幾例船舶主機(jī)故障現(xiàn)象及其分析

1、1論文：船舶主機(jī)故障現(xiàn)象及分析論文：船舶主機(jī)故障現(xiàn)象及分析目錄目錄目錄.1內(nèi)容提要.21 主機(jī)增壓器故障.31. 1 故障現(xiàn)象.31. 2 故障分析.32 主機(jī)空冷器故障.42. 1 故障現(xiàn)象.42. 2 故障分析.43 主機(jī)排氣高溫故障.43.1 排氣溫度過高故障現(xiàn)象. 53.2 排氣溫度過高故障原因分析. 53.2.1 整體排氣高溫.53.2.2 單缸排氣高溫.73.3 排氣溫度過高故障分析與處理. 73.3.1 整體排氣高溫故障分析與處理.73.3.2 單缸排氣高溫故障分析與處理.83.4 小節(jié).104 主機(jī)掃氣箱著火故障.104.1 故障介紹.114.2 故障分析.114.3 預(yù)防措施

2、.124.4 小節(jié).13參考文獻(xiàn)：.14內(nèi)容提要內(nèi)容提要主機(jī)運(yùn)行狀態(tài)與船舶安全營(yíng)運(yùn)密切相關(guān)。特別是在一些特殊海域、貿(mào)易繁忙的港口以及在狹窄的內(nèi)河航道機(jī)動(dòng)航行時(shí)，主機(jī)的運(yùn)行裝態(tài)往往對(duì)船舶安全起到至關(guān)重要的作用。因此在船舶航行中，保持主機(jī)良好的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)、有效的處理主機(jī)的一些突發(fā)故障，不僅可以避免重大海難事故的發(fā)生，而且也是輪機(jī)員良好素質(zhì)和適任能力的體現(xiàn)。本文介紹了船舶主機(jī)的幾例故障現(xiàn)象，并對(duì)這些故障的原因進(jìn)行了深刻分析，并提出了處理辦法及注意事項(xiàng)，說明了有效的維護(hù)是船用設(shè)備可靠工作的必要保證。本文的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：1、主機(jī)增壓器故障，描述了故障現(xiàn)象，并對(duì)故障進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。2、主機(jī)

3、空冷器故障，描述了故障現(xiàn)象，并對(duì)故障進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。3、主機(jī)排氣高溫故障，描述了故障現(xiàn)象，進(jìn)行了故障分析。并根據(jù)不同情況分別分析了出現(xiàn)排氣高溫故障的原因， 然后依據(jù)造成高溫故障因素的不同給出了相應(yīng)的處理辦法。4、主機(jī)掃氣箱著火故障，描述了故障現(xiàn)象，進(jìn)行了故障分析，并給出了預(yù)防措施。關(guān)鍵詞：船舶，主機(jī)，故障，分析船舶主機(jī)幾例故障現(xiàn)象分析及處理辦法1 主機(jī)增壓器故障主機(jī)增壓器故障1.1. 1 1 故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象某集裝箱輪，1996 年中國(guó)制造，主機(jī)是 WARTSILA 機(jī)型，主機(jī)出廠不到一年，增壓器的滑油經(jīng)常變黑，公司安排專業(yè)人員拆檢兩次，更換油封和軸承，問題還是沒有解決。就這樣維持運(yùn)行了將近一

4、年，直到最后增壓器完全損壞為止。1.1. 2 2 故障分析故障分析增壓器轉(zhuǎn)子是高速運(yùn)行的機(jī)件，本故障中由于潤(rùn)滑油變黑引起軸承損壞，是增壓器損壞的直接原因。而引起增壓器滑油變黑的可能原因有：1 溫度太高而變質(zhì)，作為水冷式增壓器可能是冷卻水溫過高或冷卻流量過??；2增壓器渦輪端的氣封和油封損壞，造成主機(jī)排氣漏入軸承箱污染了滑油。進(jìn)廠檢修時(shí)，首先排除了增壓器渦輪端氣封和油封損壞的可能性，然后松開增壓器冷卻水水管接頭，發(fā)現(xiàn)水量充足，因此判斷故障的原因應(yīng)是進(jìn)口水溫太高。通過仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)增壓器的冷卻水是來自冷卻了缸套和缸蓋的循環(huán)水，這樣增壓器進(jìn)口的水溫就比較高，可能引起增壓器高溫，導(dǎo)致滑油變黑。分析認(rèn)為，

