導讀
船用主機就是船舶的動力裝置, 是為各類船舶提供動力的機械。
船用主機根據采用燃料的性質、燃燒的場所、使用的工質及其工作方式等的不同,分為蒸汽機、內燃機、核動力機和電動機。
目前,大多數貨輪使用內燃機中的往復式柴油機作為主機。
本文所介紹和討論的32000噸散貨輪主機采用的就是這種往復式柴油機,其型號為YMD6E***3LSII。
一、船用主機的調試
主機是貨輪的心臟, 它的運行狀態對于整個航行十分重要。
在船用主機的運作前,通常需要進行設備的單機調試和聯動調試,其目的是驗證船用主機正常工作的可靠性,但是,在實際操作過程中,主機常常會出現很多異常狀況。
因此,只有通過有效的檢查、調試以及分析,并且進行處理,才能使船用主機正常的運行。
船用主機的調試方法如下:
1、調試主機操縱系統
船用主機的操縱系統主要包括起動系統、換向系統和調速系統,其結構與功能較為復雜。
為保證操縱系統可靠地工作,在航行前必須做好調試工作。
(1)調試起動空氣系統起動系統。
操作人員首先應該檢查起動空氣系統的清潔度,然后壓縮缸內空氣推動活塞使主機的轉動起來,監測船用主機的起動轉速是否處于正常范圍內,且盡可能的減少起動消耗的能量。
(2)調試換向系統
32000噸散貨輪的換向系統較為復雜,一旦出現故障會造成重大的損失甚至威脅到船上人員的生命安全,因此必須重視調試工作。
操作人員首先應該暫停船用主機,當引擎降至較低轉速時,然后往缸中注入壓縮空氣,使主機反向轉動,完成換向。
(3)調試調速系統
船用主機的調速系統是控制主機的轉速并將之穩定在某個轉速下運轉的系統。
當轉速底時,操作人員應該監測調速板是否加大壓力使執行器開口加大,油量是否增加,轉速是否提高;相反,當轉速過底時,操作人員監測調速板輸出壓力是否減小,油量是否減小,轉速是否降低。
如果發現故障,及時進行修理,然后進行再次調試。
(4)主機滑油及氣缸油系統調試
主機滑油管路清潔度要達到肉眼看不到顆粒,檢查各缸連桿大端、小端及主軸承出油量,檢查各運動件是否靈活。
檢查氣缸油注油器用手動注點油,磨合期主機汽缸油注油一般供油量放量大一些。
(5)調試主機報警監測系統
主機滑油壓力低報警及低壓停車,高溫水低壓報警高溫水溫度高停車,超速停車,排氣溫度高報警停車,油分探測濃度高報警,啟動空氣低壓報警,低溫水壓力低報警,曲軸箱油霧濃度高報警停車,盤車機列和報警,滑油溫度高報警,啟動失敗報警,主軸承溫度高報警,排氣閥油壓低報警,掃氣壓力低報警等等。
2、調試燃油供給系統
燃油供給系統的具體調試方法為:
首先,應先打開減壓設備的搖轉曲軸,如果每個氣缸都發出清脆的噴油聲音,表示噴油系統運行良好。
如果只聽到噴油聲卻不來油,表明油路中有空氣,此時可旋松柴油濾清器和噴油泵的放氣螺釘,排除油路中的空氣;
如果出現不供油和供油不足的情況,則應該檢查輸油泵的止回閥和出油閥是否卡滯、彈簧是否斷裂,一旦出現上述問題及時進行更換零件。
如果止回閥和出油閥都正常運行,則應立即檢查進油壓力,壓力過低也是導致不供油和供油不足的重要原因。
3、調試冷卻水系統
冷卻水系統的作用是使船用主機在最適宜的溫度下工作。
主機的工作溫度過高或過低都會降低它的動力性、經濟性和持久性,因此必須重視冷卻水系統的調試。
因此,操作人員應該及時檢查水箱內的冷卻水量是否充足,如果不足則及時添加冷水量。
同時記錄水溫表上冷卻水的水溫,防止冷卻水的水溫過高。
另外,散熱器是冷卻水系統中的重要組成部件,應模擬檢查溫度控制器是否正常工作。
4、調試配氣系統
船用主機的配氣系統包括凸輪與凸輪軸、凸輪軸傳動機構、氣閥驅動機構以及氣閥機構,其作用是將做功后的廢氣排出缸外,為下一個循環充入新氣做準備,同時可以提高燃油的燃燒率。
配氣系統對于船用主機的性能具有重要影響,因此操作人員應該重視配氣系統的調試與控制,對于各部件的運動以及受力情況進行監測,同時分析管道長度是否符合標準,保證主機配氣系統正常運作,進而提高船用主機的綜合性能。
二、船用主機的故障及排除
筆者對于燃油系統、冷卻器、增壓器、潤滑系統、主機運轉中常見故障進行了分析和研究,并且提出了相應的排除方法。
1、燃油故障
(1)油路不暢
油路不暢或有空氣會導致船用主機的轉速不穩和調速不靈敏。
當出現這種情況時, 操作人員可以松開放氣螺釘, 排除空氣,然后檢查油路不暢的實際位置,清洗濾器,必要時換新。
(2)燃油泄漏
燃油泄漏不僅會造成燃油的浪費,同時存在一定的安全隱患。
