【船机帮】燃烧 380Cst燃油船舶发电柴油机的维护管理与应用研究

wangweiqin168 2022-09-22 发布于印尼

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船机故障心莫慌，遇事不决船机帮

导读

随着航运市场的不景气和燃油成本的上升，船舶燃油占了船舶运输成本的很大部分。

因此船东为了节省成本获取更大的利润,把成本降低到最少,低价的劣质燃油逐渐被船舶柴油机使用。

船舶主推力装置(主柴油机)由燃烧0#柴油逐渐发展到重油,到现在使用380Cst燃油。

随着柴油机技术的发展、管理技术的日益成熟和石油提炼技术的提高，主机燃烧劣质燃油给船东带来巨大的利益，不得不使船东的目光又转向另一船舶运输成本较高的船舶发电柴油机。

由于船舶主机是二冲程低速柴油机，有专门的气缸油润滑系统和横隔板，使曲拐箱润滑油和燃烧室隔离开,管理相对简单。

但船舶发电柴油机是中速四冲程柴油机,无专用的气缸油润滑系统，也无横隔板，活塞的润滑是采用飞溅和喷射润滑,换气时间短,有的机型涡轮增压器也采用系统润滑油，管理相对来说复杂得多。

笔者曾经接手2艘船舶二管轮,船舶发电柴油机都是燃烧380Cst燃油，其中一艘是中挪公司厦门重工制造的Hoegh Beiling轮,该船舶发电柴油机是瓦锡兰柴油机，接手工作时柴油机总体工况尚可，交班二管轮也积累了一些经验,但滑油离心滤器拆开清洗时，令人震惊,一层厚厚的油泥,说明长时间没有拆开清洗,该离心滤器相当于一台小型分油机,使用润滑油压力驱动，油泥太多,势必造成离心滤器转速下降，分离效果下降，使滑油逐渐变脏，好在船公司对滑油化验很严格，定期检测,并且会指导船舶对润滑油的管理建议;燃油滤器清洗力度也不够,驳运泵的燃油滤器自从接班工作以来就没清洗过;由于该船舶是运输汽车滚装船,任务繁重，停泊时间短，平时都使用380Cst燃油,到了美国就要求使用船用柴油( M.D.O),由于对机工指导不熟练，导致机工换烧船用柴油时出现3个高压油泵和2个喷油器咬死,损失惨重。

到了寒冷地方，由于没有打开燃油蒸汽伴热管,导致开始吃不上负荷，好在发现及时,没酿成事故。

此外,只要润滑油分油机工作就存在润滑油日耗量超标情况,且一直这样用着。

接班的第二艘是福建冠海委托中海国际广州分公司管理的将军山轮, YARMAN发电柴油机,接班时正好2#发电柴油机涡轮增压器轴承烧毁了,无法修复，只有整体换新。

更糟的是3台发电柴油机吊缸日期都快到，每台发电柴油机工况都不理想,吃不上负荷,排气温度高,大负荷运行时缸盖垫片处漏滑油严重，测试各缸爆炸压力严重不均,原来是上任二管轮为了排气温度接近,采用单缸调油门来调节,发电机润滑油也很脏。

这是笔者亲自经历的2艘船舶燃烧发电柴油机的情况。

在这2艘船舶工作后,发现发电柴油机燃烧380Cst燃油管理工作要比主机燃烧380Cst燃油更难,管理水平和技术要求更高,且目前国内柴油机教材也没有现成的资料可借鉴。

虽然有前辈做了大量的工作，且也总结了一些管理经验，但不系统和完善。

因此对燃烧380Cst燃油发电柴油机运行管理情况进行调查研究分析实有必要。

一、燃烧 380Cst燃油

船舶发电柴油机管理现状

1、走访和问卷调查的部分具代表性的船舶发电柴油机

调查结果如表1所示。

2、燃烧380Cst燃油船舶发电柴油机的现状

1)燃油系统。

a.燃油滤器

燃油分油机前的燃油滤器很容易脏堵,脏堵后,导致分油机分油流量减少;分油机分离盘容易脏堵;

b.高压油泵。

高压油泵柱塞偶件、出油阀偶件会加剧磨损,间隙过大泄漏严重,甚至造成启动困难，同时由于燃油温度高,使高压油泵内的O型密封圈容易老化变质，换烧轻油时或停车时就容易出现漏油。

