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【船机帮】某主机供油单元燃油压力低故障诊断实例

 忘忧馆 2023-02-01 发布于四川
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船机故障心莫慌,遇事不决船机帮

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导读

某客滚船为abb第三代电力推进船舶,有4台MAK9M25型柴油机作为发电机使用,发出的6.6kV交流电经推进变压器转变为690V交流电,驱动2台吊舱式永磁变频电机带动螺旋桨工作。

柴油机由供油单元CRGD2.4A供油(180 cSt燃油),该船共有2套供油单元,每2台柴油机共用1套供油单元,另有2台750 kW的艄侧推器。

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一、故障现象

供油单元管系原理图见图1。

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图1 供油单元管系原理图

当船舶靠离港口、柴油机逐渐增加负荷或定速航行(83%负荷)时,本船广供油单元的燃油压力稳定,基本维持在4.5bar左右,无明显波动迹象;当船舶靠离港口、柴油机突加突减负荷或启动赠侧推器时,广供油单元出现燃油压力低(<3.0 bar)报警,或循环泵的备用泵启动(燃油压力<2.8 bar时备用泵启动)现象。

观察燃油压力表的变化情况,与报警相符,排除误报警的可能。

因此种现象仅维持几秒到几十秒,然后压力又自动恢复正常,并且在1个多月内每次靠离港口时均岀现该现象,故笔者分析其原因和排除故障,供同人参考。

二、故障分析与处理

供油单元燃油压力瞬间降低,很可能是安全阀在压力脉冲冲击下瞬间起跳造成的。

1、供油单元的系统安全阀故障。

本船曾出现过供油单元系统压力低的故障,发现是供油单元安全阀关闭不严造成的,故在安全阀前的法兰上加装盲板进行封堵试验。

起初未考虑系统安全阀有问题,但检查时发现安全阀的调节螺栓已经全部旋松,一旦盲板锈蚀,在系统压力的脉冲下安全阀起跳,使压力瞬间降低。

由于船舶在航行途中无法检查盲板,因此旋紧安全阀后进行试验,但靠港启动2台艄侧推器时依然出现压力低报警。

靠泊后,供油泵(HP1、HP2)及循环泵(HP3.HP4)停止运转,拆下盲板检查发现已经腐蚀锈透,再次用盲板进行封堵。

试验发现负荷波动时故障依然存在,故拆除盲板。

2、回油筒(HT1)放气电磁阀(M)故障。

通过放气电磁阀(M),可将供油单元回油筒的空气排出到重油日用柜。

若放气电磁阀(M)不能开启,则回油筒中会留存较多空气,对燃油的压力波动产生一定影响。

同时,由于2*供油单元放气电磁阀出口管的温度明显高于1'供油单元放气电磁阀出口管的温度,因此怀疑广供油单元放气电磁阀(M)不能开启,使得回油筒的空气不能排出。

电磁阀的电磁线圈测量正常;拆检回油电磁阀时发现电磁阀膜片老化破损,电磁阀工作不正常,换新电磁阀总成;拆下回油筒(HT1)的放气浮球控制装置,清洁电磁阀的控制浮球;检查控制阀密封面正常,对回油筒进行手动放气。

但靠离泊负荷突变时,压力低报警故障依然存在。

3、供给泵旁通管路调压阀(即燃油压力自动调节阀HR1、HR2)及供给泵(HP1、HP2)、循环泵(HP3、HP4 )的自身安全阀故障。

供给泵(HP1、HP2)是三螺杆泵,其压力的调节通过旁通管路调压阀(HR1、HR2)自动调节。

拆检调压阀,检查阀、阀座和调节弹簧,未见异常;拆检供给泵、循环泵,检查螺杆、衬套、安全阀和弹簧,未见异常;将供给泵、循环泵与才供油单元的泵进行互换配对试验,依然出现压力低报警。

根据上述3个方面的分析,发现故障依然存在,并且每项主要工作检修完后,供油单元的燃油压力变化情况分为:

(1)供给泵、循环泵的压力都降低。

(2)供给泵压力不降,但循环泵的压力下降。

(3)开始时供给泵压力不降,循环泵压力降;等循环泵压力慢慢增大后,供给泵压力慢慢降低,随后恢复正常。

三、故障排除

某日,笔者在1'供油单元前观察燃油压力变化情况时,在启动輯侧推器的瞬间突然发现流量计(见图2)突然卡滞不动;此时机舱报警系统出现燃油压力低报警,大约5 s后流量计又开始转动,燃油压力逐渐恢复正常。

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图2  LC系列椭圆齿轮流量计

于是笔者将流量计旁通阀(10)开启,关闭流量计的进口阀(11)、出口阀(12),停止流量计的使用。

连续使用3d,未再出现燃油压力低报警,说明整个供油单元压力瞬间低是由流量计故障导致的。

椭圆齿轮流量计由流量变送器与计数机构组成,变送器的主要部分由1对椭圆齿轮转子的计量室与密封联轴器组成。

计量室内由1对椭圆齿轮和盖板构成月牙形空腔,作为流量计的计量单位。

椭圆齿轮依靠流量计进、出口处的压力差推动旋转,从而不断地把进口处的液体经月牙形空腔计量后送到出口处。

椭圆齿轮每转动1周流过的液体总量是月牙形空腔的4倍。

密封联轴器将椭圆齿轮旋转的总数以及旋转的速度传递给计数机构,通过指针显示和字轮累积即可知晓通过管路中的液体数量。

由于供柴油机所需的燃油都要经过流量计,而流量计变送器是个椭圆形的齿轮转子,一旦流量计不转,即椭圆齿轮停止转动,那么就会导致供油中断,燃油进机压力降低。

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图3 椭圆齿轮流量计内部结构

拆检流量计时,发现椭圆齿轮流量计内部的轴套(见图3)严重腐蚀,轴套与轴之间间隙过大,造成流量计在运转过程中遇到负荷突变时,就会出现齿轮轴在轴套内窜动,造成齿轮偏磨而岀现短暂卡阻的现象。

在电网负荷的波动下,流量计的椭圆齿轮又开始转动,继续供应燃油,使燃油压力逐渐恢复正常。

换新流量计,后续再未出现过压力低报警和压力突变的现象,故障得到排除。

四、经验和教训

造成椭圆齿轮流量计齿轮卡阻或不转动的原因包括:管路内有杂物、被测液体中有杂物、轴套磨损过大造成齿轮运转不正常、被测液体温度过高、流量计变形、齿轮与流量计体相碰等。

轮机员必须每半年对流量计进行清洁、检查并测量间隙,确保工作状态良好。

平时要加强燃油的预处理工作,做好燃油的沉淀和净化工作,定期清洗滤器,并检查滤网是否破损,控制好燃油的温度等。

轮机长必须对设备的维护保养严格把关,履行好提醒和监督的职能,在关键环节上须亲自指导。

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本文原创作者系:

中铁渤海铁路轮渡有限责任公司    徐学强

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