诡异...主机NO.1缸排烟时而偏低...时而正常...

某轮,主机型号MANB&W6L80MC,额定功率20603KW,额定转速93r/min,营运转速89r/min,单级定压增压器两台, Auto ChiefⅣ主机遥控系统,主机所耗燃油为IF380CT。

1故障现象

某日,主机正常航行中,NO.1缸排温下降,偏差超过设定值,主机自动减速。检查停油阀(puncture valve)工作正常。而后停车更换了喷油器和高压油泵吸入阀,故障依旧。

两天前,曾出现主机燃油集油井低位警报,手动进行集油井放气,直到放气管路很烫,几个小时后,低位警报消失。

如果手动放气阀一直开着,过一会儿,NO.1缸排温逐渐上来,慢慢恢复正常。考虑到放气阀一直开着,溢油柜将很快报警。把主机燃油回油转至集油井的阀关闭,打开主机燃油回燃油日用柜的阀,主机运转正常。

此时申请了集油井浮子开关。几天后,进行试验,再次打开燃油回集油井的阀，关闭至燃油日用柜的阀。两天多点,主机又是由于NO.1缸排温低发生自动减速。如不采取任何措施,主机慢速10几分钟后,NO.1缸排温又自动慢慢上来,主机转速又恢复正常。过一会儿又自动减速……。只好又将主机燃油回集油井的阀关闭,打开回燃油日用柜的阀。主机运转正常。

2集油井和浮子开关原理

(1)集油井的结构

集油井(见图1)的作用一是清除燃油系统中的气体,是相当于燃油循环柜,多余的燃油聚集在这里又被循环泵吸入,当主机停止时,燃油就通过集油井进行循环。

集油井内的主要的三个连接管是进燃油循环泵的出口管、从主机回油来的进口管和从燃油供给泵来的进口管,这三个管子几乎在一个平面上。浮子开关安装在集油井的上部,离这个平面大约20cm。

(2)浮子开关的动作原理

集油井内浮子开关(见图2)的作用一是集油井液位低位时,发出低位警报,二是气体聚集在集油井顶部,气体越来越多,集油井液位下降,当浮子开关动作时,放气电磁阀打开自动泄放集油井内气体。

浮子开关内的浮球位于在集油井内,外部有一磁性开关感应浮球的位置。磁性开关连接两根线11和12当集油井内没有燃油或燃油位置较低时,浮球位于最低位,磁性开关闭合,接触器9K7(见图3)得电,常开触头13一14(9K7)闭合,放气电磁阀V45得电,电磁阀打开,开始放气。磁性开关闭合后,触发集油井低位警报(图纸省略);集油井内燃油上升,浮球上移,到最高位,磁性开关断开,接触器9K7失电,常开触头13—14断开,放气电磁阀断电关闭。同时,低位警报复位。

3故障分析

(1)主机排温低的原因

  • 高压油泵吸入阀故障,吸入阀卡死。

  • 高压油泵柱塞或停油阀黏住或泄漏。

  • 排气阀卡死在开启位置。

  • 喷油器喷嘴阻塞。

  • 燃油系统中有空气或气体或水。

(2)NO.1缸排温时而偏低时而正常

  • 这说明主机机械部件没有问题,喷油器、高压油泵和排气阀都正常。

  • 燃油系统中气体。可能是由于燃油系统中水燃油温度130度以上,燃油中的水汽化变为气体。也可能是由于某缸喷油器故障,如针阀头部断裂等,致使气缸内气体进入到燃油系统中

  • 燃油系统中的气体汇聚到集油井,如果气体不能被放掉,那么气体会越聚越多。

  • 集油井内气体经燃油循环泵吸入,进入主机燃油供给管路。

  • 主机燃油供就管路进入主机前,在NO.1缸前面有一段U型凸起管路,这段管路位置最高,可能会有少量气体汇聚于此。燃油首先进入NO.1缸,NO.1缸的管路相比其他缸较高,气体也先被吸入。

  • 燃油中的气体被NO.1缸高压油泵吸入,造成喷油器短时间不发火。气体被喷油器慢慢喷入气缸,气体越来越少,喷油器慢慢会发火,排温又开始逐渐上升恢复正常。

(3)集油井内气体无法排放

①放气管路堵塞。拆卸管路,无堵塞现象。

②放气阀卡死。功能试验正常。

③浮子开关上的磁性开关卡死。

  • 正常航行中,集油井中的燃油在高位,浮子开关工作在上位,磁性开关断开触头。放气电磁阀失电,放气阀关闭。

  • 正常情况下,集油井内有少量气体或者没有气体,不会引起浮子开关低位报警。

  • ·航行中,拆检浮子开关外的磁性开关,发现磁性开关有点卡阻,磁性开关上的弹簧力道不足。

  • 靠泊后,停燃油供给泵和燃油循环泵,关闭集油井所有进出口阀,打开集油井内的泄放阀。集油井燃油低位后,发生低位警报,放气阀通电打开。关闭泄放阀打开集油井的燃油进口,燃油上升,浮子开关工作上位,警报消失,放气阀关闭。测试几次,有时正常,有时不正常。证明浮子开关确实有问题。

4故障解决

(1)集油井中气体的来源

  • 每天加强燃油日用柜的放残次数。燃油日用柜含水量较少。

  • 南美所加燃油比重较小,只有0.94T/M3,适当减少使用南美所加燃油的加热温度。

  • 发生故障的半个月后,主机NO.2缸有一喷油器有烟气喷出,引发机舱烟雾报警。主机停车,拆检此喷油器发现,喷油器的底部有裂纹且断与喷油器本体分离。解体此喷油器发现其针阀偶件(即芯轴导套整体 Spindle guide,

  • complete)内的针阀头部已断,喷油器的止回阀有点卡阻,卡阻在开启位。可能是此缸喷油器故障导致燃油系统中气体的产生。喷油器喷油结束后,气缸内的高压气体通过喷嘴经喷油器内部通道进入到燃油回油管路,再进入到集油井内

  • ·此船喷油器是常规类型。喷油器针阀偶件内针阀断和底部断裂的可能原因是固定油头的弹簧垫圈咬死,上紧喷油器时,上紧力太大,导致喷油器开启压力增大。还有可能是针阀偶件使用寿命已到。

(2)浮子开关更换

  • 一个航次后,新的浮子开关供船后,整个浮子开关进行了更换。

  • 而后,主机燃油回油转换至集油井。主机运转正常,也没有出现过集油井低位报警。

5经验总结

主机发生突发故障时,要冷静思考,想想最近出现过什么异常现象。有时故障出现时,不一定是由单一的原因引起，这次的故障不只是燃油系统的问题，燃油系统中的气体是由损坏的喷油器产生的。

作者：上海远洋运输有限公司 轮机长 齐文征

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