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【船机帮】BOLL&KIRCH 燃油自清滤器故障实例

 因为爱情ovlcyn 2024-01-13 发布于福建
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导读

为提高船舶运输的经济性,船上主、副机普遍使用劣质燃油,因此燃油自清滤器的维护管理显得尤其重要。

BOLL&KIRCH 燃油过滤设备在奥拉莫林(Auramarine) 型副机供油单元中使用较多,是新造船舶副机的主流燃油精滤器之一。

但其在使用中经常出现因反冲洗故障引起副机燃油短暂失压、发电机跳电等现象,给船舶航行安全带来巨大隐患。

本文在介绍 BOLL & KIRCH 燃油自清滤器工作原理的基础上,分析 2 起实船燃油自清滤器故障实例,总结一些维护管理经验措施,供同人参考。

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一、BOLL&KIRCH

 燃油自清滤器简介

某船的奥拉莫林副机供油系统见图1,其技术参数( 最高温度为100 ℃ ) 见表1。

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BOLL&KIRCH 6.62.1 型燃油自清滤器见图2,其原理见图3。

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BOLL&KIRCH 6.62.1 型燃油自清滤器使用的控制气源压力一般为 7.0 bar( 1 bar = 105 Pa) ,分为 2 路:

一路为控制空气; 另一路经减压阀成为反冲洗空气,压力减为 4.5 bar 左右。

4 根滤芯安装在独立的滤腔中,滤芯架下侧的密封胶圈与滤器本体共同将滤器分成上下 2 个燃油腔室,即上进下出。

在正常使用过程中,始终有 1 根滤芯处于反冲洗位置。

由二位五通阀控制的控制空气作用于空气缸活塞上部,活塞下部与反冲洗储气罐相通,上下压力差保证与活塞一体的泄放阀落座密封;

燃油由外向里流经滤芯,杂质被留在滤芯外; 

当反冲洗程序开始后,控制系统给出电信号,先使下一个滤芯旋转至反冲洗位置,然后二位五通电磁阀断电动作,使控制空气缸活塞上部通大气; 

活塞带动泄放阀在反冲洗空气的作用下向上移,同时打开反冲洗空气入口和泄油口。

反冲洗空气由内向外进入反冲洗位置的滤芯,瞬间冲洗掉燃油及杂质。

反冲洗过后,电磁阀再次通电,关闭泄放阀,切断反冲洗空气。

反冲洗位置的滤芯通过 1 个充油孔填充排气,直到恢复工作压力,反冲洗工作结束。

二、故障实例

1、案例 1

某船航行时,副机时常因燃油瞬间失压而跳电。

值班人员在排查故障时发现应急发电机和备用机组已先后启动,燃油供油泵和增压泵都已报警切换备用泵; 

到供油单元现场查看,发现系统燃油压力早已恢复正常。

检查原主用燃油供油泵和增压泵,并无故障。

经过全面细致的检查,终于发现故障原因是自清滤芯旋转位置限位开关( Limit Switch) 未对准气动旋转轴上的凸轮反冲洗位置,即马上将要反冲洗的滤芯未完全对准泄放口,而正在使用的滤芯仍与泄放口相通。

此时,下部泄放阀打开,造成燃油失压,引起副机跳电。

待反冲洗过程结束后,燃油压力又自动恢复正常。

自清滤器的自动运行由 PLC 程序控制,船上一时无法修复,为安全起见,只好关闭滤器的自动反冲洗功能,改为手动冲洗。

在向厂家反映故障现象后,保修工程师核查PLC 程序,找到缺陷所在: 

程序未对限位开关的位置进行延时和判断就直接执行下一步动作( 打开泄放阀) 。

经过优化完善,在反冲洗动作前,PLC 程序会对由限位开关与转轴上位置凸轮对准后给出的电信号进行延时处理并进行判断( 一般2~3 s) ; 

此刻转轴不再转动,只有系统确认后才可以打开泄放阀执行反冲洗动作。

2、案例 2

某船航行时,副机燃油系统时常有“燃油总管压力低”“供油单元油泵自动切换”的报警。

检查发现,当自清滤器反冲洗时系统燃油压力下降( 不至于跳电) ,以致触发这 2 个报警。

手动激活反冲洗程序,发现燃油总管压力瞬间下降到 2.0 bar。

仔细查看自清滤器反冲洗过程中的各个动作: 

限位开关与凸轮位置精准,泄放管只在反冲洗后才有明显温升,没有异常现象。

经过拆检发现,BOLL&KIRCH6.62.1 型自清滤器进油腔室底部铜质的反冲导盘(Flushing Guide Plate) 上平面布满炭渣,造成卡阻,见图 4。

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在正常情况下,滤芯架底部中心的轴承坐落在滤腔底部的轴承座上,轴承座限位的反冲导盘上平面在弹簧片作用下与滤芯架底面贴合,以达到密封作用。

如果反冲导盘未能在弹簧作用下贴紧滤芯支架底部,在冲洗过程中自反冲导盘进入正在反冲洗滤芯的压缩空气就会混入燃油出口,紧接着泄放阀打开,造成系统燃油瞬间下降。

拆下轴承座和反冲导盘,清洁打磨后装复,滤器反冲洗时失压故障排除。

三、维护管理经验

(1) 合适的空气压差是保证泄放阀迅速动作的关键,而经过减压阀后空气压力过低又不能保证良好的反冲洗效果,因此要经常留意减压阀后的空气压力值是否在正常范围内。

另外,在BOLL&KIRCH 6.62.1 型自清滤器正常工作时,最好不要关闭控制空气,否则可能造成燃油失压。

(2) 拆检前一定要泄放压力。

在检修工作开始前,先完全转换到旁通滤器,手动激活几次反冲洗动作,确保滤腔燃油压力完全泄放后再关闭控制空气(即先泄油再关气) ,最后开始拆检。

同理,检修完毕装复后,先开控制空气,待气压正常后,再向自清滤器方向缓慢转动滤器转换手柄至 1/4 位置,给滤腔充油排气,即先开进气再充油。

否则,燃油会反灌进空气腔室和管路阀件,污染系统的各种气动元件,造成故障。

(3) BOLL&KIRCH 6.62.1 型自清滤器本体底部有蒸气直接加热,加上高温燃油的浸泡,造成滤器腔室温度很高,胶圈容易老化,腔室内滑动接触的各部件密封面容易积炭。

因此,每次拆洗滤芯时,也要检查清洁腔室底部反冲导盘。

(4) 由于滤腔与滤芯架之间间隙非常小,检修后特别是换新滤芯架下部胶圈,加上热胀冷缩原理使得未充油的滤器本体收缩,刚开始试用时可能出现滤芯转动阻力增大甚至转轴卡阻转不动的情况。

只要确认安装准确到位,耐心等滤器充油并充分热起来后,卡阻现象就会慢慢消失。

(5) 依BOLL&KIRCH 6.62.1型自清滤器反冲洗工作原理,其反冲排污过程几乎瞬间完成,良好的滤芯反冲洗效果依赖于高压的空气反冲和顺畅的污油泄放。

因此,其泄放管路不能安装节流板,反而建议安装短、粗、直的管路作为泄放管。

(6) 日常检查中要经常留意限位开关与位置凸轮之间的相对位置是否精准。

如果有误差,那么可以通过手动顶开二位五通阀接通气路,使其转动直至二者对准。

手动执行反冲洗操作时,在打开泄放阀前,必须注意上述动作是否到位,以免误操作造成副机燃油失压,从而酿成事故。

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原创作者系:

广东海洋大学    余培文 孔建华

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船机帮/ShipTechHelper

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