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摘要:本文根据一起船舶主机燃油系统故障实例,针对故障现象进行了认真探讨,分析了故障成因并提出了建议。
关键词:燃油系统 泄漏 分析 处理
某轮在全速航行时,该船右主机8L46C型柴油机出现二个缸的排气温度偏差大、燃油进机连接管泄放管路泄漏量大的异常故障现象。本文介绍了此次故障的基本情况和处理方法,并分析了故障原因,提出了预防措施。
1 故障基本情况
故障发生时,某轮刚远航到东海东域,主机高速运行不到1个小时。在加负荷的过程中,右主机第5号缸、第8号缸的排气温度显示略偏低,当主机稳定运行在额定功率的90%时,右主机第8号缸的排气温度偏离平均温度达-42℃以上,第5号缸的排气温度偏离平均温度也达-30℃以上,且有不断扩大趋势。与最近一次海上相同负荷运行的排温比较差别较大(上个航次在右主机负荷在90%时,排温偏差分别为-8℃和-13℃),虽然均在允许范围内,值班人员还是对右机进行了全面检查,检查情况与初步处理如下:
1、检查各缸油门齿条刻℃均在46-48mm范围内波动,第8缸油门齿条刻℃居于上限。
2、检查左、右主机燃油泄漏总管,右主机泄漏量明显较大,右主机有微弱泄漏。
3、检查右主机各缸燃油泄漏管,第8缸、第5缸燃油连接管的泄漏管内燃油成线状流出。
4、测量右主机各缸爆压无异常。
5、将右主机负荷降至75%左右,排温偏差有所减小,须待进一步观察。
6、检查左主机各缸燃油泄漏情况正常。
7、考虑到右主机燃油泄漏情况不是非常严重,且船舶夜行在东海区域,航线上情况复杂,暂时不作检修。
8、进行技术准备和拆检准备,初步将故障定位在主机燃油系统进机连接管和喷油器本体上。
2 故障检修过程
当主机进一步运行2小时后,右主机第8号缸、第5号缸的排气温度偏差扩大接近并经常超过报警值,燃油泄漏量明显扩大,右主机已不能继续高负荷运行。经动力部门业务人员研究决定必须立即进行停机、断油、刹车修理。
在停机抢修前,业务人员已经过充分分析论证,考虑到码头航修中出现过四起喷油器外部积碳、必须吊缸头才能拔出的风险,决定采用简单快速、逐项排障的方法,便于在尽可能短的时间修复设备。具体修理过程方法如下:
1、减速停止右主机工作,切断右主机燃油供给,停止右主机缸套水及滑油加热,轴系刹车。
2、待滑油润滑一小时后,停止滑油预供泵。
3、拆下第5、8缸的摇臂盖和热箱罩壳。
4、如下图1所示,松开各缸的螺母(6)和(7)和燃油泄漏连接管(8)。拆下高压油管(3)。
5、松开螺母(9),松开连接管的密封法兰,旋出二个缸的连接管。将燃油孔封好。
由于燃油是经图中(8)处发生泄漏的,此处泄漏有二种可能,如图2所示,一是经连接管(1)与喷油器(2)的贴合面处泄漏;二是喷油器本体内漏产生泄漏。考虑到码头航修期间各缸喷油器3000小时检查,对各燃油管系、喷油器均进行过拆装。造成二种可能性均存在。排除泄漏来自连接管与喷油器贴合面的风险小、时间短、工作量少,所以拆卸到此为止,不宜继续对喷油器进行拆卸,以免造成吊缸的危险。
在对二个缸的连接管与喷油器贴合端的金属面仔细检查后发现:第8缸的连接管端面基本光洁有极细微划痕,第5号缸的连接管端面光洁无损伤。通过缸头侧端空腔用肉眼观察二缸喷油器贴合面及安装位置无异常。
为了可靠起见,对第8缸的连接管进行了换新处理。对曝露的燃油通道进行了清洁后按照说明书的要求进行了重新安装,特别注意对连接管安装使用的预紧力按说明书的上限进行。完毕后对右主机启动试验,在90%负荷时第8号缸排温偏差变为-9℃左右,管(8)处无泄漏,该缸的故障消除。而第5号缸的排温偏差及燃油泄漏量不变,可以断定5号缸的燃油泄漏应来自于该缸喷油器(2)内漏,必须对该缸的喷油器作进一步拆检才能解决根本原因。
按照上述拆检步骤进行,并进一步按说明书的方法对喷油器进行了拆卸,该喷油器虽未出现卡死现象,但拆卸、清洁过程较难,对喷油器进行了换新。后按相同的方法进行试验,在90%负荷时第5号缸排温偏差变为-18℃左右,与以前的数据相近,管(8)处无泄漏,该缸的故障也排除了。整个修理工作完成。