5、可能是安裝時(shí)沒有考慮增壓器滑油的工作極限溫度，導(dǎo)致冷卻水進(jìn)、出管接反。修改后將增壓器的冷卻水改為直接由主機(jī)進(jìn)水口供給，出機(jī)后匯入主機(jī)淡水泵進(jìn)水總管，這樣由于淡水進(jìn)機(jī)溫度較低，滑油就不會(huì)因高溫而變質(zhì)，實(shí)踐證明，改裝后的增壓器一直工作正常。2 主機(jī)空冷器故障主機(jī)空冷器故障2.2. 1 1 故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象某集裝箱輪，1997 年德國(guó)制造，主機(jī)是 MARK 機(jī)型。某航次航行途中，發(fā)現(xiàn)主機(jī)增壓器轉(zhuǎn)速不高，掃氣壓力降低，排溫升高。由于主機(jī)負(fù)荷加不上去，因此船舶只能維持在一個(gè)適當(dāng)?shù)乃俣群叫?導(dǎo)致整個(gè)航期延長(zhǎng)。2.2. 2 2 故障分析故障分析本故障表現(xiàn)的主要現(xiàn)象是掃氣壓力降低和增壓器轉(zhuǎn)速降低，而導(dǎo)致主機(jī)增

6、壓器轉(zhuǎn)速不高和掃氣壓力降低的共同原因可能有：1增壓器進(jìn)氣濾網(wǎng)臟堵；2 增壓器的壓氣機(jī)效率下降；3 增壓器的渦輪效率下降；4 空冷器的空氣側(cè)臟堵。通過對(duì)相關(guān)設(shè)備的逐一排查，發(fā)現(xiàn)原因是空冷器的空氣側(cè)臟堵，因此臨時(shí)的做法就是每次到港后，用安裝在進(jìn)氣管中的噴淋設(shè)備進(jìn)行清洗，以維持船舶正常航行，但效果并不明顯。到后來不得不用擋板擋著機(jī)艙進(jìn)風(fēng)筒的風(fēng)，直接對(duì)著增壓器進(jìn)氣口吹，以便使主機(jī)排溫下降以維持到港。當(dāng)公司確認(rèn)故障無法排除后，到某個(gè)港口更換了空冷器，更換后，主機(jī)運(yùn)行正常。對(duì)換下的空冷器進(jìn)行拆檢,發(fā)現(xiàn)其空氣側(cè)非常臟，原因可能是前面船員沒有按要求對(duì)空冷器進(jìn)行清洗，以致積垢越積越多，越積越難清洗，最后導(dǎo)致本故

7、障發(fā)生。對(duì)其清洗時(shí)，首先用鋼板鉆孔制作蓋板兩塊，將其裝在空冷器空氣側(cè)的進(jìn)、出口兩邊，然后接上軟管和水泵，泵入加有清洗劑的清洗水，這樣循環(huán)沖洗了兩天，沖洗出的臟物有一桶多。后來公司其他的船舶發(fā)生類似故障時(shí)，將空冷器以此辦法進(jìn)行徹底清洗，裝上后效果非常好。3 主機(jī)排氣高溫故障主機(jī)排氣高溫故障對(duì)同一臺(tái)柴油機(jī)而言，排氣溫度的高低在一定程度上反映了缸內(nèi)負(fù)荷的大小與燃燒質(zhì)量的好壞。柴油機(jī)排氣溫度過高，不但標(biāo)志熱負(fù)荷過高，而且還會(huì)引起經(jīng)濟(jì)性和可靠性下降。因此，排氣溫度通常用來衡量柴油機(jī)熱負(fù)荷的大小，是柴油機(jī)運(yùn)行管理中須重點(diǎn)監(jiān)測(cè)參數(shù)，也是柴油機(jī)性能分析的重要依據(jù)。船舶柴油機(jī)排氣溫度過高影響柴油機(jī)的正常工作，如

8、造成排氣管變形破裂漏氣，成為火災(zāi)的隱患；破壞潤(rùn)滑油膜，加劇發(fā)動(dòng)機(jī)活塞與氣缸的磨損； 同時(shí)造成機(jī)艙環(huán)境污染，影響工作人員的正常工作。為了保證柴油機(jī)的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)，排氣溫度的數(shù)值不應(yīng)該超出說明書的規(guī)定值，并且各缸的排氣溫度應(yīng)該基本保持一致。3.13.1 排氣溫度過高故障現(xiàn)象排氣溫度過高故障現(xiàn)象某輪船的主機(jī)是蘇爾壽柴油機(jī)，型號(hào)為 6RTA -48，是采用廢氣渦輪增壓和直流掃氣形式的單作用二沖程柴油機(jī)。育龍輪在從上海到新加坡的航行期間,發(fā)現(xiàn)主機(jī)的排氣溫度逐漸上升，由原來正常運(yùn)行時(shí)排氣溫度的 360 380e 升至 400e ，個(gè)別缸甚至達(dá)到了 450e ，平均升高 40 50 e ，排氣總管的溫度達(dá)到 5