有些机型高压油泵为了冷却和润滑柱塞,引入了一路润滑油,采用空心螺栓来调节润滑油量,该油量调节大了则浪费润滑油,小了则达不到冷却润滑效果;换烧轻油时操作不当会引起高压油泵卡死。

c.喷油器。

喷油器的喷孔变粗、针阀磨损加快,泄漏严重，启闭延时关闭不严滴油,造成二次喷射和后燃等现象,出现燃烧室内雾化不良、射程改变、燃烧不充分、工作粗暴排烟管冒黑烟喷油器喷孔周围易结炭等问题。

喷油器喷油压力高,经常会出现弹簧疲劳变软,使喷油压力变小，导致燃油雾化不良,燃烧冒黑烟;如换油操作不当，容易出现喷油器卡死。

喷油器由于燃油温度高，上面的O型密封圈容易老化变质;喷油器冷却水套的O型密封圈也很容易出现老化现象;高压油泵输送到喷油器两端垫片容易老化,安装时不要装偏,否则容易漏油。

2)润滑油系统。

润滑油的管理是燃烧380Cst燃油的难点。

燃烧后的产物中含有大量的残碳、灰分、硫等复杂成分,四冲程柴油机采用喷射或飞溅润滑,气缸壁上大量燃烧物就会溶入润滑油中,如活塞环有故障,燃烧室的燃气也会窜入曲轴箱污染滑油,还有气阀导管间隙变大,使燃烧燃气窜入摇臂润滑油中。

润滑油变脏导致各运动件磨损加剧，并会使主轴瓦、连杆大端轴瓦等重要部件出现酸性腐蚀。

也导致活塞缸套往复组件的磨损,而且是磨料磨损,并随着间隙变大,滑油进入燃烧室,使其消耗剧增,而引起一系列的恶性循环。

因滑油的脏污,运行时会发生气阀突然无征兆地卡咬于导管中。

有些机型的涡轮增压器使用系统润滑油润滑,导致轴承烧毁事故。

3)冷却水系统。

冷却水系统采用高温和低温冷却水系统,一般和主机缸套水冷却系统共用。

冷却水水质要定期化验和补充;冷却水温度的设定按照说明书规定值,对高温水出口温度尽量高点，有利于燃油燃烧和防止低温腐蚀。

如果采用中央冷却水系统，淡水冷却器基本工作良好;如果采用海水单独冷却,要定期清洗淡水冷却器,尤其是船舶靠泊在泥沙和容易长海生物的码头，要注意冷却水温度,笔者曾将船舶停靠在中国台州某码头,停留了约2d,开航时,发现2台柴油机并车运行时,缸套水温度高出现报警,后来把冷却器海水冷却阀全开也降不下来，检查发现缸套冷却水进口温度太高，只好尽量提高冷却海水泵压力来应急使用,待定速航行时,立即停止1台发电柴油机,清洗2组冷却器中的1组,清洗完毕,冷却水温度正常。

高低温淡水冷却调温阀容易出现温度调节失灵;自带淡水泵轴封容易出现漏水的情况;喷油器冷却水套的密封圈容易老化,出现漏水。

4)换气系统。

涡轮增压器喷嘴容易脏堵,易结炭,涡轮端叶片容易脏,导致涡轮增压器转速下降，进气压力下降;进排气阀的密封面容易腐蚀,出现麻点、凹坑，气阀关闭不严,燃烧不良，冒黑烟，严重时甚至造成启动困难;进、排气口容易脏堵结碳。

采用双进、双排气阀,工作环境恶劣,气阀阀杆和导管间隙易变大，运行时燃气窜入气缸盖,烧蚀摇臂润滑油,停车时泄漏到气缸内。

二、对燃烧380Cst燃油

的发电柴油机的管理建议和措施

1、燃油系统

1)燃油滤器。

当班人员一定要注意分油机分油排出压力，当分油压力出现降低时，日用油柜油位下降时,应该首先考虑清洗分油机前的滤器，对于高压油泵进口的滤器要定期清洗,清洗时一定要把滤器里油放干净,最底部的油泥要清洁干净,以防洗完了很快就堵塞;对于自动反冲洗滤器,要注意每日反冲洗次数及冲洗完后,压差是否能下降到到规定值，否则要手动清洗;

