導讀
隨著油價大幅攀升,石油提煉技術進步,現在煉油二次加工采用熱裂化、焦化和減粘裂化、催化裂化、加氫裂化等先進技術,提煉出更多渣油,同時渣油的質量也越來越差。
船用燃料油就是這些石油蒸餾剩余的渣油,粘度多在3500s以上。
與此同時,由于航運市場的激烈競爭,為了提高船舶營運效益,船公司一直在降低船舶燃料費用上下功夫;而柴油機制造商為了迎合市場,不斷改進主副機及鍋爐的設計,使之能夠使用劣質燃油,從油種差價中降低經營成本。
本人工作過的船舶副機使用的燃料油與主機燃料油一樣,規格都為IF380cst,這為公司帶來了可觀的經濟效益,但也增加了管理難度,稍有不慎,副機高壓油泵就會出故障,直接影響船舶安全。
這就要求輪機管理人員不斷總結經驗,探索更科學、更合理的管理手段來保證副機的安全運行。
一、副機高壓油泵咬死常見故障現象
在我部1700TEU和 3400TEU船上副機均為WARTSILA公司的產品,只是缸數及個別系統不一樣,但是卻普遍遇到過高壓油泵柱塞與套筒咬死故障,并且多發生在啟動和停車過程中,正常運行中偶爾也會發生以下現象:
1、副機啟動時個別一個缸或幾個缸高壓油泵柱塞與套筒卡住,使油門桿來不及動作,副機啟動失敗。
2、副機啟動過程中單缸高壓油泵柱塞與套筒卡住,副機能啟動起來,但單缸不發火,副機運轉時振動劇烈,其它缸排溫激增。
3、副機正常運行中,突然某缸高壓油泵柱塞與套筒卡住。這種故障危害性最大。
本人在兩條船都曾碰到這種情況,且都發生在深夜的無人機艙值班期間,警報響后下機艙發現副機排溫高溫報警,單缸排溫低,其它缸卻都已超過500℃,發電機頻率波動不穩定,所有設備控制箱的電流表都在隨之波動,所有的照明燈都在閃。
檢查后發現運行中的副機單缸高壓油泵柱塞與套筒卡住。
4、副機卸載時出現個別缸的高壓油泵柱塞與套筒卡住,運行中的副機不能隨調速器減小油門,發生飛車保護并保警,導致副機直接停車。
二、原因淺析
1、結構原因
副機高壓油泵柱塞與套筒卡住現象多發與其設計及構造原理密不可分。
柱塞與套筒是一對精密偶件,當副機以720RPM 甚至900RPM運轉時,柱塞也以相對應一半的速度做往復運動,而柱塞與套筒相對運動的接觸面油來自潤滑系統的滑油潤滑,一旦斷油,便會引起干摩擦,很快造成咬死現象。
從套筒內部結構可知,來自副機自帶滑油泵的潤滑油首先經過高壓油泵本體,然后引入套筒外緣,套筒外緣有三個油孔通道,其中兩個進油孔和一個排油孔,中間由密封圈隔開。
壓力滑油經套筒外緣油孔到達套筒內上下布置的通道,最后進入分布在套筒內壁的油槽中起潤滑作用。
從其油孔、通道和油槽的尺寸來講,通徑均比較細小,這就對潤滑油的質量要求極高。
如果滑油質量低劣或臟污,再加上燃油溫度為130℃,使高壓油泵本體處于一個高溫環境,極易使滑油在高溫下產生積碳和雜質積聚,引起通道堵塞,柱塞偶件在無充足的潤滑油情況下卡住。
在拆檢高壓油泵過程中,經常發現本體內部的油孔通道積碳堵塞嚴重,根本無法清通。
2、人為操作因素
副機重、輕油轉換速度太快和卸載后副機空轉時間過短,是導致副機高壓油泵卡住的另一原因,由于換用不同油種時急于求成,升溫或降溫太快,使高壓油泵驟冷驟熱。
