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好几天不写文章，感觉人都变懒了，再想勤奋总有惰性！所以吉米哥决定坚持常阅读，常更新，每晚把当天看到的知识提炼总结一下，温故知新。 话说某天午饭的时候，某船东代表说他们船（化学品船）上的滑油循环舱有加热盘管，而根据本船规格书的意思，以及以往在别的厂的经验来看，此船滑油循环舱的加热管是不需要的，并且咨询另外一个船级社的验船师（此前海船船员）对此事的看法。吉米哥今天就依次展开，说说船舶滑油系统的事情。 1. 滑油系统的作用 滑油系统是为主辅机动力装置服务的关键系统之一，滑油，lubricating oil，顾名思义的本质作用就是润滑，实际上作用远不止这么简单。下面以主辅机的滑油系统为例， 润滑：给船舶柴油机，增压器的高速运动部件输送一定数量的清洁润滑油，可以减少零件的磨损； 散热：同时滑油可以清洗摩擦表面，将摩擦的细小金属颗粒带走，减少摩擦热量，起到冷却摩擦面的作用； 密封：滑油还可以在柴油机活塞和活塞环之间起到密封作用。小伙伴检查抽真空试验会发现，干燥的表面喷点肥皂水，更容易是真空罩贴紧钢板，一个道理； 防腐：油类固有的属性，起到防腐蚀作用，在气缸壁建立油膜； 降温：高温的活塞筒，通过油道内的润滑油起到一定降温作用； 传动：齿轮箱的正车，倒车操作，可调桨控制等。 再比如尾轴管的润滑和密封装置（如果选择油密封）等等，可以说滑油在船上使用的非常广泛。 2. 滑油系统检验和布置要点 开始本部分内容前，先介绍几个术语，方便理解规范中的内容。 湿式油底壳：没有专门的润滑油舱，油底壳起着循环油舱的作用。柴油机正常运转时，由滑油泵直接从油底壳中把滑油输送到各摩擦表面，所有经过润滑后的滑油全部流回油底壳，构成独立的润滑系统。这种滑油系统的特点是组成简单，柴油机自带滑油泵，管路依附在机体上，油底壳存油量少；缺点是油底壳中的滑油将经常受到燃烧室漏泄的高温燃气的污染，容易变质，故滑油使用寿命短。常用于小型柴油机动力装置。 干式油底壳：设有专门的滑油舱储存滑油，油底壳或机座收集的滑油泄放至滑油循环舱，再由主滑油泵把滑油循环舱中的滑油送到各摩擦表面。这样可减少滑油与燃气的接触机会，防止滑油变质；曲轴箱的容积和高度可以减小；滑油积集于单独的循环舱中，可保证船舶倾斜时不会中断供油，同时便于滑油的检查与更换，放出滑油中的气泡；对于大型柴油机来说，便于工作人员进入曲轴箱内拆装或检查零部件。在船舶大型柴油机中广泛采用干式油底壳润滑系统。 在BV规范C篇，第10章第12.3条，既提到压力润滑，隔段又提到强迫润滑，这两个有什么区别呢？其实是一个意思，都是相对于飞溅润滑而言。船舶主机基本上为干式油底壳，强迫润滑（压力润滑）。 飞溅润滑：这种方法是利用曲轴、连杆大端等零件在高速旋转时的飞溅作用，把滑油溅到某些摩擦部位。一般用于油道输送难以达到或承受负荷不大的摩擦部位，如气缸套、凸轮、齿轮等。除少数中速筒形活塞式柴油机采用独立的气缸注油器润滑气缸外，中、高速筒形活塞式柴油机的气缸套润滑都采用飞溅式润滑。 压力润滑：滑油在滑油泵的作用下（或靠重力）把具有一定压力的滑油经油管和油道送至摩擦表面。这种润滑适于负荷较大的摩擦部位，如各个轴承和轴套等处。其特点是：能保证充分的滑油量，润滑良好，工作可靠；有良好的清洗和冷却作用。 