本文针对一起主机滑油泄漏故障原因查找与处理过程的见解及分析,并以此为切入点阐述轮机人员的工作态度、专业知识和责任心等方面对轮机管理工作的重要性,并提出相应的管理注意事项,供轮机管理人员参考。
1 故障现象
某船建造于2008年9月,是一艘好望角型散货船,主机型号MAN B&W 6S70MC,大连船用柴油机厂制造。从2016年9月开始本船主机滑油消耗量开始变大,查找原因至今无果,近几年一直采用适当降低主机滑油压力(0.25 MPa降到0.22 MPa)的临时措施以减少滑油耗量,基本维持在每天消耗80~100 L,比正常值多出50~60 L,至本人上船任职已经将近4年时间,主机总共运行23 198 h,按照每天多消耗50 L计算,4年额外多消耗滑油约为48 329 L,对于当前航运形势来说无疑是一笔很大的经济损失。
2 故障查找
本船主机是传统的MAN B&W MC机型,在远洋船舶上应用非常广泛,各方面技术都很成熟。滑油消耗量大无非2种原因:一是燃烧,二是泄漏。对于燃烧而言,由于低速二冲程柴油机设计了十字头装置,利用盘根箱将曲轴箱和扫气箱隔开,主机滑油不可能通过盘根箱再通过扫气箱进入燃烧室,因此消耗的滑油不可能被燃烧掉。所以只有第2种可能,就是泄漏。滑油泄漏可分为外部泄漏和内部泄漏,下文是根据本船滑油油路设计特点,查找滑油泄漏点的分析和处理过程,供大家参考。
2.1 外部泄漏分析
外部泄漏指除主机本身以外的与滑油有关的设备、设施及管路的泄漏,泄漏点包括:(1)滑油分油机;(2)滑油冷却器;(3)主机机身外观;(4)滑油循环柜透气管;(5)与循环柜相邻的干隔舱。使用排除法逐一进行检查,为排除滑油分油机泄漏可能,航行期间停止分油机运行5 d,检查滑油耗量跟之前没有变化,彻底排除滑油从分油机泄漏的可能性。接着检查冷却器,本船滑油冷却器通过低温淡水作为冷却介质来冷却(中央冷却器型)滑油的板式冷却器,滑油泄漏只能漏到滑油冷却器外表面或低温淡水系统。经检查冷却器外表面清洁干净,而且低温淡水柜也没有可疑油迹,排除滑油冷却器泄漏的可能性。主机外观从上到下未见明显油迹,直接可以排除。航行中拆下循环柜的透气管检查,未见泄漏。为排除干隔舱的泄漏,打开干隔舱人孔道门,进入舱内检查,舱内没有油迹,可以排除此处泄漏。至此外部泄漏的可能性全部排除。
2.2 内部泄漏分析
内部泄漏指主机机体内部由于滑油系统的某个部件功能欠佳或密封性能变差,导致滑油泄漏到滑油系统以外的某个地方,不能再次回到滑油系统(主机滑油循环柜),从而造成滑油异常消耗。就本船主机而言,滑油可能泄漏点有3个:主机增压器、盘根箱及活塞头内部(活塞冷却油)。其他地方例如排气阀液压油、凸轮轴轴承、主轴承、十字头轴承等的泄漏都可以回流到主机滑油循环柜,不会造成滑油损失。同样逐一从以上3个方面进行查找和排除。由于本船主机滑油消耗异常已经很长时间,公司也曾怀疑从主机增压器处泄漏,曾安排专业厂家对主机增压器进行解体检查,得出的结论是增压器部件一切正常,不会泄漏滑油。事实证明此后滑油耗量依然不见减少,排除增压器泄漏的可能。再检查盘根箱,盘根箱的作用是将曲轴箱和扫气箱隔开,内部有7道密封环,下面4道油环防止曲轴箱滑油随活塞杆漏入扫气箱,上面3道气环防止扫气空气漏进曲轴箱,每个盘根箱都设计1个检漏管,通到机体外部,见图1。如果油环密封性能变差,就会有滑油从检漏管流出,而本船设计这部分滑油是不可回收的,直接流入滑油泄放柜,最后以污油形式焚烧或送岸处理,此处泄漏量大也会造成主机滑油异常消耗。为了计算盘根箱的泄漏量,分别将6个盘根箱的检漏管流出的滑油进行收集,每天约回收10~15 L滑油,属于正常范围,这说明主机滑油泄漏与盘根箱无关。最后检查活塞,这也是最受怀疑的地方,MAN B&W机型活塞冷却基本采用系统滑油冷却,带有压力的系统滑油,由主机曲轴箱内的伸缩管经十字头内部油道,再通过活塞杆内部油路将滑油输送到活塞头内部,吸收热量后的高温滑油再由活塞杆内部油道流回曲轴箱。在这段油路中,若活塞头部密封不良,其滑油泄漏直接漏入扫气箱,再通过扫气箱放残阀(见图2)流入扫气箱放残柜。为查找活塞是否泄漏,在主机运行期间将6个扫气箱放残阀全部关闭,30 min后利用空矿泉水瓶从检查口(见图2)收集各缸残油量,结果发现主机No.2缸收集到的残油量远远大于其余各缸,由此可以断定主机多消耗的滑油就是通过此处泄漏到扫气箱,然后泄放到扫气箱放残柜,再通过焚烧炉焚烧或交岸处理。
3 解决过程
