船舶柴油機增壓器易出現(xiàn)的故障和運行中的管理

柴油機增壓器是不允在喘振下工作的，因這時不僅達不到預(yù)期的增壓比，而且會引起壓氣機葉輪葉片振動，造成葉片疲勞斷裂，會使增壓器轉(zhuǎn)子發(fā)生強烈振動。一、引起增壓器喘振的原因增壓器的壓氣機系統(tǒng)中氣流強烈波動而引起壓氣機的強烈振動,并發(fā)出粗大的喘息聲,就叫增壓器的喘振現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會引起增壓器轉(zhuǎn)軸振動和整個增壓器的機械顛簸,對增壓器的安全運行危害極大,造成增壓器喘振的原因很多,歸納如下:1、氣流通道堵塞。壓氣機的氣流通道是從進口濾網(wǎng)→壓氣機→空冷器→掃氣箱→氣缸進氣口→排氣口(閥)→排氣管→廢氣渦輪→煙囪。這一系統(tǒng)中的任一環(huán)節(jié)臟堵都會使流量減少,背壓增高。其中易臟污的部件是進口濾網(wǎng)、壓氣機葉片擴散器和葉輪、空冷器、氣缸進排氣口、渦輪噴嘴環(huán)和葉輪,應(yīng)加以清潔,排除臟堵。2、主機自身部件故障,導致增壓器匹配不良?；钊h(huán)大量漏氣,排氣門關(guān)閉不嚴,致使增壓器的轉(zhuǎn)速增高,增壓器的排量增大,主機用不完,背壓增高而產(chǎn)生喘振。應(yīng)加強維修,正確調(diào)整排氣門熱間隙。3、柴油機設(shè)有多臺脈沖增壓器,其中某缸熄滅致使該增壓器轉(zhuǎn)速下降,而掃氣箱壓力變化極小,致使該增壓器背壓升高。如在這種情況下發(fā)生喘振,可以將另一臺不喘振的增壓器所聯(lián)接的氣缸停油,以調(diào)整掃氣箱的壓力適應(yīng)增壓器的背壓。或因柴油機各缸負荷嚴重不均,這時與負荷最小的缸聯(lián)接的增壓器也會產(chǎn)生背壓高的情況而造成喘振,那就要測定各缸負荷,認定后將其噴油量適當提高,各缸負荷盡量均勻,即能排除。4、串并聯(lián)增壓系統(tǒng)中一、二級增壓之間不協(xié)調(diào)造成喘振。當串聯(lián)增壓系統(tǒng)中,在高負荷下,往復增壓泵氣量有所增加,但此時沒有渦輪增壓器排氣量增加得快,造成往復泵不能全部吸收渦輪增壓器的排氣量,使增壓器排氣管路壓力急劇升高,從而背壓增高發(fā)生喘振,這時可適當降低負荷至喘振消除。當并聯(lián)增壓系統(tǒng)在低負荷時,渦輪增壓器排氣量減少,而往復泵的排量減少得較少,由于渦輪增壓器與往復泵的排氣端是并聯(lián)的,這樣往復泵較高排量的干擾就形成渦輪增壓器的背壓,嚴重時就會發(fā)生喘振,在這種情況下,可以適當提高些負荷直到喘振消除。5、柴油機運行中,柴油機與增壓器暫時失配,若輪機員操作不慎,則可能使增壓器與柴油機暫時失配而喘振。(1)機動時急速降低柴油機轉(zhuǎn)速,這時因柴油機運動部件質(zhì)量大,很快停止轉(zhuǎn)動,而增壓器的慣性大,還在供氣,就造成瞬時增壓器高背壓而發(fā)生喘振,直至自動消除為止。(2）加速時加油過快,因此時主機部件質(zhì)量大轉(zhuǎn)速上升較慢,而增壓器轉(zhuǎn)子質(zhì)量小,轉(zhuǎn)速則上升得快,兩者失去匹配關(guān)系,待主機轉(zhuǎn)速上升后,又會恢復匹配,喘振可消失。這兩種情況改善操作可減少此現(xiàn)象的出現(xiàn)。(3）大風浪中航行時,因主機轉(zhuǎn)速波動大，廢氣能量波動也大。造成增壓器排量波動也大,致使柴油機與增壓器的匹配暫時失調(diào),而道成增壓器時喘時不喘的現(xiàn)象。