3 故障原因分析与建议
3.1 原因分析
燃油系统泄漏主要是因为管系部件密封性差所致。燃油在高压力下形成泄漏。出航前,本船左右主机的喷油器进行过3000小时解体保养,服务工程师对二台主机的16个缸的高压油管及喷油器进行了拆卸,对喷油器进行了泵压试验,更换了部分喷油器油嘴,对各喷油器的启喷压力进行了调整至规定参数。期间右主机的3、8号缸、左主机的1号缸的喷油器由于外表面积碳无法正常取出而进行了吊缸修理。保养工程结束后,因条件限制主机未得到全面试验,仅在备航中无法考核柴油机的真实状况,因此存在的隐患显现不出来。
对于上面的故障,作者分析有以下几种原因造成:
1、检修中,服务工程师未按拆装工艺严格施工。
1)对喷油器的拆检后试验不完全准确后就予以放行。
2)对燃油连接管的安装前对管路和贴合面未进行充分清洁干净,造成连接时贴合面上有杂质。
3)燃油连接管的安装预紧力偏小。
2、由于拆检时动手人员多,多数人员处于动手学习阶段,个别环节操作不当,服务工程师要求不细所至。
3、专业助修人员缺少相关经验,对各重要环节掌控清楚,把关不严造成疏漏。
4、新设备的规律未吃透,修理完成后,在历次备航中对修理的各环节的检查不细致,考虑不周全。一些隐患苗头未及时查找出来。
3.2 预防措施
1、由于柴油机燃油系统属故障多发部位,对燃油系统的检修应规范高压泵、主压油管、喷油器的安装、修理技术标准,并进行修理后的项目试验验收,高负荷运行时全面检查是必要的。
2、加强备航和航行初期的检查,并注意检验方法和经验积累。本次故障中,在江阴至吴淞口、吴淞口至长江口的航行中,主机处于中、低工况,如果及时注意相关环节,同样能发现潜在的隐患苗头。此阶段值班人员也注意到了二个缸的排温偏低的情况,并观察到燃油总管有少量泄漏,但由于主机工况经常变化,泄漏量不稳定,准确判断较难。
3、设备检修前,拆修人员应先对说明书进行认真阅读,仔细斟酌模糊不清的环节,必要时候还要先召集骨干进行讨论,形成一致意见,实施时严格按照说明书上的要求进行操作,不得任意减免中间环节。
关键词:燃油系统 泄漏 分析 处理
某轮在全速航行时,该船右主机8L46C型柴油机出现二个缸的排气温度偏差大、燃油进机连接管泄放管路泄漏量大的异常故障现象。本文介绍了此次故障的基本情况和处理方法,并分析了故障原因,提出了预防措施。
1 故障基本情况
故障发生时,某轮刚远航到东海东域,主机高速运行不到1个小时。在加负荷的过程中,右主机第5号缸、第8号缸的排气温度显示略偏低,当主机稳定运行在额定功率的90%时,右主机第8号缸的排气温度偏离平均温度达-42℃以上,第5号缸的排气温度偏离平均温度也达-30℃以上,且有不断扩大趋势。与最近一次海上相同负荷运行的排温比较差别较大(上个航次在右主机负荷在90%时,排温偏差分别为-8℃和-13℃),虽然均在允许范围内,值班人员还是对右机进行了全面检查,检查情况与初步处理如下:
1、检查各缸油门齿条刻℃均在46-48mm范围内波动,第8缸油门齿条刻℃居于上限。
2、检查左、右主机燃油泄漏总管,右主机泄漏量明显较大,右主机有微弱泄漏。
3、检查右主机各缸燃油泄漏管,第8缸、第5缸燃油连接管的泄漏管内燃油成线状流出。
4、测量右主机各缸爆压无异常。
5、将右主机负荷降至75%左右,排温偏差有所减小,须待进一步观察。
6、检查左主机各缸燃油泄漏情况正常。
7、考虑到右主机燃油泄漏情况不是非常严重,且船舶夜行在东海区域,航线上情况复杂,暂时不作检修。
8、进行技术准备和拆检准备,初步将故障定位在主机燃油系统进机连接管和喷油器本体上。
2 故障检修过程
当主机进一步运行2小时后,右主机第8号缸、第5号缸的排气温度偏差扩大接近并经常超过报警值,燃油泄漏量明显扩大,右主机已不能继续高负荷运行。经动力部门业务人员研究决定必须立即进行停机、断油、刹车修理。
在停机抢修前,业务人员已经过充分分析论证,考虑到码头航修中出现过四起喷油器外部积碳、必须吊缸头才能拔出的风险,决定采用简单快速、逐项排障的方法,便于在尽可能短的时间修复设备。具体修理过程方法如下:
