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냉각수 순환, 냉각수, 부동액 관리 방법

냉각 순환(冷却水)(coolant, cooling water)은 통상 청수 2차 냉각방식입니다.

동절기에 기관(선박 엔진)의 정지 시에는 냉각수 부동액 계통 중의 전부를 드레인 코크(drain cork), 드레인 플러그(drain plug)를 통해 배수하여 냉각수의 동결(freeze)로 냉각수 호스(cooling water hose), 냉각수 파이프(cooling water pipe) 등 파손되는 것을 방지해야 합니다.

특히 엔진 본체의 보호상 유냉각기 냉각수 출입구 커버 아래에 있는 드레인 코크를 열어서 실린더(cylinder), 실린더 헤드(cylinder haed) 내부의 냉각 수 교환을 해 주어야 합니다. 통상 수냉 배기 매니폴드(exhaust manifold) 하부 및 냉각수 펌프(cooling water pump) 상하부에 드레인 코크가 위치되어 있으므로 그 부분에 다소 남아 있는 냉각수를 배출시켜 주어야 합니다. 냉각수 교환주기를 지켜야 하며, 냉각수 계통에 오염물이 많이 끼거나 물의 양이 부족하면 냉각수 오버히트(overheat)의 원인이 되기 때문에 냉각 순환 쪽은 항상 점검해서 오물이 들어갈 경우에는 제거해 주도록 합니다. 냉각수 누수도 있는지 점검합니다.

방식 아연(zinc)은 해수 측의 냉각수 회로에 부착되어 있고, 공기냉각기(인터쿨러, inter cooler) 헤드, 청수 냉각기 커버 및 유냉각치 냉각수 출입구에도 부착되어 있으므로, 1,000 ~ 2, 000시간마다 점검과 냉각수 누수 점검하고 실정에 맞게 점검 시간과 냉각수 교환 주기를 결정합니다. 방식 아연(zinc)은 다음 점검 때까지 반드시 쓸 수 있도록 1/3 마모라면 교환(change)합니다. 

냉각수 펌프(coolant,cooling water pump)

냉각수 펌프는 기어 케이스에 직접 장착되어 기어(gear)로부터 구동됩니다..

청수 펌프(fresh water pump, f.w pump)

냉각수 펌프(fresh water pump)는 진공 실과 압력실이 따로 되어있고 압력실에는 기수 분리실을 겸해서 외측 케이스에 부착되어 있습니다. 먼저 외측 케이스에 물을 충분히 넣고 운전을 합니다. 또 펌프 날개의 회전으로 기포를 포함한 물을 펌프 케이스로부터 분리실로 보내져서 공기는 펌프 밖으로 배출되며 물만이 분리실에서 날개로 회류하는 것을 반복하여 흡입관 내의 공기를 순차적으로 자동 배기밸브, 또는 토출구로 배출하여 결국은 양수를 할 수 있게 합니다. 일단 운전 후는 펌프를 정지하여도 다음 운전의 스스로 빨아들이는 작용에 필요한 물이 케이싱에 남게 됩니다. 따라서 다음 회전부터는 보통의 원심(Centrifugal) 펌프와 같은 원리로 양수합니다.

해수펌프 (주기용)(sea water pump, s.w pump)

해수펌프(sea water pump, s.w pump)는 고무 임펠라식(rubber impeller) 로터리 펌프로서 완전 자흡식이다.

고무 임펠라(rubber impeller) 로터리 펌프(rotary pump, intersection pump)를 1번 회전하면 고무 임페라(rubber impeller)는 회전 방향에대한 휨이 좋고, 역회전 시키면 고무를 손상시키기도 하므로 반드시 기관은 회전 방향으로 회전하도록 주의합니다. 또한 해수펌프 입구 전에 퍼스트 펌프(first pump)를 사용하는 경우 압력의 언바란스에 의하여 고무의 휨이 역으로 되어 손상할 수가 있으므로 반드시 이것을 피하여 설치합니다.

선박엔진을 2개월 이상 정지 경우에는 냉각수 부동액 배수와 동시에 고무임페라(rubber impeller)를 떼어내 고무의 복원력이 약화되지 않도록 한다.