滑油泵和滤器 以柴油主机的润滑系统为例，根据规范的要求，在一个滑油泵失效后，不能影响主机工作，但是允许降负荷，因而滑油系统的主关键泵辅，往往是两个，如滑油预供泵/备用泵+机带泵，不是所有的柴油机都有机带泵，如果没有机带泵，就要考虑在船上设置一个重力油柜了，看到了吧，上面括号的红字一点都不多余。 二冲程柴油机汽缸油泵也是两个，通常另外配一个应急备用的手摇泵。 但是自带了预供泵的发电柴油机，规范不要求附加的备用泵。 如果船上有多台主机，每一台都有机带泵，那么要求的双泵之一可以是便捷连接到滑油系统一个备用泵。 滑油滤器也是双的，规范要求在清洁的时候，不能停机。因此进机的滑油滤器为双联滤器，或者有的船安装了自清滤器，特别是无人机舱的船，自清滤器有压差报警，自清滤器在自清洗时也不能影响系统工作，根据DNV规范中解释，可以通过旁通一个手动反清洗装置达到这一应急目的。 通常，滤器安装在泵辅吸口侧，但是如果安装在出口一侧，根据BV规范要求，还应该出口侧安装压力泄放阀，将压力泄放至泵的吸口侧。滑油加热器也有类似要求，压力侧安装压力释放阀。 快关阀：双层底以上500L是滑油舱，如果油舱上的承受静压的阀（舱顶以下或溢流管以下）在船舶营运时常开，则应该是快关阀，除非误操作会导致推进系统故障。 滑油分油机：一般两个，但是有效航区的船舶，可以一个。顺便提一下，根据MSC Circ.1387的要求，机舱局部水雾灭火系统的喷头，不要求保护滑油分油机。关于分油机的原理，鄙人以后另起一文介绍。 滑油冷却器：通常进机前的滑油温度为45度到55度，滑油必须有一定的黏度，一般机前的滑油冷却器温控三通阀设定在45度。 延伸操纵杆：规范有云，如果要求设置了双层底的机舱，并且滑油循环舱延伸到外板，那么曲轴箱和滑油循环舱之间的阀需要延伸操纵杆至花钢板以上，并且有清晰标示。 再从船员使用角度，讲点这个系统应该注意的事项，以下特别适合轮机船东监造。 管系清洁：管系投油是船东的检验项目，包括油底壳的清洁，清洁度根据主机厂家的要求。投油前，船厂应提交一份滑油管系投油程序供船东审阅，内容应涵盖投油设备，使用的清洁滑油，投油时间和验收标准。这些东西在主机厂家资料中会提到。投油不能经过主机内循环，清洁度还可以对照ISO 1466或者NAS 1638。 其他设计小tips： 滑油循环舱的吸口高度要考虑机带泵吸入能力，减去滤器损失和吸入管高度。带机带泵的主机，吸口上应安装一个非弹簧作用的对夹式止回阀（flap type non return valve），什么道理，自己去琢磨。 吸口位置通常在滑油循环舱前部（首倾），吸口形状应为喇叭形，以减少压力损失。 回油管在尾部，与泵吸入管错开，并且回油管低端要低于油舱内最低液面以下。分油机的吸口和回油口也要分开。 油底壳和滑油循环舱之间的管子要具有一定挠度，抗热膨胀。 柴油机油底壳的透气管和油舱的透气管应分开，前者一般延伸到烟囱顶上的oil mist box，而后者顶端终止于在露天甲板上，带防火网的透气帽。其实这是一般性原则，液舱，空舱等透气要考虑破损，设备上的透气是为了散热。 3. 滑油循环舱到底需不需要加热管？ 不管是热油管还是蒸汽管，如果布置到滑油循环舱唯一的目的就是加热，那么滑油循环舱在什么情况下需要加热呢？船舶正常在海上航行时，滑油一直在循环，且始终处于高温状态，因为是不需要的。但是，后面重点来了，如果船舶没有在航行，例如长时间靠港，抛锚后等，这时候滑油循环舱温度肯定低，但船舶又需要备车状态，怎么办？轮机员们应该知道，船舶备车包括暖机和滑油系统的准备。暖机是指船舶在开航前预热缸套和滑油系统，启动缸套水预热泵，滑油循环泵，以提高柴油机机体温度，并向各运动摩擦表面供应润滑油的过程。