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搞“懵”大管...超复杂的分油机排渣无声...马达电流大...滑油含水量高...齿轮油发黑故障!

 船舶讲武堂 2023-09-07 发布于广东

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笔者针对TA轮主机滑油分油机遇到的一些问题,采取了一系列的故障排查措施,从中学习、收获到了很多宝贵的经验,也留下了一些疑惑。下面将该分油机此次故障排查过程分享出来,供大家参考,希望能对大家在船工作提供些许帮助,不足之处希望业内人士给予批评指正。
一、故障概况
TA轮主机滑油分油机型号为GEA Westfalia OSD6-91-067/5, 笔者接班后发现有下述几点非正常现象:
1.分油机齿轮箱滑油油颜色较深且内部有杂质随着立轴转动而上下翻滚。
2.分油机在定时排渣(设定排渣间隔为7200s)和手动排渣时均无活动底盘开启和复位的声响,但未发现明显跑油。
3.分油机马达电流较大(约14.5A左右)且电流波动明显。
4.净油出口阀开度较小,约30度左右(以前干过的船上此阀开度较大)。
5.皮带传动箱里有明显油渍,下部地板上也有油迹。
6.净油出口压力表损坏无压力显示,净油压力传感器PT1显示压力为1.0Bar压力低报警值设定在0.9Bar。
7.根据交班记录显示本轮主机滑油含水量稍高,为注意级别。
二、故障排查
首先更换了分油机齿轮箱的滑油(牌号为B100HVI,约3升),放出的滑油颜色较深(如图1),且有黑色小颗粒(类似结碳),手指一触碰小颗粒就会碎。
                     图1 齿轮箱滑油颜色
考虑到分油机排渣无声响且马达电流较大(对比同品牌的本轮辅机滑油分油机正常运行时马达电流为7-8A且无明显波动),推测可能是分离桶、分离片太脏的缘故(维修保养记录显示该分油机半年前解体过),先将分油机进行解体清洁看看内部情况。解体后发现各分离盘片很干净,但向心油泵和水泵及分离桶底部配水盘内部较脏。
更换了大部分老化的密封令后对照说明书将分油机装复,同时将分油机供给泵的吸口滤器(较为干净,未在其内部发现明显杂质)进行了清洁,但试运行时发现了几个问题。
1.试运行时,将净油出口阀全开(拆检分油机前我习惯性的将该阀关掉了,印象中当时只关了一下,还以为是协助人员帮忙关了该阀),之后分油机无法启动分油(净油出口压力低报警)。
对照说明书回想该换的令都换了,水路也正常,不应该出现开不起来的现象(净油出口压力仅为0.2-0.3Bar,之前正常值为1.0Bar,报警值最小0.9Bar最大3.0Bar),难道是拆检分油机过程中不小心碰坏了净油出口传感器PT1?为了解开这个疑问,将先前坏掉的净油出口压力表换新之后开起来再试发现还是净油出口压力低报警。从拆检前到装复后,我把整个过程仔仔细细的回想了一遍,我动过什么东西?想来想去也就是这个净油出口阀。询问当时协助的三管轮和机工有没有关过这个阀?均很肯定的回答未曾动过。之后凭印象又将该阀复位到原来位置,再开起分油机来净油出口压力恢复到1.0-1.1Bar区间,分油机倒是不报净油出口压力低报警了,但让我疑惑的是净油出口阀开度这么小(如图2,全关死后回30°左右),如何能分出油来?
               图2 净油出口阀                            
图3净油管路取样阀
打开净油出口管路上的取样阀(如图3)检查到底有没有油分出来,答案是肯定的,有油但不多,因为开大该取样阀,管路里喷出来的是气,慢慢关小该阀时出来的量很小呈断线状,不是连续的出油,这是当时百思不得其解的地方。但当时情况不允许细想,因为分油机装复后再开起来时电流还是14A左右,解体清洁了分油机效果不大,并且分油机运行了两天不到齿轮箱油又明显变色了。
2.刚启动分油机时,还有个现象是马达电流特别大,马达底部皮带轮处有明显异常声响,初步判断是马达和皮带轮处轴承损坏,需要拆检更换,而且皮带箱里有油渍(应该是齿轮箱顶部和皮带箱的压盖处密封令老化不密封的缘故,齿轮箱油变黑应该也是此处不密封使齿轮箱油氧化变质所致)。
鉴于以上种种,决定拆检分油机皮带轮,检查上下轴承(马达轴承和皮带轮处轴承)工况。拆下皮带、皮带轮后检查发现马达轴承运转正常,皮带轮内部两个轴承卡阻明显。还有两个意外收获:一是皮带上有五个小缺口,二是立轴晃动很明显。上次拆检清洁分油机时未发现立轴晃动的原因是上次的皮带未拆下,皮带两头的立轴和皮带轮都承受张力,这次拆了皮带后立轴没了水平束缚,就有了晃动问题的出现。