9、00e 甚至是 510e ，說明書排氣總管的報(bào)警溫度為 515e 。雖然該溫度沒有超過理論上船用柴油機(jī)排氣溫度的最高值，但根據(jù)該機(jī)的運(yùn)行參數(shù)及實(shí)際的設(shè)定工況，排氣溫度如此升高，是一種不正常的現(xiàn)象。于是將主機(jī)微微降速，以稍低的速度航行到港。經(jīng)過反復(fù)地檢查排除，確定是增壓器廢氣渦輪端臟污造成的，清洗后，主機(jī)整體排溫下降。但在緊接著的航次，在熱帶海域航行時(shí)，1 號(hào)缸與 3 號(hào)缸排氣又出現(xiàn)了高溫，溫度分別是 440e 、430e 。3.23.2 排氣溫度過高故障原因分析排氣溫度過高故障原因分析船舶柴油機(jī)排氣溫度過高的根本原因是燃燒不良而造成的后燃增加和在氣缸中未能完全燃燒的燃油在排氣管中的二次燃燒。排

10、氣高溫分為兩種情況，一種是整體排氣高溫，另一種是單缸排氣高溫。在此次故障中就出現(xiàn)了兩種情況。下面就兩種不同情況進(jìn)行分析。3.2.13.2.1 整體排氣高溫整體排氣高溫（1）環(huán)境因素機(jī)艙溫度上升，則進(jìn)入壓氣機(jī)的空氣溫度上升。海水溫度上升，使空氣冷卻器的冷卻效果變差。這時(shí)進(jìn)入氣缸的空氣溫度升高，密度下降，空氣實(shí)際量變少，燃燒變差，產(chǎn)生后燃或者是未燃盡的燃?xì)庠谂艢夤苤械亩稳紵?，所以排氣溫度上升? 2) 柴油機(jī)超負(fù)荷當(dāng)船舶滿載，頂風(fēng)，污底嚴(yán)重時(shí)，因阻力增大，主機(jī)負(fù)荷增大。柴油機(jī)在低轉(zhuǎn)速高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣缸耗氣量降低而循環(huán)噴油量增加，使過量空氣系數(shù)降低，燃燒不良造成后燃增加或燃油在排氣管中發(fā)生二次燃燒

11、，排氣溫度升高。( 3) 燃油質(zhì)量太差或燃油黏度太大當(dāng)燃油質(zhì)量太差或黏度太大時(shí)，會(huì)造成噴油器霧化不良，使滯燃期變長(zhǎng)，燃燒粗暴，后燃增加，排氣溫度上升。( 4) 整體噴油定時(shí)錯(cuò)誤如果整體噴油定時(shí)錯(cuò)誤，致使噴油提前角減小，因著火前缸內(nèi)溫度與壓力已下降，而使滯燃期變長(zhǎng)，最高燃燒壓力降低，后燃增加，排氣溫度上升。( 5)空冷器故障空冷器的傳熱主要是以對(duì)流、導(dǎo)熱形式對(duì)來自壓氣機(jī)的增壓空氣進(jìn)行冷卻的。實(shí)際使用中，由于空冷器實(shí)際壁面隨著使用時(shí)間而增厚，且增厚部分的主要成分幾乎全是油性混合物，其導(dǎo)熱系數(shù)很低，使熱阻增大，傳熱系數(shù)降低，因而實(shí)際傳熱量大大減少，冷卻效果變差，使進(jìn)入掃氣箱內(nèi)的空氣溫度升高，有關(guān)試驗(yàn)

