   导读 柴油机作为船舶动力和电力供应的重要装备，被称为船舶的“心脏”。 而在柴油机长时间高负荷的工作运行中会产生各种各样的故障隐患，其中燃油混入润滑油系统的问题较为常见且影响恶劣。 柴油机燃油泄漏进润滑油系统不仅会破坏润滑油的润滑性能，加剧机械磨损造成运动部件不可修复的损伤，甚至会由于机体内的高温使得润滑油中燃油油气发生自燃而引发火灾，造成重大装备事故[1]。 因此应定期检测润滑油各项指标，有效掌握润滑油状态，防止其被燃油污染导致性能失效，影响设备寿命。  一、燃油混入润滑油系统原因分析 燃油进入润滑油系统主要有两个途径： 一是从燃烧室经活塞与气缸壁之间的间隙进入；二是从高压油泵进入。 （1）燃油从燃烧室经活塞与气缸壁之间的间隙进入润滑油系统。 柴油机在正常工作时，通过安装在气缸盖上的喷油器将燃油定时、定量、定压的喷入燃烧室，然后压爆燃烧，产生高温高压的气体推动活塞向下运动做功，也可以说，喷入燃烧室中的燃油完全燃烧成了废气。 但是如果由于某种原因，喷油器喷入了过量的燃油，或者喷入的燃油没有燃烧完全，多余的燃油就会从活塞与气缸壁之间的间隙进入油底壳与机油混合，导致机油黏度下降、润滑性能降低，从而加剧发动机的磨损。 而喷油器多喷油的最主要原因就是喷油器针阀卡死，导致燃油直接流入燃烧室，这种情况下燃油并不是在压缩行程末期才开始喷油，而是一直在向燃烧室中供油，造成大量的燃油无法燃烧而流入油底壳。 另外就是喷入燃烧室中的燃油没有燃烧，在燃烧室中冷凝后流入油底壳，这种情况主要是由于喷油器喷油孔堵塞，喷出来的燃油没有充分雾化燃烧。 （2）燃油从高压油泵流入油底壳中与滑油混合。 由于高压油泵在工作中需要滑油润滑，所以有一个专门的油道通向高压油泵下方，它的上面是高压油泵的供油柱塞。 如果发生柱塞破裂、卡死、拉伤等故障，燃油就会从柱塞与柱塞体之间的间隙流出，与下面的润滑油混合，然后回流到油底壳中。 二、典型监测案例分析 1、案例 1 （1）油样基本信息 此次装备监测对象为某船 1 号发电柴油机，使用通用柴油机润滑油，取样位置为油底壳液面高度1/2略下的深度，取样时机为机器运转停机后 30min 内。 取样时柴油机运行10965h，润滑油使用482h。 （2）监测技术信息 根据监测诊断工作大纲规定及舰艇柴油机润滑油监测技术要求，润滑油监测的主要技术信息见表1。  （3）监测诊断过程 2021年2月7日，首先对送检的油样进行水分检测、黏度检测、光谱分析与铁谱分析等，检测结果为： 水分含量正常；光谱分析各元素浓度正常；铁谱显示磨粒大小形貌正常；黏度指标异常。 该油样100℃运动黏度测量结果为9.14 mm²/s，相比历史监测数据下降明显，为排除滑油油品自身性能下降的原因，建议船方对滑油进行更换处理。 2021年3月10日，在滑油换新使用64h后，对 1 号发电柴油机再次取样，同时采集部分新油样品，一并送检复测。 2021年3月11日，对复检的 1 号发电柴油机和新油油样进行化验检测。 结果显示： 1 号发电柴油机滑油样品100℃运动黏度为 10.26mm²/s，相比新油黏度（13.12 mm2/s）下降了21.8%，依据舰艇柴油机正常换油指标规定，100 ℃柴油机油运动黏度变化率不应超过±20%，送检的油样黏度下降率已超标；闭口闪点测量结果为158.1℃，测量值虽在换油指标规定范围内，但相比新油闭口闪点值（206 ℃）下降幅度明显，达到了23.3%。 润滑油在更换使用仅64h的情况下，黏度和闪点均出现大幅下滑，基本确定润滑油中混进了燃油。 建议船方进行故障排查。 （4）问题排查与故障修复 在监测意见指导下，船方及时进行了问题排查： ①对 1 号发电柴油机各缸喷油器进行了检查，结果显示喷油器性能状态均良好，故障原因排除；  图1 高压油泵滑油回油管示意 ②对高压油泵进行了检查，结果在油泵滑油回油管内发现存有燃油（图1），基本可以确定油泵柱塞偶件发生了异常磨损，燃油从间隙向下渗漏与润滑油发生了混合。 2021年3月18日，船方组织修理单位对 1 号发电柴油机高压油泵进行了更换，排故完成后润滑油也进行了换新。 