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主机启动失败、扫气道频繁着火和转速异常背后的三个故事

2021-11-26  船舶讲武堂

1.事件之一:主机启动失败故障
(1) 故障经过
某轮主机 6E34/ 82 X 3000HPX205 r/ min, 某 年1月16日靠大连桃花岛航修。主机常规吊缸检修:换新2#4#两只缸套,检修调速器1台。于19日主机 全部装复试车。主机不能启动。
(2) 故障分析
该轮主机于19日16:00点全部装复后开始试车。首先冲车主机未见动静。此时操纵室内主机控制空 气系统压力显示:0.4MPa(比正常时低。控制空气压力 正常时应该稳定在0.6~0.7MPa)o主机反复多次冲 车,曲轴都不见转动。先打开主机缸头上示功考克观 察,未见启动压缩空气从气缸内排出;再顺着主机操纵空气管路去到机尾飞轮处检查此处的盘车机的启动控 制空气联锁阀。拆开联锁阀进出管接头,仍未见启动控 制空气过来。此时主机处在停止冲车状态下。二管轮报 告主机操纵控制空气系统空气消耗量太大!2台空气 压缩机不停地为主机操纵控制空气系统工作。强烈要 求停止空压机工作并重点检查主机操纵控制空气系统漏风处。尝试关闭控制空气通往排气阀一路的控制阀, 立刻使主机操纵控制空气系统压力上升并能保持在 0.6〜0.7MPa。此举证明控制空气系统去往主机液压排气阀一路严重跑风(主机操纵控制空气系统分三路, 另外两路控制空气:一路调速器的调速气缸、一路控制 主启动C阀)。拆开液压排气阀一侧的泄放回油管接头,此时主机做冲车试验,立即看到2#、5#等缸的液 压排气阀的泄放回油管接头处,冲出大量混杂的油和空气。
以上迹象表明:部分液压排气阀气封圈漏气造成 严重泄漏!导致主机操纵控制空气系统压力异常的低!联锁阀等不能正常开启,主启动阀不能打开,启动压缩空气不能进入气缸而使主机曲轴不能转动!造成主机不能正常启动!
(3) 故障处理
拆开2#、5#排气阀,换新排气阀液压活塞气封 胶圈(非金属)。装复冲车,主机立即正常启动发火。好 景不长,隔一段时间后主机再启车,主机冲车虽然能转动但不能启动发火。冲车时观察空气压力在0.6~0.7MPa之间基本正常。
21日下午新轮机长上船。由大管轮操纵主机,对操纵启动空气管路系统中的各阀重复仔细地检查一 遍,多次主机冲车仍是曲轴旋转而不能启动发火。在现场观察到调速气缸输出轴动作不协调。于是 重点对控制调速器输出油量的调速气缸检查。并觉得 主机调速器在启动一刹那,调速器输出轴所给出的油量来得小,好像供不上油。于是现场想出三个加大供油 量办法:①调速器输入轴调长;②调速器输出轴调长或 调速器输出柄向前转一些角度。
先按①办法做,主机仍无法启动。后按②办法 做。未启车前,尝试调速器输出轴调长或输出柄角度向 前转动时,主机高压油泵的油门齿条在“10”格,不能回 到“0”位。因为启车时供油量大了,有人担心主机高压油泵的油门齿条初始格数在“10”格时,启车时飞车;又主机高压油泵的油门齿条拉回不到“0”位停不了车。为 安全起见,主机启车时现场派人守护着主机高压油泵 油量齿条杆,一旦主机飞车可以人工及时制止。
按②办法,采取了调速器输出柄角度向前转 动一定角度后。于22日凌晨2:30分主机冲车启动成 功!并没有出现飞车或停不下车来等现象(该轮主机设 计有停车气缸强制齿条推至0位)。经过正、倒车多次启动试验,主机均能很容易地启动起来了。之后主机在 码头经过3小时系泊试验,并于7:15出港航行试验。一切正常!
2事件之二:主机运转多次着火故障
(1) 故障经过
某轮主机 6E34/ 82X3000HPX205 r/ min,在某年1〜6月航行期间,主机扫气箱多次着火,通常吊吊缸,换换活塞环,清洁清洁,基本就能解决扫气箱 着火问题。2下半年以后主机开始频繁吊缸。每 次吊缸,活塞顶部严重烧蚀或裂纹。活塞环粘住没弹性。主机到了后期工况变得愈来愈差。该年1月4日 该轮报告:0:30增压器喘振严重,慢速维持航行。主机 转速160r/min需辅助鼓风机运行。一旦脱开辅助鼓风 机运行主机发生喘振。主机冒黑烟,2#4#6#排气阀 敲击响声大,3#4#5#缸扫气阀门处可听到漏气声。停车检查2#3甘4牯6#缸扫气口堵塞严重!活塞环外 表面无摩擦面;开启滑油泵检查活塞不漏油从而排除活塞造成增压器喘振;清洁扫气口、扫气箱之后开航。航行中调整2#4#6#排气阀液压传动油泵针阀开 度,2#4甘6#排气阀敲击声减小,增压器喘振消除。
该年1月7日船在码头换新3#缸套,4#缸未来得及换,8日装复试车正常出港,9日该轮航行途中4# 缸扫气箱又着火。
(2) 故障分析
①主机缸套严重磨损。全年吊缸次数统计如表1 所示:
表12002年6E34/82主机吊红次数、钉套测量及工况参数测量