2)高压油泵。

高压油泵要定期拆检，套筒上的O型密封圈要定期更换,否则易老化漏油;柱塞套简精密偶件易磨损,造成泄漏,供油压力不足,喷油器雾化不良,燃烧不良;高压油泵如有润滑油冷却和润滑,要注意空心螺栓的润滑油的油量调节，不要太大也不要太小，每分钟2~3滴，停机时看到润滑处有点湿润最合适。

3)喷油器。

喷油器的喷油质量是影响燃油的因素之一,因此喷油器要定期做雾化测试,试验周期明显缩短,建议800h就要拆检测试。

当然,平时也要注意烟囱的排烟颜色和气缸排气温度,如发现冒黑烟和排气温度高,喷油器雾化测试是首先考虑检修内容之一。

安装喷油器时,要注意喷油器喷嘴顶部的导热密封铜垫片(如有)不要忘了安装，上面的密封圈要注意更换,紫铜垫片要注意退火。

4)喷油定时。

喷油定时按照说明书要求进行定期检查,检修间隔要适当缩短,每个月都要测试爆炸压力,根据油品如有必要对喷油定时进行适当调整。

5)燃油分油机。

燃油分油机分离燃油温度尽量高,一般控制在96~98℃,分离的油量能供给航行够用为最佳;

分油机分离盘要定期清洗，根据燃油的净化效果调整分油机排渣时间的间隔。

6)燃油换油操作。

当发电柴油机长时间停用或者低负荷运行时需要进行换油操作。

换油操作时，换油速度不能过快,尤其天气寒冷时,防止因油温突然变化,喷油器针阀和高压油泵柱塞出现卡死;进、回油阀要开启正确，防止换油时把F.O混到D.O柜;换完油后一定要检查各高压油泵和输油管、喷油器有没有漏油情况，尤其是换烧D.O时。

如有漏油，则停车后要检修。

2、燃油本身管理

燃油在炼制过程中,需要加入催化剂,催化剂里面含有氧化铝、氧化硅的人造硅酸盐和天然白土,在提炼各种中间石油产品后,铝和硅仍然有相当部分残留在渣油中。

这些残留的催化剂颗粒质地坚硬且具有韧性，会对喷油器、高压油泵、活塞环及气缸套内表面造成磨料磨损,缩短使用寿命;另一种催化颗粒是钒,会造成高温腐蚀;燃烧产物含硫会造成低温腐蚀。

因此要定期检查气缸内部工作情况和测取压缩压力，尤其是高温腐蚀和低温腐蚀情况。

燃油黏度计要维护保养好,燃油黏度会影响燃油的雾化质量。

加装燃油时要注意取样,剩存的同型号燃油尽量并舱;第一次使用新加的燃油要密切关注燃油系统工作情况,如滤器的脏堵情况、沉淀柜放残水情况、分油机排渣的情况等等。

为了加强燃油的燃烧,可以适当加入燃油添加剂。

3、低负荷下的运行管理

当发电柴油机在低负荷(每种机型说明书有规定值)长时间运行或长时间停车不用时,必须更换轻油,否则会由于涡轮增压器转速不够,进气压力下降，参与燃烧空气不足,导致燃烧不良，冒黑烟,燃烧室变脏,使排烟管、涡轮增压器喷嘴、叶片脏堵,降低柴油机效率。

换烧轻油前，必须要把系统燃油系统中的渣油消耗完，一般运行大约15min再换,如停机则要时间更长点，以利下次启动。

4、润滑油系统管理

对燃烧380Cst燃油发电柴油机，润滑油管理是个重点也是个难点，尤其对涡轮增压系统采用系统油润滑的机型来说，更要引起足够的重视。

由于四冲程柴油机没有横隔板，采取飞溅和喷射的润滑方式,很容易造成润滑油变脏和变质,从而对润滑部件造成磨损和破坏。

润滑油管理要从下面几个方面着手:

