方向设置监测装置芯体I个；监测装置芯体的长度Al、高度B1、厚度Cl分别与被监测装置芯体的长度A、高度B、厚度C对应放置；监测装置芯体空气侧散热翅片与被监测的铝制散热器芯体空气侧散热翅片设置在同一高度上，即监测装置芯体空气侧散热翅片的空气出口与被监测的铝制散热器芯体空气侧散热翅片的空气进口设置在同一高度上。
[0009]步骤c.当动车组达到规定的运行里程进行检修时，对监测装置芯体进行腐蚀状态观察、腐蚀产物和腐蚀形貌分析，步骤如下:
[0010](I)对腐蚀状态监测装置芯体进行定位编号后，拆卸腐蚀状态监测装置芯体，并送实验室;
[0011](2)从腐蚀状态监测装置芯体的顶部或底部切样，最多切取监测装置芯体顶部3个液体通道，切样时沿液流方向切断空气侧散热翅片，将每个液体通道分切成独立的试样，当腐蚀状态监测装置芯体中液体通道水平放置时，标注液体通道试样的上表面、下表面。
[0012](3)目视检查液体通道试样的隔板或液体管的外表面，将表面状态分三级:①光滑光亮，②非光滑，有斑点，但可擦除，③非光滑，有絮状物或疑似孔洞；当腐蚀状态监测装置芯体中液体通道水平放置时，重点检查液体通道试样的上表面。
[0013](4)对腐蚀状态监测装置芯体液体通道试样表面状态为①级和②级的，判定被监测的铝制散热器芯体状态良好，无腐蚀现象发生，可继续使用；这种情况下，将切样后的腐蚀状态监测装置芯体的剩余部分重新定位安装在被监测的铝制散热器芯体的迎风面前方。
[0014](5)对腐蚀状态监测装置芯体液体通道试样表面状态为③级的，对液体通道试样的隔板或液体管的外表面物质进行能谱分析，确定试样表面的物质成分；同时对絮状物或疑似孔洞所在位置的切面进行微观形貌检查、金相显微分析，观察试样隔板或液体管壁内是否有蠕虫状孔洞，确定液体通道试样是否发生腐蚀。如果试样隔板或液体管壁内有蠕虫状孔洞，则确认液体通道试样已经发生腐蚀，同时推断被监测的铝制散热器芯体有可能已经发生腐蚀。
[0015]当被监测的铝制散热器芯体是板翅式结构时，监测装置芯体由空气侧封条、空气侧散热翅片、隔板、液体侧封条、液体侧散热翅片、侧护板经钎焊焊接成一个整体。监测装置芯体所用空气侧散热翅片、隔板、液体侧散热翅片的厚度与被监测的铝制散热器的芯体所用空气侧散热翅片、隔板、液体侧散热翅片的厚度相同；监测装置芯体所用空气侧封条、空气侧散热翅片、液体侧封条、液体侧散热翅片的高度与被监测的铝制散热器的芯体所用空气侧封条、空气侧散热翅片、液体侧封条、液体侧散热翅片的高度相同。
[0016]当被监测的铝制散热器是管翅式或管带式结构时，监测装置芯体由空气侧封条、空气侧散热翅片、液体管、侧护板经钎焊焊接成一个整体。监测装置芯体所用空气侧散热翅片厚度和液体管壁厚与被监测的铝制散热器的芯体所用空气侧散热翅片厚度和液体管壁厚相同；监测装置芯体所用空气侧封条、空气侧散热翅片、液体管的高度与被监测的铝制散热器的芯体所用空气侧封条、空气侧散热翅片、液体管的高度相同。
[0017]监测装置芯体长度Al为30?300mm ;监测装置芯体厚度Cl为20?200mm ;监测装置芯体液体通道的数量为2?15个。
[0018]本发明的有益效果是本发明中用到的动车组铝制散热器腐蚀状态监测装置芯体采用紧固件或旋转锁等可拆卸安装方式固定在被监测的铝制散热器芯体的迎风面前方，具有安装拆卸方便的特点。在被监测的铝制散热器芯体的迎风面前方布置一组腐蚀状态监测装置芯体，这种设计，可在不同时间连续使用同一监测装置芯体，实现腐蚀状态的连续监测和数据统计；且一组腐蚀状态监测装置芯体的切样能够全面反映被监测的铝制散热器芯体的真实腐蚀状态；所述的动车组铝制散热器腐蚀状态监测方法采用全面目视检查与重点部位仪器分析相结合的方法，具有快速、准确的优点，简便易行；本发明所述的动车组铝制散热器腐蚀状态监测装置和检测方法可用于机车、轨道工程机械及其它移动或固定装备用铝制散热器的腐蚀状态监测，经变形设计，也可应用于其它散热器的腐蚀状态监测。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明的被监测的铝制散热器板翅式芯体结构图。