副機高壓油泵柱塞和套筒雖然膨脹系數相同,但柱塞被高溫燃油包圍,升溫和膨脹快;套筒內部是高溫燃油,外面是相對較低,升溫和膨脹較慢。
而柱塞和套筒配合間隙極小,升溫和膨脹的速度不同導致柱塞套筒偶件的配合變為過盈配合而卡死。
三、應對措施
1、加強燃油管理
a.按說明書要求配備和使用燃油添加劑和助燃劑,切實保證燃油品質的相對穩定;
b.燃油先裝先用,不使之留船過久,以避免燃油變質;
c.加強燃油分油機的定期維護保養,確保其良好的工作狀況,提高燃油凈化質量;
d.加強燃油進機的溫度(粘度)控制,參照說明書并結合實踐經驗確定燃油沉淀柜、日用柜和燃油進機的最佳溫度,以保證燃油的最佳粘度,必須用粘度計調節并控制燃油溫度升降幅度,傭保溫度變化速度小于2℃/min,燃油粘度必須大于2cst;
e.盡可能減少混油,包括減少任何不同產地、不同品種和不同批次的燃油相混。
擬加油的油艙在加裝前盡可能駁空,換用不同品種或不同批次燃油時,盡可能提高一種燃油的數量比例,降低另一種燃油的比例。
2、加強副機滑油系統的管理
堅持使用滑油分油機對副機曲拐箱系統滑油的分離。
定期清洗滑油進機濾器及離心濾器,從拆檢的安全濾器、紙質濾器及離心濾器的臟污程度可以目視滑油質量,還可送至專業的檢測機構作進一步滑油化驗,一旦臟污嚴重或有重油漏入滑油系統,滑油必須及時更換,保證滑油質量也就保證了高壓油泵的良好潤滑工況。
3、適當縮短副機高壓油泵的拆檢保養周期
按說明書高壓油泵的拆檢周期可以到16000小時,但實際工作中當高壓油泵運行到6000-8000小時就會出現故障,所以本人認為副機高壓泵使用時間8000小時左右,通過檢查運轉或停車時高壓油泵齒條油門桿的活絡狀況,確定是否需要提前進行高壓油泵的拆檢保養。
拆檢時更換所有密封圈,特別注意要清潔套筒各油孔、通道和油槽,如遇堵塞無法清通則須更換備品。
柱塞上積的油垢可以用廚房洗碗用的百潔布適當清潔。
4、注意加強副機運轉中和停機時的科學管理
副機正常運轉期間,一般負荷變化不會太大,所以高壓油泵油門變化也較小,高壓油泵柱塞和套筒圓周方向的相對位置基本不變,因此副機運轉期間,建議3天左右要對各缸高壓油泵齒條加潤滑油活絡,保證各部件潤滑充分。
副機卸載后停車前最好空載運轉5-10分鐘,并加油活絡高壓油泵齒條,停車后立刻盤車幾轉,并再次檢查高壓油泵的齒條是否活絡,如有卡阻,馬上啟動副機或僅僅沖一下車,加油活絡齒條,直至卡阻現象消失,為下次啟動副機做好準備。
只要確保停車時高壓油泵齒條活絡,基本上下次再啟動副機時就不會發生卡咬現象,從而避免一些緊迫局面出現,確保船舶的進出港和航行安全。
作為輪機管理人員,科學管理不僅可以確保設備的安全運轉,而且可以起到事半功倍的效果,節約備件費用和減少一點勞動強度,減少一些不必要的拆檢。
免責申明:本文來自船機幫,作者張利軍;僅代表作者觀點,不代表中國海員之家立場。其真實性及原創性未能得到中國海員之家證實,在此感謝原作者的辛苦創作,如轉載涉及版權等問題,請作者與我們聯系,我們將在第一時間處理,謝謝!聯系郵箱:cnisu@54seaman.com
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