在确定主机No.2缸泄漏之后,利用在锚地候泊时机打开No.2缸扫气箱道门,将滑油压力调至0.4 MPa,盘车对活塞进行检查,未见明显泄漏点。最后只能进行吊缸查找具体泄漏位置,活塞吊出后同时解体盘根箱和活塞,对盘根箱各间隙按说明书数据进行调整,弹簧全部换新。活塞解体前用专用工具进行试压,未发现泄漏点,为打消疑虑换新2道密封令(见图3的167和179),装复后再次启动主机运行检查,结果No.2缸活塞依然泄漏,这说明真正泄漏点还是没有找到。为彻底解决主机滑油泄漏问题,再次利用锚泊时机对主机No.2缸进行吊缸检查,这次将活塞吊出机舱,活塞头倒置后全部浸入水中,用0.8 MPa空气试压,最终发现1只活塞头固定螺栓(见图4)从根部有大量气泡冒出,活塞头共有12只固定螺栓均匀分布于内圈,与活塞杆紧固在一起,活塞头与活塞杆的接触面之间没有密封材料,所以活塞冷却油就会漏入这个紧固螺栓周围空间,而这只螺栓的螺母上表面与活塞杆之间靠2个接触面密封,防止活塞冷却油漏入扫气箱。找到泄漏点后重新将活塞吊入机舱,拆下漏气的螺栓,将螺栓、螺纹清洁干净,由于没有备用螺栓,为保险起见螺栓的密封面涂抹一层密封胶(耐油、耐高温密封胶,不会影响下次拆卸),用扭力扳手按说明书力矩将所有螺栓依次收紧,发现漏油的螺栓比之前多旋入15°,装复后再次浸入水中试压,漏气现象消失。开航后检查No.2缸泄漏情况,恢复正常。至此,困扰本船4年之久的主机滑油异常消耗问题得到彻底解决。
图3 活塞结构
图4 活塞头固定螺栓
4 原因分析
4.1 客观原因
由于某种原因(螺栓质量差、长时间受到活塞往复惯性力作用而产生永久变形或装机之初就没有按要求力矩拧紧)造成螺栓密封面密封不良,从而引起滑油从密封面向外泄漏。针对本船漏油故障,主机停车时漏油螺栓跟活塞杆的接触面间隙很小,漏油量很少,不易被发现。当主机运行时,受到活塞往复运动惯性力作用,活塞向下运行时螺栓受力被拉长,密封面间隙变大,漏油量增大,这也是停车时不易发现滑油泄漏点的原因之一。
4.2 人为因素
综上所述,其实本船滑油泄漏点的查找并不困难,之所以长时间未被发现,本人认为其原因与当时在船主管人员和机务主管人员的工作态度和责任心直接相关:(1)泄漏处的滑油全部流入扫气箱放残柜,根据事后测量,泄漏未解决前扫气箱放残柜每天收集量约180 L,泄漏解决后每天收集量约120 L,而扫气箱放残柜的总容量只有0.7 m3,每天相差60 L的残油量,很难相信,这么明显的不正常现象竟然没被发现。(2)在清洁扫气箱时,对比6个缸扫气箱内部,可以非常明显地看出主机No.2缸盘根箱上表面活塞杆周围被泄漏的滑油冲刷得非常干净,而其余5个缸盘根箱上表面都被一层黑色油泥覆盖,主管人员稍加注意就会发现这个现象。(3)主管人员的工作态度存在问题,缺乏迎难而上的“战斗”精神。现代管理学普遍认为人对事物的态度决定人的行为,泄漏之初机务主管和在船人员非常重视,经过一系列检查甚至还拆检主机增压器,最终没有找到滑油泄漏点,继任主管人员虽然受命继续查找滑油异常消耗原因,由于业务能力有限和缺乏责任心,认为是遗留问题,既然前任没有解决好,说明问题不是那么容易解决的,再者也不影响船舶正常航行,听之任之。正是这种想当然的工作态度使本不复杂的问题拖了4年之久。对船舶安全来说,主机滑油消耗量大不是小事,应引起船岸主管人员的高度重视,不能因不影响航行就一拖再拖,极易引起重大机损事故。纵观这次主机滑油异常消耗问题的解决过程,期间也走了不少弯路:(1)在主机停车状态下,滑油压力提高到0.4 MPa时,如果当时进入扫气箱内侧检查,或许就能查到泄漏点(泄漏点位于扫气箱侧,从扫气箱道门侧无法看到);(2)第1次吊缸检查,试压使用的是0.4 MPa的淡水,加上时间较短,所以也未能发现泄漏点,这样才导致第2次吊缸检查,最终发现泄漏点。
5 结束语
轮机管理是一项非常复杂的工作,在日常工作中会遇到各种各样的设备故障,在处理这些故障时需要管理人员全面深入分析故障原因,找出问题的根本症结。除常见原因以外,还得从设备的工作原理、结构特点、运转状况等因素全面加以分析,才能从根本上解决问题,达到事半功倍的效果。轮机管理人员平时应加强专业知识的学习和实践经验的积累,增强责任心,对任何设备故障要及时处理解决,不留后患,确保人、船、货的安全,只有这样才能在任何困难面前立于不败之地。
参考文献:
[1]杨军海.某船主机滑油异常消耗原因分析及处理[J].航海技术,2021(04):31-32+35.
作者简介:
杨军海,轮机长,中远海运散货运输有限公司