[0020]图2为本发明的腐蚀状态监测装置板翅式芯体结构图。
[0021]图3为本发明的被监测的铝制散热器管翅式或管带式芯体结构图。
[0022]图4为本发明的腐蚀状态监测装置管翅式或管带式芯体结构图。
[0023]图5为本发明的被监测的铝制散热器芯体与腐蚀状态监测装置芯体的安装位置示意图。
[0024]图6为本发明的腐蚀状态监测装置芯体液体通道试样示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0026]为了实现对动车组铝制散热器腐蚀状态及早诊断，及时采取有效措施，保证动车组安全可靠正点运行，本发明设计了一种动车组铝制散热器腐蚀状态监测装置及监测方法。
[0027]所述的动车组铝制散热器腐蚀状态监测装置，具有如下特点:
[0028](I)监测装置芯体与被监测的铝制散热器芯体结构型式相同。
[0029]当被监测的铝制散热器芯体是板翅式结构(如图1和图2所示)时，监测装置芯体2由空气侧封条21、空气侧散热翅片22、隔板23、液体侧封条24、液体侧散热翅片25、侧护板26经钎焊焊接成一个整体。监测装置芯体2所用空气侧散热翅片22、隔板23、液体侧散热翅片25的厚度与被监测的铝制散热器的芯体I所用空气侧散热翅片12、隔板13、液体侧散热翅片15的厚度相同；监测装置芯体2所用空气侧封条21、空气侧散热翅片22、液体侧封条24、液体侧散热翅片25的高度与被监测的铝制散热器的芯体I所用空气侧封条11、空气侧散热翅片12、液体侧封条14、液体侧散热翅片15的高度相同。
[0030]当被监测的铝制散热器是管翅式或管带式结构(如图3和图4所示)时，监测装置芯体4由空气侧封条41、空气侧散热翅片42、液体管43、侧护板44经钎焊焊接成一个整体。监测装置芯体4所用空气侧散热翅片42厚度和液体管43壁厚与被监测的铝制散热器的芯体3所用空气侧散热翅片32厚度和液体管33壁厚相同；监测装置芯体4所用空气侧封条41、空气侧散热翅片42、液体管43的高度与被监测的铝制散热器的芯体3所用空气侧封条31、空气侧散热翅片32、液体管33的高度相同。
[0031](2)监测装置芯体与被监测的铝制散热器芯体零件所用材质相同。
[0032](3)监测装置芯体与被监测的铝制散热器芯体制造工艺相同。
[0033]监测装置芯体与被监测的铝制散热器芯体具有上述相同的材料、结构和工艺特征，保证了在同样的外界环境条件下，监测装置芯体与被监测的铝制散热器芯体腐蚀程度的一致性。
[0034]所述的动车组铝制散热器腐蚀状态监测装置芯体的长度Al、高度B1、厚度Cl分别与被监测装置芯体的长度A、高度B、厚度C对应放置。监测装置芯体空气侧散热翅片与被监测的铝制散热器芯体空气侧散热翅片设置在同一高度上，即监测装置芯体空气侧散热翅片的空气出口与被监测的铝制散热器芯体空气侧散热翅片的空气进口设置在同一高度上。同时，当被监测的铝制散热器芯体是板翅式结构时，监测装置芯体2所用空气侧封条21、空气侧散热翅片22、液体侧封条24、液体侧散热翅片25的高度与被监测的铝制散热器的芯体I所用空气侧封条11、空气侧散热翅片12、液体侧封条14、液体侧散热翅片15的高度相同；当被监测的铝制散热器是管翅式或管带式结构时，监测装置芯体4所用空气侧封条41、空气侧散热翅片42、液体管43的高度与被监测的铝制散热器的芯体3所用空气侧封条31、空气侧散热翅片32、液体管33的高度相同。这种设计，可最大程度的减小监测装置芯体对冷却系统通风性能的影响，保证被监测的铝制散热器正常使用，从而保证冷却系统的散热能力。