在新换滑油使用 50h 和 80h 后船方分别组织了取样送检，监测结果如下： 100℃运动黏度测量结果分别为12.92 mm²/s、13.05 mm²/s，闭口闪点测量值分别为 204.7℃、201℃。 黏度、闪点均恢复正常水平且变化趋势稳定，证明该柴油机燃油混进润滑油系统的问题已彻底解决。 2、案例 2 （1）油样基本信息 装备监测对象为某船 4 号主机，润滑油使用牌号、取样位置、取样时机与案例1一致。 取样时柴油机运行5111h，润滑油使用时间 104h。 （2）监测技术信息 监测技术信息同案例1。 （3）监测诊断过程 2021年9月17日，对送检油样进行水分检测、黏度检测、闪点分析、光谱分析与铁谱分析等，检测结果： 水分、光谱、铁谱指标均正常；黏度、闪点指标异常。 该油样100℃运动黏度为 9.66 mm²/s，相比历史监测数据下降明显，且已低于参考范围的下限值（主机滑油舱新油黏度为13.41 mm²/s，换油指标规定在用油黏度不超过新油黏度的±20%）；闭口闪点测量结果为 154.1℃，相比新油闭口闪点值（216℃）下降幅度明显，达到了 28.7%。 滑油使用时间仅为104h，基本排除油品自身性能下降的可能，因此可以确定润滑油中混进了燃油。 建议船方进行故障排查。 （4）问题排查与故障修复 根据监测指导意见，船方对喷油器及高压油泵进行状态性能检查。  图2 喷油器燃油滴漏 排查过程中发现，柴油机 A 排第 8 缸喷油器存在燃油滴漏（图2），进一步检查发现喷油嘴与喷油器本体密封变差造成了燃油渗漏。  图 3 拆卸所有喷油器 后续船方拆卸了所有的喷油器（图3），并在试验台进行了喷射压力及雾化试验，对不合格的喷油器进行全部替换。 排故完成后润滑油也进行了换新，后续跟踪监测中油液各项指标恢复正常，燃油渗漏问题彻底解决。 三、预防措施 1、润滑油系统的日常管理 柴油机使用管理人员应提高设备的风险管控意识，注意润滑油系统的日常维护管理，关注使用过程中各项表征和指标，及早发现燃油渗漏故障的早期异常现象，防止问题扩散引发装备事故。 （1）观察润滑油压力是否变化，燃油混入润滑油，润滑油黏度会受到影响，继而产生压力低的现象。 （2）注意润滑油气味是否异常，燃油相较于润滑油易挥发，特别是在机器高温运行下会有部分燃油挥发，润滑油系统如果能够明显闻到燃油的气味，说明极有可能混入了燃油。 （3）观察滑油是否被稀释，燃油混入润滑油，称为“燃油稀释”现象，如果发现润滑油明显变稀，则要警惕其是否被燃油所污染。 （4）注意润滑油液面是否上升，润滑油在使用中会逐渐消耗，如果发现液面高于加油时的刻度，则可能是混入了燃油。 2、润滑油指标的定期监测 柴油机润滑油系统应定期取样送检，掌握其黏度、闪点等性能指标的变化，以及早判断滑油是否被燃油污染，做到问题早发现、早排查、早解决。 柴油机不同的运转周期、磨损状态，应有不同的取样间隔时间： ①柴油机运转初期磨合阶段，由于机器磨损状态变化大，故障率较高，润滑油取样次数应多一点，间隔时间短一点； ②柴油机正常运转（正常稳定磨损）阶段，因磨损状态变化较小，润滑油取样时间间隔应长一些； ③柴油机经过长时间运转，进入部件磨损过程的后期阶段，因磨损状态变化较大，取样间隔时间应缩短一些； ④柴油机在重大修理前后运行发现异常时，应及时进行润滑油取样送检。 四、结语 当前任务形势日趋复杂多样，装备使用强度不断加大，对柴油机工作的可靠性与安全性提出更高要求。 定期开展油液监测可及时掌握船用柴油机润润滑和磨损状态的信息，指导船方科学组织柴油机的状态维护和润滑管理，在润滑油出现污染或性能失效时，准确查明故障原因，缩短检修周期，有效降低事故风险，提高装备使用的军事、经济效益。  参考文献 ［1］赵金亮.主机燃油泄漏到滑油系统的故障原因分析［J］.资源节约与环保，2017（12）:110-112. 原创作者系： 中国人民解放军 92957 部队 任凤华、刘 墨、吕 跻、王 亮  ·END· 船机帮/ShipTechHelper 感谢您的关注！  扫描二维码 ｜ 拉你进群交流 管理员微信: chuanjibang_001 技术交流、供需资讯、会员福利、公益合作... 欢迎您的加入！ |
|
|
