主机启动故障一例

         　　YMD-MAN-B&W 6S35MC柴油机是中远南方沥青公司为木兰湾和亚龙湾二艘船订造的船舶主机，遥控系统型号为AUTOCHIEF C20，警报监测系统为DATACHIEF C20。它具有以下几种控制方式：
　　（1）机旁应急控制。
　　（2）集控室控制。
　　（3）驾驶台控制。
　　在气动控制系统、调速器或电气系统发生故障时，可以直接在机旁应急操纵台控制。应急操作期间主机的起动、停车、调速及换向都在应急操纵台上手动控制。
　　1.控制原理
　　为了方便理解，下面我先给大家介绍集控室的倒车到正车的换向和正车起动程序，这是跟本文息息相关的细节，其它的程序读者可以触类旁通。
　　这是典型的MAN-B&W MC型柴油机电-气结合控制系统。系统控制空气的气源为7×102kPa的压缩空气。在集控室控制期间，控制空气由小气瓶出来，一路作为阀71的控制空气打开阀71；一路送至遥控速度设定；一路送至正、倒车控制阀10和11等候；一路分别送至主起动阀控制阀27和控制阀25等候；一路送至盘车机联锁阀115，如果盘车机脱开，盘车机连锁阀115释放，则控制空气经阀115送至控制阀33等候；一路送至机旁/遥控转换阀100（遥控时下部导通），出来后分别送至电磁阀86、阀88和阀84等候。
　　1.1倒车到正车的换向
　　在集控室把车钟手柄从倒车移到正车的指令位置。电磁阀11失电泄放，电磁阀10得电接通，在阀10等候的压缩空气，通过阀10后分二路，一路使燃油泵换向伺服器换向到正车位置，另一路使起动空气分配器换向到正车位置，起动空气分配器换向完成后，才会使倒车联锁阀56关闭，正车联锁阀55接通。电磁阀88失电泄放。电磁阀86得电接通，在阀86等候的压缩空气，通过阀86后，依次到达阀55和阀50，最后到达电磁阀90等候。
　　1.2正车起动
　　在集控室按下起动按键，电磁阀90得电接通，等候在电磁阀90的控制空气经过阀90后，经过双向止回阀91，再经过阀32作用于阀33左侧，把阀33推向右边接通。在控制阀33等候的压缩空气，通过阀33后，依次到达主起动阀控制阀27和空气分配器控制阀26，使它们导通和转换。于是主起动阀打开，将起动空气一路送至气缸起动阀下部等候，另一路经阀26送至空气分配器。送往空气分配器的空气一路经打开的阀117进入空气分配器的上腔使空气分配器的滚轮与凸轮接触，使空气分配器投入工作，同时将一路空气送至调速器升压器，使调速器液压系统产生高的油压，以保证起动喷油量。另外一路直接进入空气分配器的下腔，并在凸轮的控制下，按发火顺序依次打开各缸起动阀。
　　2.故障现象跟踪、现场处理
　　亚龙湾主机控制系统一直都有良好记录，从以前的交接班记录到我上船约半年时间都没有发生意外事情。
　　今年初，亚龙湾在澳大利亚FREMAMTLE码头备车离港时，主机机旁测试各项功能正常，在转到集控室遥控试车时，先是测试倒车起动，一次性起动成功，但换向到正车时显示正常，按下起动铵键时，主机在空气压力作用下转动三次，就不发火，停止后，再换向回到倒车位置起动，还是一次性起动成功，又换回正车，故障依然存在。把遥控位置换到驾驶台，故障情况跟集控室一样。
　　在遥控正车起动同时，曾3个人把6个燃油泵的油门推向最大仍不成功。因为引水员很快就上船了，这次离码头临时使用机旁操车，待下引水后，再把船开航到海面宽阔位置后重新进行测试时，此时所有故障消失。
　　说明书也没有介绍这种故障现象，它突然出现，又突然消失，是很难查找的，为了不影响生产，我们决定一边开航，一边讨论，回到新加坡停泊后再祥细查找。