[0035]所述的动车组铝制散热器腐蚀状态监测装置芯体采用紧固件或旋转锁等可拆卸安装方式固定在被监测的铝制散热器芯体的迎风面前方(如图5所示)，具有安装拆卸方便的特点。监测装置芯体在被监测的铝制散热器芯体的迎风面前方的布置方式如下:沿被监测的铝制散热器芯体长度A方向设置监测装置芯体I?5个；沿被监测的铝制散热器芯体高度B方向设置监测装置芯体I?5个；沿被监测的铝制散热器芯体厚度C方向设置监测装置芯体I个。监测装置芯体的长度Al、高度B1、厚度Cl分别与被监测装置芯体的长度A、高度B、厚度C对应放置。监测装置芯体空气侧散热翅片与被监测的铝制散热器芯体空气侧散热翅片设置在同一高度上，即监测装置芯体空气侧散热翅片的空气出口与被监测的铝制散热器芯体空气侧散热翅片的空气进口设置在同一高度上。
[0036]所述的动车组铝制散热器腐蚀状态监测装置，其特征在于:监测装置芯体长度Al为30?300mm ;监测装置芯体厚度Cl为20?200mm ;监测装置芯体液体通道的数量为2?15个。
[0037]所述的动车组铝制散热器腐蚀状态监测方法是:当动车组达到规定的运行里程进行检修时，对权利要求1?3所述的动车组铝制散热器腐蚀状态监测装置芯体进行全面腐蚀状态观察、重点部位腐蚀产物和腐蚀形貌分析。步骤如下:
[0038](I)对腐蚀状态监测装置芯体进行定位编号后，拆卸腐蚀状态监测装置芯体，并送实验室。
[0039](2)从腐蚀状态监测装置芯体的顶部或底部切样，最多切取监测装置芯体顶部3个液体通道，切样时沿液流方向切断空气侧散热翅片，将每个液体通道分切成独立的试样，当腐蚀状态监测装置芯体中液体通道水平放置时，标注液体通道试样的上表面、下表面(如图6所示)。
[0040](3)目视检查液体通道试样的隔板或液体管的外表面，将表面状态分三级:①光滑光亮，②非光滑，有斑点，但可擦除，③非光滑，有絮状物或疑似孔洞。当腐蚀状态监测装置芯体中液体通道水平放置时，重点检查液体通道试样的上表面。
[0041](4)对腐蚀状态监测装置芯体液体通道试样表面状态为①级和②级的，判定被监测的铝制散热器芯体状态良好，无腐蚀现象发生，可继续使用。这种情况下，将切样后的腐蚀状态监测装置芯体的剩余部分重新定位安装在被监测的铝制散热器芯体的迎风面前方。
[0042](5)对腐蚀状态监测装置芯体液体通道试样表面状态为③级的，对液体通道试样的隔板或液体管的外表面物质进行能谱分析，确定试样表面的物质成分；同时对絮状物或疑似孔洞所在位置的切面进行微观形貌检查、金相显微分析，观察试样隔板或液体管壁内是否有蠕虫状孔洞，确定液体通道试样是否发生腐蚀。如果试样隔板或液体管壁内有蠕虫状孔洞，则确认液体通道试样已经发生腐蚀，同时推断被监测的铝制散热器芯体有可能已经发生腐蚀。
[0043]所述的动车组铝制散热器全面腐蚀状态观察、重点部位腐蚀产物和腐蚀形貌分析的步骤可根据需要调整。
【权利要求】
1.动车组铝制散热器腐蚀状态监测方法，采用以下步骤 步骤a.首先制作监测装置芯体，监测装置芯体与被监测的铝制散热器芯体结构型式相同，监测装置芯体与被监测的铝制散热器芯体零件所用材质相同，监测装置芯体与被监测的招制散热器芯体制造工艺相同； 步骤b.监测装置芯体采用紧固件或旋转锁以可拆卸安装方式固定在被监测的铝制散热器芯体的迎风面前方；监测装置芯体在被监测的铝制散热器芯体的迎风面前方的布置方式如下:沿被监测的铝制散热器芯体长度A方向设置监测装置芯体I?5个；沿被监测的铝制散热器芯体高度B方向设置监测装置芯体I?5个；沿被监测的铝制散热器芯体厚度C方向设置监测装置芯体I个；监测装置芯体的长度Al、高度B1、厚度Cl分别与被监测装置芯体的长度A、高度B、厚度C对应放置；监测装置芯体空气侧散热翅片与被监测的铝制散热器芯体空气侧散热翅片设置在同一高度上，即监测装置芯体空气侧散热翅片的空气出口与被监测的铝制散热器芯体空气侧散热翅片的空气进口设置在同一高度上。 