  船机故障心莫慌，遇事不决船机帮  导读 某集装箱班轮, 1996年韩国建造。 主机为MAN B&W 6L35MC,直列、增压、二冲程柴油机。 配有废气燃油混合锅炉,航行时用废气锅炉,停航用燃油锅炉。 该轮曾发生主机NO.6缸燃烧不良故障,且经过几任轮机长和大管轮努力,持续二年半没有解决。 我司和兄弟单位就有这种姊妹船舶5艘,据说全国有20多艘该类型姊妹船。 这个故障的原因特别,对她的姊妹船在碰到类似问题时,可以吸取我们的经验,防止再走弯路。  一、事故现象 1、主机 NO.6缸燃烧不良故障现象 (1)主机NO.6缸爆压低,其他缸114Pa,这缸才102Pa; (2)排烟温度底,其他缸360度,此缸才320度; (3)该缸扫气箱及墙壁上油污较多,为黑色粘稠状污油,经常引起扫气箱着火; (4)该缸活塞头和活塞环上有粘稠污油; (5)该缸两只油头的油嘴喷孔时间长了脏堵; (6)增压器喷嘴环脏污; (7)废气锅炉的废气面脏污; (8)烟囱冒火次数较多; (9)甲板上落有从排烟管排出的烟碳较多,且不易清除。 2、主机NO.6缸排温低的故障还引起几个连带故障 (1)以前有位大管轮,为解央该缸热负荷低的问题,在一次更换NO.6缸高压油泵时,由于回装操作不当,没有把高压油泵柱塞下面卡块安装到凸轮顶头的凹槽里面,安装完也没有试验,在主机启动前盘车时,把高压油泵总成让凸轮轴顶头顶坏了,发生了高压油泵总成和基座损毁的事故。 为此，重新订购了齿条齿圈定时机构和一套高压油泵总成。 (2)因为该缸燃烧不良,引起该缸扫气箱底部积存很厚的污油,墙壁上油污也较多,污油为黑色粘稠状,这种污油堵塞了扫气箱放残管路,使得污油越积越多,由此引起多次该缸扫气箱着火事故。 (3)因燃油燃烧不良,排烟中含有未燃尽的油污,致使增压器喷嘴环很快就脏污,引起增压器污染,扫气压力下降。 当遇到风浪天时,发生高负荷增压器喘振故障。 (4)排烟含有未燃尽燃油,还引起增压器后面废气锅炉黏附物增加,传热效率低。 (5)还引起烟囱冒火故障;机动操车时,从烟囱吹出不少烟炭颗粒飘落在甲板上。 二、事故发生后, 采取的临时应对措施 因这个故障持续太长时间没能解决,又要维持船舶营运,所以,采取了很多临时的应对办法,这些方法在故障没有解决时临时维持船舶营运起到了一定的作用。 1、主机N0.6缸排烟温度低，热负荷低。 为了使该缸排温提高,减小和其他缸的热负荷差,不得不临时加大了该缸供油量,加大高压油泵油门齿条的油门格数。在正常航行时,其他缸油门读数为42,这个缸的读数为45。 2、该缸爆压低。 在正常航行时,其他缸爆压一般为114Pa而这个缸的爆压为102Pa。 为提高爆压，采用升降套筒法,增加喷油提前角。 为此,抽掉了高压油泵总成套筒上面的调整垫片,由原来的6片,分几次减为3片,抽掉了3片,爆压调高到106Pa。 3、为防止扫气箱着火,加强扫气箱放残。 由每班放残2次,增加到4-6次，另外,每到一个港口就打开NO.6缸扫气箱,人工清洁内部的污油。 4、为减少该缸污油过多,稍微减少了该缸的气缸注油量。 5、因为发现油头喷孔容易堵塞,每个月进行抽出喷油器泵压雾化检查。 6、为有利于燃烧 ,缩减吊检主机排气阀的时间间隔,由4000h吊检一次,缩短为2000h。 7、主机增压器容易脏污,加强增压器的废气端冲洗力度。 同时,评估增压器效果不理想,易发生增压器喘振时,就马上拆检清洁增压器内部。 8、废气锅炉的废气面容易脏污,只能增加蒸汽吹灰的次数。 后来，因蒸汽吹灰效果不好,又另外安装了一套吹灰系统,用药物吹灰，效果较好。 