청수 냉각기(cooling-off period, cooling device)

청수 냉각기는 크랭크축 귀측 후면에 취부 되어 있습니다. 청수 냉각기는 튜브식으로 상부에 팽창 탱크실, 내부에 온도조절밸브(thermostat)를 내장하고 있습니다. 최상부에는 압력 조절밸브(청수 보급용 캠)가 있습니다. 청수는 온도조절밸브(thermostat)에서 65° C~76° C로 조정됩니다.

항상 운전자에는 반드시 수위계(water gauge, hydrograph)나 압력 조절용 캡(pressure control cap)으로 청수의 양을 확인합니다. 냉각수 보장방벅으로 적을 시에는 캠면까지 보충해 줍니다. 사이드 커버에는 방식 아연(zinc)이 취부 되어 있으며 수시로 냉각수 누수 점검, 냉각수 보충합니다.

주의 : 기관이 뜨거울 때 압력 조절밸브 캠축을 열면 뜨거운 증기가 나오므로 주의합니다. 부득이한 경우는 방어막 등으로 가리고 열도록 합니다.

냉각수(coolant, cooling water)

선박엔진에 사용하는 냉각수에는 청수(fresh water, fw)와 해수(sea water, sw)의 2종류가 있으며 어떠한 경우에도 진흙이나 먼지가 혼입 되어서는 안 됩니다. 청수의 경우 경수를 사용하면 냉각수 통로에 앙금이 부착되며 실린더 해드 쪽은 냉각 작용을 방해받아 균열(crevice, fissure, rupture, crack)이 일어날 수가 있습니다.

청수 냉각 시에 냉각수의 수질(cooling water quality)

기관에 사용하는 냉각수 부동액의 수질(cooling water quality)에 대해서는 대단히 주의를 기울여야 합니다. 비록 청수의 경우라도 녹아있는 물질에 의하여 냉각수 오염 관련 쪽에 부식, 스케일 등으로 장해를 가져옵니다.

엔진 냉각수 오염(corrosion, be corroded) 장해는 일반적으로 각종 염화물에 의한 것이 많고 염소 이온(Cl.)이 그 대표적입니다. 기타 냉각수의 부식성을 판단하는 요소는 pH, 전기전도도, M 알칼리성, 암모니아 등을 아는 것이 필요합니다.

스케일(scale, caliber) 장해는 냉각수 오염 중의 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)에 기인하는 사례가 대부분입니다. 각 냉각기의 냉각 효과의 저하, 혹은 실린더 헤드 등의 고온부의 균열 사고를 발생합니다. 규소, 망간, 철 등도 경질의 스케일을 형성하는 성분이므로 주의를 필요로 합니다.

따라서 물이 엔진 냉각수로서 적합한가를 조사해야 하는데, 물 분석을 하는 것이 엔진에 지장 없이 장기적으로 사용하는데 필요한 것이 됩니다.

선박엔진 냉각수에는 냉각수 부동액 처리제(냉각수 첨가제)(addition agent, additives)의 사용을 추천합니다.

해수 냉각 시에 있어서 냉각수 질(cooling water quality)

해수의 경우도 청수와 같이 녹아 있는 물질에 주의를 할 필요가 있습니다. 기관을 사용하는 해역의 수질의 상황은, 미리 조사를 할 필요가 있습니다. 또 근년에는 근해역 등, 해수가 오염되어 있는 경우가 있는데 오염 해수를 사용하는 경우에는 통상 각부의 점검 간격을 짧게 해서 부식 상황을 확인할 필요가 있습니다.

청수 냉각방식의 냉각수 처리제 사용 첨가제(chemical additives for fluids and coolants)

청수 냉각 기관의 실린더 라이나(cylinder liner) 및 크랭크케이스 자켓트(water jacket) 쪽의 부식은 일반적으로 캐비테이션엘로션(cavitation

) 혹은 전기화학 부식(electrochemistry corrosion)등으로 발생됩니다.

이 대책으로는 냉각수 중에 억제제(냉각수 첨가제, coolant additive)를 넣어서 부식을 방지하는 것이 일반적인 관례입니다. 따라서 냉각수 부식 억제제(냉각수 첨가제, coolant additive)를 사용하도록 합니다. 최근 수질 오염이 사회적 문제로 대두되어 법률로써 강력히 규제되어 있다. 녹방지제(anti-rust agent)의 냉각수 처리, 폐액 처리에도 환경오염에는 예외는 아닙니다.