1牯缸
2#缸
3#缸
4#缸
5#缸
6#缸
单位
吊缸次数
5
4
3
4
3
3
钮:套增量
-
2.75
3
3
-
-
mm
爆炸压力
9.6
9.6
9.7
9.5
-
9.8
MPa
排气温度
300
3】0
230
200
300
270
r
从表1明显看出:缸套明显磨损!按照主机说明书 规定要求:缸套磨损增量在0,4%~0.8%应该换新!即缸套直径增量极限为1.36~2.72mm。由于缸套异 常磨损后造成活塞与缸套之间配合间隙明显增大,同 时使活塞环磨损加剧,导致活塞环密封变差,发生严重 燃气下窜!其结果导致扫气箱温度升,最终发生扫气箱着火。
② 主机空冷器严重漏水。早在上年9月因该轮 空冷器漏水烧毁2台辅助鼓风机。长时间使用这样的空冷器,由于海水泄漏混入空气从而进入扫气系统,进 而影响气缸燃烧并加剧气缸的腐蚀磨损!长时间作用 导致气缸间隙增大,燃气下窜,引起扫气箱着火。
③ 燃油机硫超标。通过对燃油取样化验数据表明: 燃油钒硫超标!钒容易造成高温腐蚀,而硫造成低温腐蚀,尤其在空冷器严重漏水情况下加剧机件的腐蚀!
(3) 故障处理
①进厂将2#、4#磨损超限的缸套、活塞环换新;②将漏水的空冷器换新;③严格上油质量。通过采取这 些措施以后,目前该轮主机运转一切正常。
3事件之三:主机达不到额定转速
(1) 异常经过
某轮主机 6E34/ 82X2100HPX205 r/ min, 某年7月因主机增压器强烈喘振而进厂修理,仅发现1# 缸活塞漏油,解体修复。出厂试航增压器喘振消除,但主机转速在油泵齿条52格时仅为186r/ min,达不到相同格数下200r/min正常转速。
(2) 异常分析
船体污阻造成。在试航中,经检查测量各缸爆压, 发现6#缸爆压明显低,为6.3MPa,而其它正常缸爆 压在8.8~9.1MPa之间。现场判断此缸不发火作功, 抽减该缸高压油泵调整垫片,将其喷油提前角提前,但爆压没有变化。认为该缸高压油泵有内泄,油压建立不 起来导致该缸喷油器不能喷油工作。换新该泵,爆压立即恢复正常9. OMPa。但主机转速未见明显提高!从主 机各缸运行工作参数看都在正常范围内。该船反映船 速比过去要慢几节。船速损失2.5 节。在试航中观察体的确有大量海生物附着。
大量的海生物附着在船体水线下,增加了船体航 行阻力,使得螺旋桨特性曲线变陡。正常工况下,主机 全负荷特性曲线为1与螺旋桨特性曲线I相交于a点 运行,由于外界因素影响如船体污阻增加导致螺旋桨 特性曲线变陡成曲线n。当主机油门开度不变即主机 全负荷特性曲线仍为曲线L这时它与螺旋桨特性曲线 口相交于另一点即b。很明显b点主机的转速n低于原来额定转速。事后调查,该轮曾在5月南方某一锚地停泊过久,海生物大量在船底生长,造成船底污阻增加的事实。
(3) 异常处理
进坞清理船体附着的海生物。随着船舶航行时间 的延长,附着在船体上的海生物迅速生长并厚达 30mm严重影响船舶正常航行。随后该轮进坞经彻底 清洁,主机转速恢复正常的200r/min
4启示与教训
(1) 遇到故障,要冷静分析,切忌惊慌失措。作为船 舶轮机管理人员应从点滴着手,注重平时的主机维护 与管理。根据各种热工参数的变化和运行中的异常现象及时查找原因加以排除,防止工况恶化。可以通过一 些简单试验逐一排除。找到问题症结所在。不要盲目拆 卸,以避免无谓的大量的无效的劳动。
(2) 反映故障情况,要全面、准确!切忌片面、引起 误导。船舶技术部门在帮助船舶分析故障时,是以船舶 反映的情况为依据的,如果反映信息不准确可靠,则把故障分析引向歧途。
(3) 必须重视柴油机日常检修和技术管理。如果日 常注意勤检查,勤维护,根本到不了类似主机排气阀严 重漏气的这种地步!另外,日常吊缸检修时应注意缸套等各种数据测量。
(4) 定期对调速油缸和高压油泵作全面的检修,以 保证其工作性能处于良好状态!本次采取加大调速器 初始给油量,虽然暂时解决了主机启动难的问题,但终究不是最佳。另外高压油泵严重磨损时也会造成主机 启动困难!

以下为历史经典文章合集链接,需要自取:

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