三、采取措施 1、以往故障查找时采取过的措施 查阅历史修理记录及船员介绍,故障发生后,做过许多拆检工作: (1)多次拆检更换油头; (2)多次拆检高压油泵; (3)更换高压油管; (4)吊缸,更换排气阀: 对该缸活塞环通过扫气口按压检查,发现弹性不足，于是决定吊缸检修。 拆检发现活塞环弹性不足且有粘连断裂现象,更换活塞环,活塞头内部油腔泵压试验; (5)检查凸轮轴,更换正时齿轮机构。 2、故障排除过程 笔者上船接任后,通过从头开始,从故障细微现象观测开始,一步步推进,最终排除了这个故障。 （1）观察,分析故障 首先,查阅过去修理过的设备情况记录和采取的措施;再查阅了说明书,掌握了这种机型的结构。 通过对主机工况进行仔细查摸,发现一处故障现象,就是NO.6缸前后两根高压油管脉动有细微差别,该缸后面的高压油管脉动不强。 于是,判断是油头或者高压油泵故障,或高压油管漏油,导致后面喷油器的高压油管中的油压不足。 （2）根据观察和推断,采取了如下措施 ①检查燃油系统中可能导致高压油管脉动不强的问题。 主要是拆检喷油器、高压油管和高压油泵。 先更换喷油器,再拆检高压油管，后更换高压油泵。 可是,做完这些工作后故障依然没有解决; ②对燃烧室气密性的检查 首先拆检主机排气阀,以保证排气阀与阀座落座后结合紧密,保证燃烧窒气密。 在吊走排气阀时，通过气缸头上面可观察到气缸套情况,盘车,把活塞运行到下死点,检查气缸套的磨损情况。 同时通过扫气口检查活塞环的磨损和弹性。还检查了该缸排气管,都没有发现明显问题。 ③对该缸凸轮轴进行检查,检查排气阀和燃油凸轮及其顶头,没有发现异常。 （3）发现问题 最后注意到,在燃油系统,从高压油泵到喷油器有个燃油分配器,这个设备我们还没有检查过。 通过查找备件,研究它的结构时了解到:它是个长方体燃油转接体,有一个来自高压油泵的高压油管接口，通过内部通道，分配给两个接口,分别连接两个高压油管到喷油器。 虽然它也没有什么复杂的结构和原理,最后,我还是决定用备件更换它。 更换后开航检查,发现该缸工作参数有变化,排温升高了。 这时我们欣喜若狂,意识到,问题找到了。 （4）故障一步步恢复正常 ①开航后,主机在低负荷下运转,就发现NO.6缸排温比其他缸高不少,赶紧调节该缸喷油量,把排温降下来。 随着航行定速，主机加到额定负荷,逐步调整该缸喷油量，使排烟温度和其他缸相差不大。 这是因为,原来NO.6缸排温低,为了提高排温,把油门调大了,油门刻度全负荷时是45 ,其他的缸为42。 ②定速航行后,测量各缸的爆压,发现这个缸的爆压也高了,比其他缸还高。 这是因为,原来曝压低时,为了提高爆压,用升降套筒法,增大单缸喷油提前角,抽掉了3片调节垫片。 该缸爆压太高,各缸机械负荷差别太大,对机器震动等不利。 于是,通知船长要求短时间停航。 停车后,单缸停油,用5min时间,把高压油泵加上垫片。开航后,排温和爆压一切正常。 ③检查高压油管,后面的高压油管脉动有力了,该缸两个高压油管的脉动已没有差别。 ④调节单缸气缸注油量,把NO.6缸气缸油调节到和其他缸一样。 ⑤4天半后，从东京开回烟台,我们打开扫气箱检查,发现,NO.6缸扫气箱内部机体壁上,没有了原来的粘稠的油污，比较千爽;活塞头和活塞环上滑油黏附正常;气缸套内部正常。 至此,该故障彻底解决了。 四、故障分析 1、燃油分配块故障结构分析 事后,我们解体燃油分配块发现:有一个工艺孔,为了钻内部油路留下的工艺外部开孔,这个孔靠近油路处铰丝,后用一个内六角螺柱封堵上,这个螺柱外面又开了个较大孔,铰丝后用一个更大的内六角螺柱封堵上,里面顶住小内六角螺丝,外面和分配块外表面平齐。 