1、减速停止右主机工作,切断右主机燃油供给,停止右主机缸套水及滑油加热,轴系刹车。
2、待滑油润滑一小时后,停止滑油预供泵。
3、拆下第5、8缸的摇臂盖和热箱罩壳。
4、如下图1所示,松开各缸的螺母(6)和(7)和燃油泄漏连接管(8)。拆下高压油管(3)。
5、松开螺母(9),松开连接管的密封法兰,旋出二个缸的连接管。将燃油孔封好。
由于燃油是经图中(8)处发生泄漏的,此处泄漏有二种可能,如图2所示,一是经连接管(1)与喷油器(2)的贴合面处泄漏;二是喷油器本体内漏产生泄漏。考虑到码头航修期间各缸喷油器3000小时检查,对各燃油管系、喷油器均进行过拆装。造成二种可能性均存在。排除泄漏来自连接管与喷油器贴合面的风险小、时间短、工作量少,所以拆卸到此为止,不宜继续对喷油器进行拆卸,以免造成吊缸的危险。
在对二个缸的连接管与喷油器贴合端的金属面仔细检查后发现:第8缸的连接管端面基本光洁有极细微划痕,第5号缸的连接管端面光洁无损伤。通过缸头侧端空腔用肉眼观察二缸喷油器贴合面及安装位置无异常。
为了可靠起见,对第8缸的连接管进行了换新处理。对曝露的燃油通道进行了清洁后按照说明书的要求进行了重新安装,特别注意对连接管安装使用的预紧力按说明书的上限进行。完毕后对右主机启动试验,在90%负荷时第8号缸排温偏差变为-9℃左右,管(8)处无泄漏,该缸的故障消除。而第5号缸的排温偏差及燃油泄漏量不变,可以断定5号缸的燃油泄漏应来自于该缸喷油器(2)内漏,必须对该缸的喷油器作进一步拆检才能解决根本原因。
按照上述拆检步骤进行,并进一步按说明书的方法对喷油器进行了拆卸,该喷油器虽未出现卡死现象,但拆卸、清洁过程较难,对喷油器进行了换新。后按相同的方法进行试验,在90%负荷时第5号缸排温偏差变为-18℃左右,与以前的数据相近,管(8)处无泄漏,该缸的故障也排除了。整个修理工作完成。
3 故障原因分析与建议
3.1 原因分析
燃油系统泄漏主要是因为管系部件密封性差所致。燃油在高压力下形成泄漏。出航前,本船左右主机的喷油器进行过3000小时解体保养,服务工程师对二台主机的16个缸的高压油管及喷油器进行了拆卸,对喷油器进行了泵压试验,更换了部分喷油器油嘴,对各喷油器的启喷压力进行了调整至规定参数。期间右主机的3、8号缸、左主机的1号缸的喷油器由于外表面积碳无法正常取出而进行了吊缸修理。保养工程结束后,因条件限制主机未得到全面试验,仅在备航中无法考核柴油机的真实状况,因此存在的隐患显现不出来。
对于上面的故障,作者分析有以下几种原因造成:
1、检修中,服务工程师未按拆装工艺严格施工。
1)对喷油器的拆检后试验不完全准确后就予以放行。
2)对燃油连接管的安装前对管路和贴合面未进行充分清洁干净,造成连接时贴合面上有杂质。
3)燃油连接管的安装预紧力偏小。
2、由于拆检时动手人员多,多数人员处于动手学习阶段,个别环节操作不当,服务工程师要求不细所至。
3、专业助修人员缺少相关经验,对各重要环节掌控清楚,把关不严造成疏漏。
4、新设备的规律未吃透,修理完成后,在历次备航中对修理的各环节的检查不细致,考虑不周全。一些隐患苗头未及时查找出来。
3.2 预防措施
1、由于柴油机燃油系统属故障多发部位,对燃油系统的检修应规范高压泵、主压油管、喷油器的安装、修理技术标准,并进行修理后的项目试验验收,高负荷运行时全面检查是必要的。
2、加强备航和航行初期的检查,并注意检验方法和经验积累。本次故障中,在江阴至吴淞口、吴淞口至长江口的航行中,主机处于中、低工况,如果及时注意相关环节,同样能发现潜在的隐患苗头。此阶段值班人员也注意到了二个缸的排温偏低的情况,并观察到燃油总管有少量泄漏,但由于主机工况经常变化,泄漏量不稳定,准确判断较难。
3、设备检修前,拆修人员应先对说明书进行认真阅读,仔细斟酌模糊不清的环节,必要时候还要先召集骨干进行讨论,形成一致意见,实施时严格按照说明书上的要求进行操作,不得任意减免中间环节。