【船机帮】主机燃油升压器故障实例

船机故障心莫慌,遇事不决船机帮

导读

某船主机型号为MAN B&W 12K98ME-7,额定转速94r/min,额定功率72240 kW。

在某次离港引航员离船后,主机MOP发出 “Fuel Hunger Not Returned-CCU6”警报,后发展为主机No.6 缸燃油升压器柱塞行程太大报警,且该缸不发火。


故障现象

当主机转速在50r/min以下运转时,工况正常。

当引航员下船后,主机加速到50r/min以上时,主机MOP发出“Fuel Plunger Not Rretumed CCU6”警报。

从MOP上“Maintenace Troubleshooting”中观察CCU6的燃油升压器冲程,发现冲程上下波动,一会儿比其他缸冲程小,一会儿 比其他缸冲程大,排气阀动作正常,No. 6 缸排烟温度低(只有72℃)。


故障排除

故障发生后,根据故障现象初步判断可能是 FIVA导阀故障。

由于尚在复杂水域航行,附近船舶比较多,暂时采取主机单缸停油措施,将No.6 缸负荷减到0,排气阀和气缸油注油器正常工作,主机维持低速运行,立即组织人员更换FIVA导阀。

关闭420号阀,切断液压油供给,打开421号阀,泄放液压油压力,很快FIVA导阀更换完毕。

接好电缆、各阀复位后,重新将No.6 缸负荷加到正常值,故障依然存在。

触摸主机No.6 缸缸头燃油高压油管发现:

至喷油器的3根高压油管脉动微弱,气缸内未发火,但是燃油升压器声音很响;

排气阀液压油管脉动正常,开关声音正常。

在MOP上查看故障可能原因主要有4种:

(1)  燃油进口压力低;

(2)燃油升压器燃油吸人阀故障;

(3) FIVA阀阀芯卡阻;

(4)燃油柱塞卡阻。

而此时主机燃油压力为0.75 MPa,不存在燃油压力低的问题。

更换燃油升压器位置传感器,故障依然存在。

对主机No.6缸进行单缸停油,关掉该缸燃油升压器燃油进油阀,放掉升压器内燃油,拆除燃油升压器燃油吸油阀。

经检查,该吸油阀无卡阻和堵塞,密封良好。

所有部件装复后,No.6 缸再次投人运行, MOP上发出“Fuel Plunger Stroke Too High-CCU6”报警,No.6 缸仍然不发火。

查看故障可能原因主要有5种:

(1)吸油阀故障;

(2)喷油器故障;

(3)燃油压力低;

(4) FIVA阀故障;

(5)CCU故障。

吸油阀已拆检过没问题,喷油器更换后才工作几百小时,且3个喷油器同时故障的可能性很小,加上燃油压力也不低,怀疑FIVA阀故障和CCU故障。

更换全新FIVA阀,故障仍未消除。

因为班期较紧,不允许停船检修,只能短暂暂停主机,在船舶有余速的情况下,使用气缸油应急电缆维持No.6缸注油,快速更换CCU6的MPC-10控制板。

MPC-10控制板换好重启后,在MOP上对 CCU6 进行测试,测试全部通过。

重新启动主机,MOP上仍然出现“Fuel Plunger Not Rretumed-CCU6” 和 “Fuel Plunger Stroke Too High-CCU6” 警报,故障仍然没有排除。

经与船长商量,决定维持2d到港后更换F1VA阀,控制主机负荷不要太高。

到港后在码头更换FIVA阀,在MOP上对CCU6进行测试,测试全部通过,手动进行喷油试验也正常。

但在开船后,仅仅在主机第1次启动时,No.6缸高压油管脉动正常,该缸排烟温度有短时上升,说明刚开始油缸是发火的。

很快MOP上又出现 “Fuel Plunger Stroke Too High-CCU6” 警报,主机No. 6 缸排温仍只有70℃左右。

图 1 燃油柱塞升程曲线

在MOP上查看燃油柱塞升程曲线(见图1),可以看出No.6缸燃油柱塞升程明显比正常缸升程大,而且升程是逐渐增大的。

根据现象怀疑燃油柱塞下部用于位置检测的倒锥形部件脱落,造成燃油柱塞行程过大而报警。

单缸停油,关掉该缸燃油进油阀,泄放燃油升压器内燃油,拆除升压器位置反馈传感器和升压器顶部的反牙外六角螺栓,用专用工具拧到燃油柱塞顶部,把燃油柱塞往上提,在位置传感器安装孔通过观察倒锥形部件是否随着燃油柱塞一起上下移动来检查倒锥形部件是否脱落。

经检查,倒锥形部件并没有脱落,至此故障查找又陷入僵局。

通过分析认为燃油柱塞有卡阻现象,主机刚启动或者低速运行时,柱塞能够上下运行且正常供油。

但随着主机转速上升,柱塞卡阻造成 No.6 缸喷油器不喷油,而且在升压器旁能听到升压器内有很大的金属撞击的声音,经判断是液压柱塞撞击燃油柱塞和倒锥形部件的声音。

至此 ,基本确定是燃油升压器存在故障。

船舶在航行时不允许停机检修,只有再次单缸停油维持到港检修,打算更换燃油升压器。

到港后更换该缸燃油升压器和3个喷油器,也在MOP上对CCU6进行测试,测试全部通过,手动进行喷油试验也正常,但燃油柱塞行程仍然比其他缸偏高。

对换下的燃油升压器进行解体,其他部位检查正常,但发现液压柱塞套筒上部2道密封令之间有黑色积炭,液压柱塞上部分也有积炭且有拉毛现象(见图2和3)。

图2 2道密封令之间有积炭

图3 液压活塞上部分积炭且有拉毛现象

驶离码头后启动主机,No.6缸正常发火,燃油升压器燃油柱塞冲程基本正常,只略显偏高,也在正常范围内。

运行多天后,主机工况正常,说明故障已经排除。


故障分析

对于此类型电喷主机与HCU有关的故障,查找故障的原则一般为由简单到复杂。

先从最简单的 FIVA导阀开始更换,然后是位置传感器、吸油阀、MPC板、FIVA阀,最后才是更换燃油升压器和排气阀升压器。

在此案例中,采用排除法由简单到复杂查找故障,按照MOP上的故障信息提示将能排除的故障都排除后仍未解决故障,最后经过分析判断为燃油升压器故障。

液压柱塞套筒上部2道密封令中上侧令密封不好,从燃油柱塞漏下的燃油进入液压柱塞上部外围空间结炭,造成液压柱塞卡阻进而拉毛。

由于液压柱塞卡阻,上一个上升冲程后柱塞没有及时回到原位,下一个上升冲程又接踵而至继续推高柱塞,造成柱塞越来越高,位置传感器检测到的冲程越来越大,但柱塞不能正常吸排油,No.6 缸喷油器不喷油,因此出现“Fuel Plunger Not Rretumed-CCU6 ” “Fuel Plunger Stroke Too High-CCU6”警报、No.6 缸不发火、排温低等现象。


结束语

由于电喷主机在HCU方面出现故障概率较高,船上应:

(1)保证液压油的清洁度,以减少HCU出现故障的概率;

(2)备足相关的备件,如FIVA导阀、位置传感器、MPC板、FIVA阀、升压器等,最好留有全新备件,有助于准确判断故障;

(3)定期拆检HCU相关部件,及时发现问题,更换问题部件,更换有关的密封件;

(4)做好日常维护保养,在出现故障时快  速找到故障原因,以保障船舶的安全营运。

本文原创作者系:

中远海运船员有限公司上海分公司   陈启云

END

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