12、表明，進(jìn)氣溫度增加 1e ，則循環(huán)溫度增加 3e 。同時(shí)，由于掃氣箱容積是不變的，則在溫度升高的前提下勢(shì)必造成實(shí)際進(jìn)機(jī)空氣密度下降，空氣質(zhì)量減少，從而引起燃燒惡化(供油量不變，供氣量少，達(dá)不到完全燃燒的過量空氣系數(shù))，形成后燃，甚至后燃延續(xù)到排煙管內(nèi)仍在進(jìn)行，致使排煙溫度大大升高。另一方面，因流道的臟堵，流經(jīng)空冷器的空氣流量大大下降，也導(dǎo)致供氣量減少而更加劇上述狀態(tài)的惡化。( 6) 進(jìn)氣不暢和排氣不暢增壓系統(tǒng)中容易臟堵的部件是進(jìn)口濾器、壓氣機(jī)葉輪和擴(kuò)壓器、空氣冷卻器、氣缸掃氣口和排氣門、渦輪的噴嘴環(huán)和葉輪。壓氣機(jī)進(jìn)口濾器堵塞、壓氣機(jī)葉輪臟堵、掃氣箱漏氣、掃氣箱單向止回閥失效、掃氣箱放殘閥常開等

13、會(huì)造成進(jìn)氣不暢，使進(jìn)氣減少，從而使燃油燃燒不充分，造成后燃增加,甚至是在排氣管繼續(xù)燃燒，引起排氣高溫。增壓系統(tǒng)中的增壓器渦輪端臟污、噴嘴環(huán)受熱變形、排氣流道臟堵(廢氣鍋爐煙道堵塞)等會(huì)造成排氣不暢，使排氣背壓升高，減少新氣的進(jìn)氣量。在這種情況下，燃油燃燒不充分，加上逐漸積累的排氣，使排氣溫度逐漸地上升。3.2.23.2.2 單缸排氣高溫單缸排氣高溫( 1) 單缸超負(fù)荷高壓油泵油量調(diào)節(jié)齒條調(diào)整不當(dāng)，高壓油泵齒條卡住等故障可能使單缸供油量增大，使單缸超負(fù)荷，單缸排氣高溫。( 2) 噴油器故障噴油器噴嘴滴漏或霧化不良，二次噴射會(huì)造成滯燃期變長(zhǎng)，燃燒粗暴，使燃油噴入氣缸后，不能立刻完全燃燒，造成后燃增

14、加，甚至未完全燃燒的燃油在排氣管中二次燃燒； 噴油器啟閥壓力調(diào)整不當(dāng)， 若啟閥壓力過低， 使噴入氣缸的燃油過多，使過量空氣系數(shù)下降，燃燒不充分，造成后燃增加或排氣管的二次燃燒，使排氣溫度升高； 若啟閥壓力過高，則使噴油提前角變小，著火前缸內(nèi)溫度與壓力已下降，而使滯燃期變長(zhǎng)，最高燃燒壓力降低后，燃增加，也有可能使排氣溫度上升。( 3) 氣缸壓縮壓力降低活塞環(huán)失效、排氣門密封不良或開度不足、排氣門定時(shí)不正確、氣門間隙調(diào)整不當(dāng)、活塞頭部燒蝕、氣缸過度磨損等都會(huì)使氣缸漏氣，過量空氣系數(shù)減少，燃燒不充分，同時(shí)壓縮壓力下降，也使最高燃燒壓力降低，后燃增加，從而使排氣溫度上升。3.33.3 排氣溫度過高故障

15、分析與處理排氣溫度過高故障分析與處理3.3.13.3.1 整體排氣高溫故障分析與處理整體排氣高溫故障分析與處理根據(jù)故障原因分析，首先，主機(jī)沒有超負(fù)荷運(yùn)行，育龍輪的船底剛剛被清理過，當(dāng)天也沒遇到大風(fēng)浪。燃油是由正規(guī)廠家提供，質(zhì)量一般不會(huì)出現(xiàn)太大的問題，燃油的黏度也在正常范圍內(nèi)。對(duì)掃氣箱、掃氣箱單向止回閥、掃氣箱放殘閥進(jìn)行檢查,未發(fā)現(xiàn)異常。對(duì)整個(gè)增壓系統(tǒng)進(jìn)行了如下沖洗：( 1)對(duì)壓氣機(jī)進(jìn)氣濾網(wǎng)進(jìn)行重新拆開清洗； ( 2)分別對(duì)空冷器的空氣側(cè)和水側(cè)進(jìn)行清洗。空氣側(cè)進(jìn)行如下處理： 將除炭劑與水按比例混合，然后加熱至 55 e 左右，將空冷器浸泡約 24 h，浸泡時(shí)用壓縮空氣吹攪，然后用清水沖洗，拆下空