检查发现,内部的小内六角螺柱,向里慢慢进入到油路里面，部分阻挡了高压燃油进入后面喷油器的通路,使进入后面喷油器的燃油油量减少,油压降低,导致后高压油管脉动不强,后面的喷油器不能正常喷油雾化。 于是,引起燃烧不良,导致排温低,爆压低,由此,引起了一系列故障的发生。 2、因NO.6缸燃油高压管路部分堵塞引起的故障分析 （1）高压油管脉动无力分析 从分配器分给后面高压油管的分配口部分被堵塞,导致油量减少,压力降低,油管脉动减弱。 （2）喷油器雾化不良分析 因后面高压油管的分配口部分被堵塞,燃油进入高压油管受阻,进入高压油管油量和压力减小,使得喷油器进口压力变化规律发生改变,喷油规律也随之发生改变。 导致喷油器喷油延迟,喷油提前角减小。 其次,高压油泵循环供油量不变,前面油头喷油时后面油头还没有喷油,使得燃油喷射持续角增大。 另外,后面喷油器入口压力达到油嘴针阀开启压力时,开启喷油,一旦喷油,喷油器入口高压油管压力因受螺丝阻碍使得供油量不足而导致迅速下降,针阀又落座,很快压力升高,针阀又开启,形成异常喷射,从而引起雾化不良。 （3）燃烧不良分析 因喷油规律异常,不稳定喷油,引起雾化不良,导致了这个喷油器喷到燃烧室的燃油的燃烧4个阶段都后移,后燃阶段更长。 燃烧不良，引起爆压低，燃烧温度低,燃烧不完全。 （4）扫气箱脏污和扫气箱着火分析 因为雾化不良,使得部分燃油没有燃烧完全,存在燃烧室中,当活塞下行到打开缸套下面的扫气口时,部分未燃烧的燃油被扫气吹到扫气箱中积聚,使扫气箱脏污。 当扫气箱存有油污,同时,又没有燃烧完全的燃油还有火星,又被扫气吹入含油的扫气箱时，点燃了污油,引起扫气箱着灭。 （5）增压器、废气锅炉脏污分析 燃烧不完全的燃气随着排烟到达增压器喷嘴环,使喷嘴环脏污,增压器效率下降。 废气锅炉的气面也同样脏污,产气量不足。 （6）烟囱冒火,甲板落烟碳分析 在废气锅炉和排烟管内壁集结的油污,一旦被火星引燃,就会引起烟囱冒火,并有烟炭颗粒落在甲板上。 当烟囱冒火时,废气锅炉压力突然增加不少，值班人员要反应快速,用蒸汽吹灰或加开燃油储存舱加热来卸压。 （7）喷油器的喷孔容易脏堵分析 故障喷油器异常喷射,很容易烧结脏堵喷孔。 一旦一只喷油器喷孔烧结堵塞,另一只喷油器的喷孔,会因喷油量剧增导致喷孔变大速度加快,喷油持续角度加大,也会导致燃烧不良。 （8）活塞头脏污,活塞环易断或者粘连分析 正常的活塞头是除了第一道活塞环干爽外,其他活塞环都是布满湿润的润滑油,不是脏的污油。 这种故障的活塞环,通过打开扫气箱盖板,把活塞盘车到扫气口附近,可以发现活塞头上全是黑色粘稠污油,活塞环因污油过多导致粘连或者断裂。 正常活塞环在环槽内是上下运动、水平转动和径向张力以及内外涨缩运动,活塞环断裂和粘连后,就失去了气密和布油的功能,使燃烧室气密性减弱,进一步导致燃烧不良,燃气下串,引起扫气箱着火。  五、结束语 在查找排除故障的过程中,按照观察故障现象,了解设备结构和工作原理、分析故障原因,然后,着手拆检设备的步骤。 这种解决故障的路子没错,可是,实际上却走了很多弯路,用了两年半多的时间才排出故障。 原因在于: 按照常规的燃烧不良故障分析查找方法,在这里都不凑效,都没有注意到这么简单的钢体燃油分配块会有问题;另外,以前从来没有在教科书或故障案例中碰到过这样的问题。 燃烧不良的故障原因很多，我们碰到的这个故障原因却是非常罕见的,而这种船舶的姊妹船又很多,希望这个故障的解决,对同类型船舶遇到这种故障时能有参考作用。  本文原创作者系： 山东海事局 翟桂青 END   |
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