如主機調(diào)速器的靈敏度高些會好些。喘振的危害主要引發(fā)透平增壓器兩端軸承損壞、造成透平增壓器損壞和渦殼損壞。二、故障排除1、透平增壓器增壓端軸承損壞某船裝有MANB&W型主機。該增壓器型號VTR560,最高轉(zhuǎn)速為22000r/min,常用14000r/min,并在其兩端有一臺自帶獨立油泵。該船是由某船廠1998年制造,投入營運到7000h,分別出現(xiàn)增壓器軸承和鈾頸嚴重燒壞,增壓葉輪與增壓渦殼掃堂,透平增壓器增壓葉輪嚴重預(yù)環(huán)導現(xiàn)象。事故開始時,發(fā)現(xiàn)增壓端的軸承潤滑油污染,經(jīng)更換新滑油后航行36h抵港,打開消油至端蓋情況相同。由于第一次油污染的原因尚未找出,修妥開航后相隔僅2.5d后又重復發(fā)生軸承燒損致使增壓器損壞。第二次損壞即電告公司聯(lián)系BBC公司派專家來船修理檢查測量間隙換新軸承后恢復正常航行。2、透平增壓器廢氣端滑油滲水某船主機型號為SULZER6RND,增壓器為VTR631一臺并在其兩端各設(shè)有一臺自帶獨立油泵。航行中值班巡視發(fā)現(xiàn)透平端軸承油池上三塊觀察鏡面,不像平時的透明色而是乳白色,即匯報輪機長。并與駕駛室聯(lián)系停車檢查。將軸承內(nèi)滑油放出來,先是乳白色的水約小半茶杯,之后則是滑油,但其內(nèi)室摻有水珠和氣泡。放完后將油池內(nèi)擦干再細心檢查,不見有滲漏之處,只見在其底部的油漆有鼓泡的樣子且漆皮呈焦黑狀。只好重新?lián)Q油。繼續(xù)運轉(zhuǎn)數(shù)天后,又出現(xiàn)上述情況,又停車檢查換油,還是沒有找到損壞裂縫的地方,后來在油池悶頭上裝了一只考克,放水加油兩遍,維持到目的港。到港后再拆檢時,發(fā)現(xiàn)油池底部有個凸緣,在其根部不時有水珠滲出,細看有如蒼蠅腳一樣的裂縫一條,長約50mm。后經(jīng)鑿鉆止裂孔并涂上粘結(jié)劑,暫時維持使用;拆除機殼冷卻水腔上部的道門,從里面竟清除出片狀銹垢約10kg,銹垢把冷卻水孔通道也差一點堵死。后又在排氣殼處的冷卻水腔內(nèi)清除了銹垢約15kg,由此說明該輪冷卻水沒有作過處理已經(jīng)多年了,增壓器也近5年沒有做過解體清潔,以致使水垢和鐵銹一層層地銹蝕呈片狀形,殼體在傳熱效果下降后,引起殼壁發(fā)生高溫,從而在應(yīng)力集中的緣根部產(chǎn)生了裂縫,停車時不漏航行時漏,說明喘振導致從裂縫滲出水。三、管理措施1、第一個故障主要原因是滑油污染,造成油泵供量減少所致。保證軸承潤滑油足夠的油量且無污染和無雜質(zhì),才能確保軸承的使用壽命。2、加強對透平增壓器兩端軸承的勤檢查和測量下沉量,觀察其變化。3、主機啟動時,不管是靠泊或是航行中,都應(yīng)按正常操作規(guī)定的步驟,即檢查增壓器兩端子自帶油泵的工作情況及泵油量,特別是換油后的第一次啟動時。4、柴油機燒重油或長期燃燒不良,對結(jié)炭和釩的氧化物盡量使用化學除炭劑吹洗,切勿用水吹洗或定期解體清洗,防止葉片結(jié)炭不均而強烈振動。5、透平增壓器兩端軸承室的滑油,應(yīng)勤觀察油質(zhì)油位。廢氣端污染說明軸向氣封損壞或密封空氣的通道被阻塞所造成,軸的徑向油封損壞或間隙過大。壓氣端污染說明軸的徑向油封損壞或軸承自身損壞造成。應(yīng)立即停車檢查。6、渦輪殼體燃氣側(cè)低溫腐蝕,采取提高冷卻水溫,防止低溫腐蝕。冷卻水側(cè)電化學腐蝕、氣泡沖擊腐蝕,冷卻水應(yīng)有合理計劃采取化學處理,防腐蝕和結(jié)垢。7、渦輪廢氣端吹洗放殘(氣封用的)的三通閥,每天操作排放廢