暖机方法有三种： 一是将运转中的发电机冷却水联通，循环至主机冷却系统； 二是利用蒸汽或热油加热主机缸套水和滑油； 三是利用电加热器加热缸套水。 对于滑油系统，除用蒸汽或热油直接加热滑油循环舱外，也可以通过运行滑油分油机通过分油循环加热。好了，讲到这里，可见滑油循环舱可以有加热，也可以没有加热（如果船上根本就没有蒸汽锅炉或者热油锅炉，也就无所谓加热管，例如之前检验过的3500立方液化气船，浙江厂的SPA 150，船上没有锅炉）。 但是有那么一类船，锅炉是必须的，而且还必须在码头使用，这类船就是油船/化学品船，卸货时需要蒸汽锅炉或者热油锅炉加热货物，或者蒸汽驱动货油泵，还有一些LNG船，蒸发的货物和重油混合后作为燃料供主锅炉使用，卸货时也需锅炉产生蒸汽驱动货泵。此时如果船上有冗余的蒸汽或者热油，就没有必要备车时，开着分油机循环加热滑油循环吧？ 因此，可以这么说，如果是上面提到的船型，滑油循环舱需要布置加热管系，主机厂家要求滑油温度不能冷却到低于正常工作温度，特别在寒冷地带靠泊，在某些主机厂家资料明确看到有要求滑油循环舱布置heating coil以允许在寒冷天气的pumpability，例如瓦锡兰的机。而通常分油机热循环加热，尽在滑油具有较好可泵吸型之后才使用。毕竟用热油或者蒸汽加热相率比分油机热循环高，而且节能，我检验过绝大多数的船滑油循环层都有加热管，另外在最新版的船舶设计实用手册，我也看到过热平衡计算考虑到滑油循环舱。 4.主机和发电机的滑油可以相同么？为什么还有汽缸油？ 几年前检验一艘新造船，试航前，参与试航的高级船员发现，此船只有一个滑油储存仓，但是船员认为主机和发电机的应由单独滑油舱，最终将原有的小舱中间增加舱壁一分为二，虽然那个小船的柴油主机和发电机都是中高速机，但是不同厂家推荐的润滑油品可能不同，而对于万吨级以上的船舶，通常主机选低速二冲程，而发电机为中高速机，滑油侧重点是明显不同的。原因如下： 滑油的选择主要考虑两个：第一，黏度等级。低速机和和中速机滑油分SAE30、SAE40两个等级，气缸油以SAE50 居多。航行环境气温偏高，发动机工况稍差者，应选用黏度等级高些为宜；反之，可选用较低黏度等级润滑油。第二，质量等级。船用油的质量等级是以油品总碱值（BN）的大小来区分的。如果BN过小，润滑油的酸中和能力不足会造成腐蚀、磨损；BN过大，金属灰分高，也会造成磨损，同时添加剂加量增加，润滑油成本会升高。 十字头式二冲程柴油机，一般只用来润滑有关轴承，燃气和燃烧残留物通常不易漏入滑油中，所以一般选用低碱值的系统油。中高速机，在润滑轴承的同时还润滑气缸，而且燃气和燃烧残留物不可避免地会混入润滑油中，使系统油污染，并且在曲轴箱底部沉积出泥渣。在燃烧劣质重油时情况更为严重，为此，应选用碱性值偏高的滑油，润滑油碱值视所用燃油的含硫量而定，还要具备气缸油的功能。 汽缸油的选择更加苛刻，首先，正常工况下，靠近上止点缸壁温度会达到240℃～280℃，如果燃烧不良，火焰撞击在气缸壁上，局部温度甚至更高。通常水冷式气缸套第一道活塞环在活塞上止点处的温度可达180℃～220℃，甚至更高；其次，气缸的工作条件决定了气缸壁不可能形成完整的油膜，活塞在上止点和下止点处存在瞬间静止，这将形成边界润滑状态等等。所以大家可以在船上看到，二冲程柴油机，有单独汽缸油计量柜和储存舱。 |
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