16、冷器下部專用盲板放凈存水，最后再用壓縮空氣吹干。水側(cè)進(jìn)行了如下處理： 關(guān)閉冷卻水進(jìn)出口閥，打開端蓋上的泄放閥，將冷卻器內(nèi)的水泄放掉。打開端蓋，仔細(xì)檢查端蓋、冷卻水管、管板等部件的腐蝕情況，觀察在正常范圍內(nèi)后，利用專用的清潔工具清潔。更換端蓋上的防腐塊，重新涂防腐層。( 3)對(duì)掃氣箱進(jìn)行清潔，鏟除積存的油污。( 4)對(duì)廢氣鍋爐的煙道進(jìn)行檢查，并對(duì)廢氣鍋爐進(jìn)行徹底地吹灰。( 5)由于育龍輪上增壓器解體清洗是由廠家進(jìn)行的，所以對(duì)增壓器只是進(jìn)行了常規(guī)清洗，因?yàn)樵鰤浩鞯囊恍﹥x表例如轉(zhuǎn)速探測(cè)器出現(xiàn)損壞，將無法準(zhǔn)確判斷清洗后的工作狀態(tài)，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，增壓器的工作狀態(tài)不是很好，所以初步判斷排氣溫度的主要原因

17、就是增壓器渦輪端的臟污所造成的。后來到了國(guó)內(nèi)廠家對(duì)增壓器渦輪進(jìn)行解體清洗，發(fā)現(xiàn)渦輪端臟堵，一些噴嘴環(huán)部分葉片出現(xiàn)了變形。經(jīng)過整修后，整體排氣溫度明顯下降了。3.3.23.3.2 單缸排氣高溫故障分析與處理單缸排氣高溫故障分析與處理幾種可能原因的檢查：( 1) 檢查排氣閥的工作狀態(tài)在氣閥機(jī)構(gòu)中，氣閥和閥座是工作條件最惡劣的零件。氣閥閥盤和閥座底面是燃燒室壁面的一部分，受到燃?xì)飧邷?、高壓的作用，特別是排氣閥,由于受到排氣氣流的加熱，溫度很高。氣閥在關(guān)閉時(shí)，與閥座發(fā)生撞擊與磨損，在撞擊中，由于閥和座的彈性變形、氣閥的振動(dòng)及氣閥彈簧螺旋線的扭轉(zhuǎn)作用，會(huì)使閥面和閥座產(chǎn)生鍥入性和扭轉(zhuǎn)性滑移。這種滑移使閥面

18、和座面間產(chǎn)生干摩擦，閥面和座面上剝落的金屬顆粒、灰分、碳粒又變成磨料加重磨損。燃燒產(chǎn)物對(duì)氣閥和閥座有腐蝕作用，特別是燃用重油時(shí)，由于重油中含有較高的硫、釩及鈉等，燃料燃燒后生成硫、鈉、釩的氧化物及這些氧化物生成的鹽和聚合物，在排氣時(shí)其中一部分沉積到氣閥和閥座上，使氣閥和閥座接觸不良，并對(duì)金屬起腐蝕作用，使閥面和座面上出現(xiàn)凹坑，造成漏氣和燒損。依照故障情況分析，排氣閥存在問題的可能性較大，對(duì) 1 號(hào)和 3號(hào)缸的排氣閥予以換新,觀測(cè)拆下來的排氣閥，并沒有發(fā)現(xiàn)明顯的燒蝕、磨損現(xiàn)象，表明排氣閥工作狀態(tài)沒有問題。( 2) 噴油器的檢查從1號(hào)、3號(hào)缸噴油器的檢查記錄可知，這兩缸的噴油器工作時(shí)間都沒有超過期

19、限。接著對(duì)噴油器進(jìn)行了霧化試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)，將啟閥壓力調(diào)到規(guī)定值，然后以40 80次/m in的速度進(jìn)行噴霧試驗(yàn)，噴霧質(zhì)量要符合以下要求： ( 1)噴出的燃油應(yīng)成霧狀,無肉眼可見的飛濺油粒、連續(xù)油柱和局部濃稀不均勻的現(xiàn)象； ( 2)噴油開始和終了時(shí)聲音清脆，噴油迅速利落； ( 3) 噴油開始前和終了后不得有滲漏,但允許噴孔周圍有濕潤(rùn)的現(xiàn)象。然后根據(jù)試驗(yàn)時(shí)霧化的形狀、分布(如圖1)等檢驗(yàn)噴油器的質(zhì)量。圖1幾種噴油器的噴霧情況試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)1號(hào)缸噴油器完全正常，3號(hào)缸噴油器出現(xiàn)滴漏情況，霧化形狀如圖1中的c圖。將3號(hào)缸的噴油器進(jìn)行更換后，3號(hào)缸的排氣溫度明顯下降。( 3) 氣缸、活塞密封狀況檢查檢查活塞環(huán)的