　　3.故障机理分析
　　我们都知道，柴油机在压缩空气下转动而又不发火的常见原因，一是排气阀在开启位置不能闭合，造成气缸内燃气在活塞达到发火行程时却达不到发火温度。二是起动时曲轴转速达不到发火转速。三是曲轴转速达到发火转速后高压油泵不喷油。
　　在遥控正车起动过程，我们曾把排气阀运动指示器搭上，发现它随着气缸的运转而上、下有规律运转，而且倒车能起动，说明排气阀应该是没有问题。
　　在起动期间，控制空气压力和起动空气压力是满足要求的。
　　根据亚龙湾说明书，主机曲轴发火转速是约14――21rpm，根据启动时的观察，遥控正车启动时的主机转速大约在18rpm，但不排除可能是机械表指针的惯性作用冲到18rpm的，可以肯定的是当时燃油泵没有喷油。
　　造成燃油泵不喷油的原因，一是燃油泵本身机械原因，因为倒车可以起动成功，这个原因就排除了。还有原因就是控制问题，其中包括气路控制和调速器控制。
　　关于气路控制，查图纸可知，直接影响燃油泵不喷油的原因是控制阀25和阀127，这二个阀都经过阀128，然后控制燃油泵，但这些阀不管正车还是倒车，都起着同样的作用，所以也可以排除掉。
　　关于调速器控制，因为倒车可以起动，基本上排除调速器本身原因，剩下的就是控制系统原因，我们怀疑是起动转速不够，导致控制系统没有给调速器发出喷油指令。
　　检查压缩空气控制系统的设备故障，重要的一步是设备在运转时倾听空气管路中的气流声音。还在FREMANTLE港时，经检查，启动空气分配器换向到位。检查气控阀件的泄漏情况，发现正、倒车控制阀10和11的泄放孔有漏气迹象。经分析图纸可知，两个阀的泄放孔在换向时交替作为高压油泵换向气缸低压侧空气泄放之用，也应该有空气泄放，但多少量才是正常呢？也许就差那么一点点，到了新加坡，首先拆开检查这二个阀，发现状况良好，未见异常现象。
　　如果燃油泵换向伺服器换向不到位也会发生这种问题，但它同时会报警，我们打开控制接线箱E7，对ZS651和ZS650遂个测量，检查后也排除了这种可能。
　　4.故障排除
　　在百思不得其解时，我们又重新对《控制原理》里所涉及到的每一个阀门进行祥细研究，这次首先找到正、倒车联锁阀55和56，直接控制它们的是外部一个换向气缸，多次测试发现，换向气缸在换向时是到位的，有一次正车联锁阀55的触头往外弹出时距离短了一点，用手压触头对里边的柱塞进行活络检查时，发现有卡阻，立即拆检阀55，发现里边有少许黑色金属粉末，这些金属粉末影响了阀芯的往复运动，为安全起见，接着又把与之并联的阀56拆检，发现阀56状况良好。
　　阀55清洁后装复，再次测试阀柱塞时活络自如。为了验证原故障原因，用手把阀55的触头往里压进去一部分，在集控窒遥控正车起动主机时，只能使主机运转，但不发火。
　　原因分析，正车联锁阀55的阀芯内部有垃圾，这些垃圾有时会影响阀芯的运动，在有影响时会造成阀芯往外伸出量不够，节流了进气量，最终影响阀33的动作，导致主机起动时转速不够，控制系统没有给调速器发出喷油指令，燃油泵不喷油。
　　5.管理建议
　　主机启动系统故障排除后，消除了船舶机动航行的紧张局面，保证了船舶进出港机动航行的安全。我们觉得，对机械设备的管理，都要坚持尽早发现故障，解决故障，不让故障扩展引发其它故障，安全生产就能实现。这就需要我们对机舱管理乃至船舶管理有高度的责任心，尽心尽职，按照设备厂商的建议和维修保养计划的安排，及时、认真、细致的保养好每一部件，确保其都能保持良好的工况，对任何设备的隐性故障及损坏都应及时修复。检查设备的功能时，不能简单地认为某些部件有动作就行，要确保整个设备运作安全和有效。 [科]