从检查情况看,分油机立轴或齿轮箱顶部处立轴轴承可能也存在问题。更换完皮带轮处的轴承和摩擦块,装复好马达就接着拆出立轴检查,发现立轴和中部支撑轴承(型号6207)都已损坏,轴承在轴上晃动明显,用拉马很轻就将其拉下。如图4,该轴承位置处的立轴表面明显有一道“摩擦带”,经测量立轴磨损处直径要比新立轴小将近1mm(旧立轴磨损处直径为34mm,新立轴此处直径和新的6207轴承内径均约为35mm),而且此处旧轴承上下窜动明显。
图4 磨损的立轴表面
换新轴承、立轴、皮带、齿轮箱顶部密封令和齿轮箱油后,装复分油机后试运行。经观察发现刚启动时,分油机马达底部异常声响消失。尽管启动电流稍大,但待分油机转速上来后(最大转速为12000rpm),马达电流平稳运行在8.0A(未进油)和10.6A(进油后)左右,电流也比之前降了4A左右,重点是电流值波动大幅度减小。
3.该分油机故障排查到此处,已初见成效。但还有两个问题一直困扰着我,一个是净油出口阀为什么开度这么小,另一个是分油机运行过程中排渣时仍然无声响。在分油机运行期间,经过反复仔细观察发现一个问题:在排渣时净油出口压力传感器PT1和净油出口压力表处均一直保持有压力,这个很令人费解!再仔细观察压力的变化规律,刚准备排渣时三通阀(如图6)关闭进油开启回油管路时,净油出口压力略有下降,置换水(水压约为4.5Bar)进去,净油出口压力也跟着上冲,之后置换水关闭,开启水进去,净油出口压力会猛降至0.1-0.2Bar左右,但很快就恢复到1.0Bar以上,也就是说在整个排渣过程中从正常分油→准备排渣9秒(此时气动三通阀处于回油位)→进置换水→进开启水(此时应有排渣声)→进补偿水→进水封水→继续分油(气动三通阀处于进油位),净油管路里都有油或水存在,让人不得不怀疑进回油三通阀关不死。带着这个疑问,将分油机和供给泵都停掉,然后拆下分油机的净油出口管路连接分油机的部分,再开启供给泵发现分油机净油管路接口处有油流出,证明方向正确。净油出口管上连接分油机的出口阀应该是止回阀,但发现它并没有起到止回的作用。经过查找管路图再次印证了此阀的确是止回阀(如图5),在进回油气动三通阀关闭进油开启回油时,此净油出口止回阀起到了至关重要的作用。
本船的分油机管路设计是净油和回油共用一根管路,回油时就是靠这个净油出口止回阀来防止气动三通阀处的回油往分油机里“倒灌”,它一旦不止回,只要分油机供给泵是正常运行的,分油机净油管路里就始终会有油。思路理顺后,找个新止回阀先换上去,旧阀拆下后检查发现止回功能已失效。装好新的净油出口止回阀后,再开启分油机进行测试,终于听到了久违的排渣“砰砰”声,排渣时当气动三通阀切断进油处于回油位时净油出口压力也能显示0.0Bar了。
图5 净油出口止回阀
图6 进回油三通阀
经过对新的净油出口止回阀开度的反复测试和气动三通阀的反复调试最终将净油出口止回阀开度确定在了100°左右(净油出口止回阀全部关死后回100°),净油出口压力维持在1.1-1.2Bar,供给泵出口压力显示为2.5Bar左右。之后又将新换上的净油出口止回阀拆下特意做了个实验,将其开度开到100°,用压力水测试其流量,流量还较大的。而且现在再打开净油出口管路上的取样阀检查管路流量是连续的,即使全开该取样阀油流量也很足。
三、原因分析
1.关于运转电流大和波动,很明显其原因是因立轴过度磨损及相关轴承损坏导致。
2.之前提到的本轮主机滑油化验含水量稍高,我也揣摩过原因,排除了油底壳渗漏,排除了缸套漏水,大概率是分油机本身的问题,可能置换水混入了净油。后续经过几天的运行平稳期后,该分油机又报了个水分探头PT2压力高报警(正常运行时该值应为0.0Bar,报警最大值为0.5Bar),拆下排出水管发现确实是有压力水从其流出,经分析应该是水路阀块出了问题。拆检水路阀块(如图7)和水管,发现管路里布满了陈年老锈,同时发现置换水(水封水)电磁阀膜片处有垃圾卡住,垃圾卡住会导致分油机运转期间一直有置换水进入,过多的水量导致PT2压力高报警,同时我想这也是前期造成主机滑油含水量较高的主要原因。
图7 工作水供水阀组
3.关于排渣时为何没有正常发出的声响,原因应该在于排渣根本就没成功。为什么没成功,从拆检工作水阀组的情况看,内部积垢过多,亦或是凑巧垃圾堵塞了开阀水通道,造成开阀水流量过小致使排渣失败,后续在不断的拆检零部件过程中又凑巧疏通了堵塞通道。
4.关于初期分油机流量小,出口压力调节阀开度小的问题,原因应该在于进回油三通阀关闭不严造成进机流量过小,后续通过调节三通阀使得流量和压力升高可以印证这一点。
四、结束语
经检修后的机油分油机至今运行已2个多月,工况平稳。本次滑油分油机故障颇为复杂,由多个原因叠加,造成查找故障的过程中走了不少弯路。作为主管轮机员,平时应注意多看说明书及学习相关理论知识,查找处理问题时,注意细节的观察。文中还有一些不足,欢迎业界同仁批评指正。
作者:尹爱玉,XX轮船股份公司“TA”轮大管轮

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