1)润滑油净化。

小型离心滤器要定期清洁,可以参考滑油滤器前后压差表进行，建议一个月至少要清洗一次，以防里面油泥太多,转速下降,影响过滤效果;滑油分油机要长期进行分油，最好哪台发电柴油机运行就净化哪一台,对设有溢流柜的润滑油系统,尽量利用该柜，以防止分油时分油机跑油对运行的机器造成润滑油缺油危险,二是防止润滑油损失太多;分油机要定期拆洗,保持良好工作状态,润滑油分油温度保持85℃,以增强净化效果。

2)润滑油的检查化验。

有经验的轮机员通过摸、嗅、闻可以大致判断出润滑油的油质，通过油滴在纸上可判断出油中的水分含量;现在船上也会配有简易润滑油化验装置,笔者工作的两艘船舶都配有,该装置可以简单测量出滑油的黏度、碱度、水分成分,但发现船舶上并没有充分利用该装置,由于是英文说明书,给操作测量带来一定困难。

建议定期检测、化验润滑油质量,根据滑油化验结果定期适当补充或者更换部分滑油。

机务科也会要求每3个月将润滑油送到检测中心进行化验，对于化验结果船上工作人员一定要仔细阅读和分析，针对性地提高润滑油管理的质量。

3)润滑油的加装。

加装的润滑油不要混装,建议最好用说明书规定的同型号的润滑油,如实在无法满足,应加装满足润滑条件下的高碱值的润滑油。

保持发电柴油机的油底壳的油位适当，建议补加滑油最好在运行过程中添加,防止运行后油温上升膨胀,油位升高，如采取溢流柜分油，会导致溢流柜油满溢出。

4)润滑油的消耗量。

对每台发电柴油机来说，在出厂前已经试验了其润滑油消耗量。

如运行过程中发现润滑油消耗有明显增加和减少都要查出原因。

润滑油消耗多了说明有泄漏或者滑油被燃烧掉了，如有燃烧可以从烟囱排烟颜色加以判断(冒蓝烟);泄漏就要认真检查管系和滑油冷却器,滑油冷却器漏可以发现膨胀水柜(淡水冷却)或海面(海水冷却)有油花，停车时曲拐箱的油位会明显升高;如涡轮增压器油封和气阀油封泄漏,停车时油会倒流入燃烧室或排气管内,启动前冲车时可以发现。

当然检查气阀油封漏也可以停车打开气阀摇臂盖，看见气阀周围有炭堆积的地方,说明该气阀油封已坏。

滑油不消耗说明有水或燃油泄漏到滑油系统中。

5、气体交换系统

涡轮增压器涡轮端叶片、吸排气口容易脏和结炭,吸排气阀容易结炭、出现凹坑和麻点,发生关闭不严,导致柴油机启动困难和燃烧不良。

建议缩短缸盖检修时间，600h就要进行缸头拆检,气阀要研磨,缸盖进行清洁,缸盖附件要进行视情更换和检修，到期的密封圈一定要更换。

船上最好配备一台柴油机缸盖备用,拆下来就把检修好备用的缸盖全部装回,不影响发电柴油机的使用。

涡轮增压器运行时每天都要用规定的药剂清洗涡轮端，清洗时一定要注意柴油机的负荷,严格按说明书进行,这样可适当延长涡轮增压器清洁的时间，但在规定的检修时间内必须拆下彻底检修,测量轴向和径向间隙，必要时更换轴承，油封和气封要同时更换。

空冷器要定期清洗,在潮湿天气要注意把底部泄水阀打开一点点，以防凝水吸入气缸,形成液击,损坏活塞头。涡轮增压器进气滤网要视情更换,散货船更换频率较高,进气压力是其更换依据。

6、空气启动系统

空气启动系统和燃烧燃油型号没有关系，现在都采取空气马达启动，替代了原来比较复杂的空气分配器启动系统,管理相对简单，空气马达定期拆检,平时空气启动总管注意放残水,机旁应急启动阀要定期测试功能，启动电磁阀要定期保养,观察启动转速。