20、工作狀態(tài)有兩種方法： 一是通過掃氣口檢查，二是吊缸檢查。吊缸工作麻煩且勞動(dòng)量大，而掃氣口檢查，既直接、簡(jiǎn)便又經(jīng)濟(jì)，而且能獲得可靠的活塞環(huán)工作狀況，所以采用通過掃氣口檢查的方法。其步驟如下： ( 1)柴油機(jī)停車一段時(shí)間后，拆下掃氣箱上操縱側(cè)的氣缸觀察孔蓋板并清潔檢查孔。檢查中應(yīng)使冷卻油保持循環(huán)，以便檢查是否存在漏油現(xiàn)象。關(guān)閉主起動(dòng)閥，起動(dòng)空氣嚙合盤車機(jī)盤車，使活塞處于下止點(diǎn)位置，由此位置開始檢查。( 2)做好照明準(zhǔn)備工作、并且同時(shí)有人配合記錄及準(zhǔn)備盤車。( 3)當(dāng)活塞上行，通過掃氣口時(shí)，用布清潔活塞頭，活塞環(huán)和活塞裙部，仔細(xì)觀察活塞環(huán)的工作表面及工作情況。( 4)用木棒觸動(dòng)活塞環(huán)，檢查有無故障(

21、 黏著、咬死、折斷)現(xiàn)象。檢查結(jié)果： 3 號(hào)缸用木棒觸動(dòng)活塞環(huán)，稍稍用力壓縮活塞環(huán)，木棒遠(yuǎn)離后，活塞環(huán)彈回，環(huán)在環(huán)槽內(nèi)活動(dòng)自如，說明活塞環(huán)沒有因?yàn)榄h(huán)槽內(nèi)積炭較厚而黏著。并且，活塞環(huán)彈性良好，沒有裂紋、折斷及彈性喪失現(xiàn)象； 再用肉眼觀察，可見活塞與氣缸套工作表面光亮濕潤(rùn)。說明 3 號(hào)缸活塞環(huán)與氣缸的密封狀況良好。而 1 號(hào)缸環(huán)表面干燥發(fā)黑且氣缸壁上也有大面積干燥發(fā)黑現(xiàn)象，說明 1 號(hào)缸活塞環(huán)漏氣，更換 1 號(hào)缸的活塞環(huán)后，1 號(hào)缸的排氣溫度也恢復(fù)了正常。3.43.4 小節(jié)小節(jié)柴油機(jī)排氣溫度過高的原因較多也較復(fù)雜，多方位耐心分析排查，找出主要原因，是排除故障的有效途徑。為了減少和及時(shí)地發(fā)現(xiàn)排氣溫度

22、過高這個(gè)故障，建議：( 1) 注意控制柴油機(jī)負(fù)荷，盡量避免柴油機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行。( 2) 嚴(yán)格執(zhí)行管理制度，定期檢查清洗空氣濾器、增壓器壓氣機(jī)端和廢氣渦輪端、廢氣鍋爐、空冷器； 定期拆驗(yàn)噴油器，進(jìn)行壓力試驗(yàn)，定期檢查氣閥機(jī)構(gòu)，及時(shí)調(diào)整氣閥間隙。( 3) 輪機(jī)管理人員應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視各缸排氣溫度,各缸溫差按說明書規(guī)定在50 e 左右。( 4) 對(duì)監(jiān)測(cè)儀表小心保養(yǎng)維護(hù)，對(duì)損壞的儀表應(yīng)及時(shí)更換； 各種檢修紀(jì)錄及運(yùn)行狀況記錄完善,這對(duì)故障的發(fā)現(xiàn)和分析排查非常重要。4 主機(jī)掃氣箱著火故障主機(jī)掃氣箱著火故障二沖程柴油機(jī)掃氣箱著火是船舶航行過程中常見的故障之一，威脅著機(jī)器和人身的安全，給船舶和公司造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