因此操作人員應該注重平時的檢查,防止燃油泄漏現象的發生。
2、冷卻器故障
(1)冷卻器堵塞
船用主機的冷卻器堵塞會導致其散熱效果下降,進而導致油溫偏高。
因此,船用主機操作人員應該定期清洗散熱器,對于堵塞的冷卻器進行及時的疏通,然后重新調試。
(2)冷卻水溫過高
冷卻水溫過高。
因此應該及時做出調整,如果冷卻水水量不夠則及時補充冷卻水。
同時應該做好冷卻系統的保養工作,保持設備運行環境的通風散熱,減少超負荷運轉情況。
3、增壓器故障
本文所介紹和討論的32000噸散貨輪的主機燃油消耗量較大,為了保證燃油燃燒率,同時節約燃料成本,該貨輪采用了廢氣渦輪增壓器,即利用船用主機排出的廢氣能量來驅動渦輪高速旋轉,帶動與渦輪同軸的壓力機高速旋轉,從而將空氣壓入發動機氣缸。
但是由于增壓器的工作環境比較惡劣,處于高溫高壓和高速運轉的狀態,因此故障發生率較高。
當增壓器處于非正常工作狀態時,壓氣機的排出流量過少,壓力的忽高忽低變化和會引起機器的較大的波動,并發出沉重的喘息聲,進而導致功率下降,增壓器運行效果降低,為船用主機的運行帶來不利的影響。
操作人員應該對于增壓器的壓力和排出流量進行監測,注意機器振動聲音的變化。
4、潤滑系統故障
當出現活塞環結膠或磨損超過極限值、燃油品牌不符合規定、燃油霧化不良等情況時會導致船用主機的潤滑系統出現問題。
潤滑油過稀也會減輕潤滑效果;
潤滑油過稠,則會導致船用主機無法起動或起動困難。
當出現潤滑系統故障時,應該及時檢查潤滑油系統中的進油器和濾清器是否堵塞,如果堵塞應先進行疏通。
再檢查其他設備是否出現泄漏、卡滯等問題,及時做出修復和更換。
5、主機運轉故障
船用主機在運轉過程中有時會出現功率不足和轉速降低的情況,此故障發生的原因可能是以下三種情況。
(1)軸承發熱
加油過多是引起軸承發熱的重要原因之一。
因此,當船用主機的軸承出現發熱情況時,應該檢查是否按照生產廠家說明書規定要求給主機軸承箱加油,及時做出調整。
(2)活塞咬缸
船用主機出現活塞咬缸的現象會加大活塞的磨損量、降低主機的使用壽命,同時大大增加燃油的消耗量。
當出現這種故障時,可以首先檢查和測量活塞與汽缸的間隙大小,了解活塞在汽缸中的實際位置后,進行相應的調整,必要時更換新的活塞。
(3)缸不供油
一個缸或者幾個缸不供油則會導致船用主機出現功率不足和轉速降低的現象。
因此,操作人員應該及時監測缸中油量,防止缸不供油現象的出現。
三、船用主機的故障檢查與監測
加強船用主機設備的維護工作也是保證主機壽命的關鍵因素之一。
在貨輪航行前,操作人員應該做好主機工作前的各項檢查,同時筆者提出引入和應用主機監測系統,快速智能的發現及處理船用主機故障。
1、做好主機工作前的各項檢查
在船用主機工作前發覺故障及時進行處理和修復,可以有效降低事故的發生率。
因此,主機操作人員應該做好船用主機工作前的各項檢查,做到防微杜漸,才能減少重大故障的發生率。
2、引入和應用主機監測系統
21世紀是信息技術的時代。
加大計算機網絡技術的利用率,引入和應用新穎的主機監測系統,對于貨輪的動力裝置進行調控,模擬人類專家對于船用主機故障進行診斷可以快速的發現故障,及早自動的對故障問題做出處理。
筆者建議建立一個船用主機監測系統,進一步提高船用主機故障的及時性與準確性。
如圖一所示,該監測系統應該包含四個部分:輸入模塊、案例庫、診斷模塊以及輸出模塊。
首先,當船用主機出現故障時,監測系統的輸入模塊會第一時間獲取相關的故障數據與信息,系統再通過故障案例庫的檢索和對比,匹配故障原因,然后在系統的診斷模塊中進行分析和診斷,最后進入系統的輸出模塊輸出故障結論和故障處理措施。
此外,操作人員對于監測系統的案例庫可以進行修改、更新等操作,通過不斷的修正和學習,可以進一步提高故障診斷的準確率。
但是,這是一個比較復雜的系統工程,需要更多的計算機技術支持以及更加科學的管理,因此未來的實際應用之路任重而道遠。
四、結論
主機是船舶的重要組成部分,主機發生故障就會對船舶的安全性造成威脅。
為保證船用主機的正常工作,防止突發事故,及時進行調試以及故障排除是十分必要的。
因此,操作人員應該積極探索主機調試和故障排除方法、應用科學的監測手段可以進一步提高船用主機的可靠性和推進效率,延長船用主機的使用壽命的同時減少維修費用。
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