步骤c.当动车组达到规定的运行里程进行检修时，对监测装置芯体进行腐蚀状态观察、腐蚀产物和腐蚀形貌分析，步骤如下: (1)对腐蚀状态监测装置芯体进行定位编号后，拆卸腐蚀状态监测装置芯体，并送实验室； (2)从腐蚀状态监测装置芯体的顶部或底部切样，最多切取监测装置芯体顶部3个液体通道，切样时沿液流方向切断空气侧散热翅片，将每个液体通道分切成独立的试样，当腐蚀状态监测装置芯体中液体通道水平放置时，标注液体通道试样的上表面、下表面； (3)目视检查液体通道试样的隔板或液体管的外表面，将表面状态分三级:①光滑光亮，②非光滑，有斑点，但可擦除，③非光滑，有絮状物或疑似孔洞；当腐蚀状态监测装置芯体中液体通道水平放置时，重点检查液体通道试样的上表面； (4)对腐蚀状态监测装置芯体液体通道试样表面状态为①级和②级的，判定被监测的铝制散热器芯体状态良好，无腐蚀现象发生，可继续使用；这种情况下，将切样后的腐蚀状态监测装置芯体的剩余部分重新定位安装在被监测的铝制散热器芯体的迎风面前方； (5)对腐蚀状态监测装置芯体液体通道试样表面状态为③级的，对液体通道试样的隔板或液体管的外表面物质进行能谱分析，确定试样表面的物质成分；同时对絮状物或疑似孔洞所在位置的切面进行微观形貌检查、金相显微分析，观察试样隔板或液体管壁内是否有蠕虫状孔洞，确定液体通道试样是否发生腐蚀；如果试样隔板或液体管壁内有蠕虫状孔洞，则确认液体通道试样已经发生腐蚀，同时推断被监测的铝制散热器芯体有可能已经发生腐蚀。
2.如权利要求1所述的动车组铝制散热器腐蚀状态监测方法，其特征在于:当被监测的铝制散热器芯体是板翅式结构时，监测装置芯体(2)由空气侧封条(21)、空气侧散热翅片(22)、隔板(23)、液体侧封条(24)、液体侧散热翅片(25)、侧护板(26)经钎焊焊接成一个整体；监测装置芯体(2)所用空气侧散热翅片(22)、隔板(23)、液体侧散热翅片(25)的厚度与被监测的铝制散热器的芯体(I)所用空气侧散热翅片(12)、隔板(13)、液体侧散热翅片(15)的厚度相同；监测装置芯体(2)所用空气侧封条(21)、空气侧散热翅片(22)、液体侧封条(24)、液体侧散热翅片(25)的高度与被监测的铝制散热器的芯体(I)所用空气侧封条(11)、空气侧散热翅片(12)、液体侧封条(14)、液体侧散热翅片(15)的高度相同； 当被监测的铝制散热器是管翅式或管带式结构时，监测装置芯体(4)由空气侧封条(41)、空气侧散热翅片(42)、液体管(43)、侧护板(44)经钎焊焊接成一个整体；监测装置芯体(4)所用空气侧散热翅片(42)厚度和液体管(43)壁厚与被监测的铝制散热器的芯体(3)所用空气侧散热翅片(32)厚度和液体管(33)壁厚相同；监测装置芯体(4)所用空气侧封条(41)、空气侧散热翅片(42)、液体管(43)的高度与被监测的铝制散热器的芯体(3)所用空气侧封条(31)、空气侧散热翅片(32)、液体管(33)的高度相同。
3.如权利要求1所述的动车组铝制散热器腐蚀状态监测方法，其特征在于:监测装置芯体长度Al为30?300mm ;监测装置芯体厚度Cl为20?200mm ;监测装置芯体液体通道的数量为2?15个。
【文档编号】G01N17/00GK104297142SQ201410618144
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】王翔 申请人:王翔