23、因此，在柴油機(jī)日常維護(hù)保養(yǎng)方面應(yīng)采取有效的預(yù)防措施，保證柴油機(jī)正常的運(yùn)行工況。4.14.1 故障介紹故障介紹某輪主機(jī)U EC52/ 125H、二沖程、定壓增壓、直流掃氣、5 888 kW，150 r/ min。2008 年12 月連續(xù)發(fā)生2 起嚴(yán)重的機(jī)損事故。當(dāng)發(fā)生掃氣箱著火時(shí)，機(jī)艙值班人員迅速將油門拉至停車位置，并用蒸汽滅火，與此同時(shí)首先聽到的是增壓器發(fā)出尖銳的聲音( 飛車) ，接著連續(xù)的幾聲爆炸聲并有黑煙冒出。從機(jī)損情況看，增壓機(jī)葉輪、止推環(huán)及壓氣端蝸殼被打壞，這是由于爆炸產(chǎn)生的側(cè)向推力將轉(zhuǎn)子推向壓氣端所至。同時(shí)，排煙管內(nèi)的爆燃導(dǎo)致排煙管4個(gè)膨脹節(jié)破裂。船上原遺留多個(gè)損壞的增壓器止推環(huán)，且

24、排煙管的膨脹節(jié)有幾個(gè)已經(jīng)被原船東用電焊焊死，說明這個(gè)故障在原船上已經(jīng)發(fā)生過不止1次。4.24.2 故障分析故障分析故障的原因是由于主機(jī)掃氣箱著火后使氣缸燃燒不良，排煙溫度升高，主機(jī)轉(zhuǎn)速降低，調(diào)速器瞬間加大油門以維持主機(jī)轉(zhuǎn)速，更加劇氣缸燃燒的惡化，產(chǎn)生大量未完全燃燒的可燃油氣混合物。這些可燃?xì)饣旌衔镌谂艧煿芎驮鰤浩鞯膹U氣端繼續(xù)燃燒和爆炸，在短時(shí)間產(chǎn)生大量的能量導(dǎo)致增壓器飛車和損壞。掃氣箱著火必須同時(shí)具備三個(gè)基本條件： 氧氣、大量可燃物積聚及有高溫?zé)嵩创嬖??？扇嘉锖脱鯕庵饕怯捎谥鳈C(jī)燃燒不良或增壓空氣中混有油氣，高溫?zé)嵩磥碜詺飧兹細(xì)饴┬够驋邭鈮毫^低的排氣倒流。事故發(fā)生后，公司通過安排船舶吊缸檢查

25、，幫助船舶分析排除可能引起主機(jī)掃氣箱著火的因素。（1）該輪每航次都在臺(tái)灣加裝運(yùn)動(dòng)粘度為180 mm2/ s 的燃油，及時(shí)對(duì)船舶保留的油樣進(jìn)行化驗(yàn)，化驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示油質(zhì)沒有問題。在燃油的使用管理方面，船舶也加強(qiáng)了對(duì)燃油過濾凈化環(huán)節(jié)的管理，并適當(dāng)提高了燃油的霧化溫度。柴油機(jī)運(yùn)行過程中測(cè)量的熱工數(shù)據(jù)( 排煙溫度的變化，純壓縮壓力、爆壓的變化) 顯示主機(jī)工況是正常的。（2) 事故發(fā)生后，公司要求船舶輪機(jī)部對(duì)主機(jī)高壓油泵進(jìn)行抽檢，定時(shí)正確，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的問題。對(duì)主機(jī)所有噴油器偶件重新研磨、泵壓檢查,并適當(dāng)調(diào)高了噴油壓力， 裝機(jī)使用。 隨船供應(yīng)了3 只UEC 原廠標(biāo)準(zhǔn)孔徑噴油器， 原廠噴油器裝機(jī)后，從實(shí)際使用

26、效果看，與國(guó)內(nèi)配套廠的噴油器相比有較大的改善。船舶配備的霧化試驗(yàn)臺(tái)過于簡(jiǎn)陋，無法區(qū)別其霧化的效果。（3) 事故發(fā)生后，安排對(duì)主機(jī)6 個(gè)氣缸進(jìn)行全面的吊缸檢查，吊缸報(bào)告顯示主機(jī)缸套狀態(tài)良好,磨損都在0. 8 mm 以內(nèi)，無明顯的圓度誤差。掃氣口檢查清潔，結(jié)炭不嚴(yán)重。活塞頭表面沒有明顯的腐蝕、穿孔，活塞頭狀態(tài)正常。吊缸時(shí)對(duì)活塞進(jìn)行了泵壓試驗(yàn)，活塞表面和環(huán)槽處未發(fā)現(xiàn)滑油漏泄。抽取3# 缸的活塞頭進(jìn)行解體檢查，未發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部有異常情況?；钊麩o明顯的圓度和圓柱度誤差，符合說明書要求。第一道活塞環(huán)半干，其余各道活塞環(huán)表面濕潤(rùn)，活塞環(huán)與環(huán)槽活絡(luò)，狀態(tài)正常。（4） 檢查增壓器發(fā)現(xiàn)， 增壓器渦輪端噴嘴環(huán)有輕微變形

27、， 導(dǎo)致增壓器轉(zhuǎn)速不足，增壓器轉(zhuǎn)速表的讀數(shù)也顯示其轉(zhuǎn)速不足，導(dǎo)致輔助鼓風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。UEC52/ 125H 主機(jī)供油提前角為7b，氣門開啟為下止點(diǎn)前70b，掃氣口打開為下止點(diǎn)前39b。U EC 系列柴油機(jī)對(duì)燃油霧化燃燒要求比較高，要求在較短的時(shí)間內(nèi)徹底完成燃燒過程，否則容易引起因后燃導(dǎo)致的掃氣箱著火。由此發(fā)現(xiàn)： 由于增壓器轉(zhuǎn)速不夠，導(dǎo)致增壓壓力較低，空氣量不足，使燃油無法在氣缸內(nèi)完全燃燒； 噴油器噴射霧化不良使油霧產(chǎn)生后燃現(xiàn)象，最終導(dǎo)致掃氣箱著火。在船舶主機(jī)變工況運(yùn)行條件下，減速過快會(huì)造成增壓器與柴油機(jī)暫時(shí)失去匹配，造成增壓器喘振，燃燒不良的情況更加嚴(yán)重。 UEC 系列的其他柴油機(jī)如UE

28、C52/105D 柴油機(jī)也經(jīng)常發(fā)生掃氣箱著火事故，但由于其采用脈沖增壓，排煙管互不干擾，不會(huì)引起增壓器爆炸。UEC 后續(xù)推出的LA 和LS 系列長(zhǎng)行程柴油機(jī)，轉(zhuǎn)速降低，行程膨脹充分，已很少發(fā)生掃氣箱著火事故。4.34.3 預(yù)防措施預(yù)防措施根據(jù)以上分析，認(rèn)為對(duì)UE-D 和U E-H 系列柴油機(jī)的管理應(yīng)著重采取以下幾點(diǎn)措施 ：（1）噴油器保持燃油良好的霧化質(zhì)量?？s短油頭檢查周期，噴油器應(yīng)每月檢查、泵壓一次，檢查油霧的噴射角和貫穿力，確保良好的霧化效果。對(duì)噴油器來源地應(yīng)有記錄，有條件的話盡量使用原廠的噴油器及其配件，對(duì)配套廠的噴油器應(yīng)重點(diǎn)跟蹤檢查。對(duì)發(fā)現(xiàn)掃氣箱火星較多的缸更應(yīng)及時(shí)抽檢。（2）柴油機(jī)保

29、持較高的掃氣壓力注意觀察增壓器的轉(zhuǎn)速和掃氣壓力，如有下降應(yīng)及時(shí)報(bào)告。增壓器長(zhǎng)期工作，軸承磨損，使葉片與噴嘴環(huán)間隙過大； 噴嘴環(huán)的噴嘴會(huì)因燃?xì)鉀_刷而變形擴(kuò)大?？赏ㄟ^更換軸承，調(diào)小葉片與噴嘴環(huán)間隙，調(diào)小噴嘴出口或更換內(nèi)徑小的噴嘴罩等方法適當(dāng)提高透平轉(zhuǎn)速，提高掃氣壓力，從而改善氣缸的換氣質(zhì)量。還可以采用清洗或更換空冷器，廢氣鍋爐除灰等方式減小掃氣和柴油機(jī)排氣的壓力損失。（3） 主機(jī)運(yùn)行工況的跟蹤管理。 每航次應(yīng)測(cè)量主機(jī)爆壓并記錄， 分析主機(jī)運(yùn)行工況；打開掃氣箱觀察孔，檢查掃氣箱狀況以及氣缸和活塞環(huán)狀況，確保合適的氣缸油注油量。每航次清理主機(jī)掃氣箱殘油，必要時(shí)縮短周期，如發(fā)現(xiàn)各缸或單缸油泥異常增多或者是油泥的性質(zhì)( 如炭渣增多