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船舶柴油机超速案例分析

摘 要:柴油机因超速毁坏严重。本文阐发超速直接缘故原由和深层次缘故原由,提出办理规划来避免发生同类变乱,以前进船舶柴油机治理水平,包管船舶平安营运。

关键词:船舶柴油机;超速;调速器;高压油泵;压力水柜电磁阀;二位三通阀;设备治理

1 概 述

在正常运转的环境下,柴油机忽然掉去节制,转速升高,以至于跨越额定转速而不绝止,发出伟大年夜的轰鸣声。增压器发出逆耳的尖叫声,增压压力连忙升高,排烟管冒出大年夜量浓烟。超速不仅会造成柴油机严重机损变乱,还有可能危及人身安然。

对柴油机的调速特点掉控,主如果由以下两个缘故原由造成的:一是供油系统故障造成对柴油机供油掉去节制,致使柴油机因超量供油发生超速征象;二是气缸燃烧室由于其他缘故原由造成额外的柴油或机油进入,激发超速征象。

2 案例先容及缘故原由阐发

2.1 案例先容

在本案例中,超速时,缸头进排气阀杆的高低动作与活塞的来去运动频率已不和谐,当阀杆向下运动时,活塞却向上运动,因为超速光阴较长,不和谐的运动将主机第二、第三缸的进、排气阀杆继续撞击至折断,断掉落的阀头在气缸燃烧室剧烈撞击,着末被吹入排烟总管进入增压器,造成了左主机No.2、No.3缸的缸头、缸套、活塞和部分缸头附件以及增压器转子的严重破坏性毁坏。

2.2 治理问题

测试超速保护装配的机能具有必然的冒险性和难度,会给操作职员造成生理上的畏怯,导致轮机治理职员在日常的事情中很少做此类试验。本案例故障恰是因为保护动作履行不到位导致的,是以要求轮机治理职员在事情中要重点加强柴油机超速保护装配的治理,尤其要留意:

(1)做好调速器的日常掩护,要按期进行台架试验并作需要的修理和调剂;

(2)调速器和油门总杆的连接螺栓因为震荡会导致松动并脱落,是以要按期反省并收紧;

(3)对超速保护装配的报警值、动作值按期反省并调剂,对装配的效能应按期进行试验,以上事情最好在每航次前完成,确保航行安然。

3 柴油机超速的直接缘故原由

本船左主机超速的直接诱因是调速器的动力输出轴和柴油机的油门总杆连接处销轴的定位螺丝脱落而致。调速器和油门总杆脱开后,因为该机型的设计(见图1)缘故原由,油门总杆处于自由状态。

本船主机所采纳的燃油高压油泵是始点调节式(如图2-1所示),主机的高压油泵在事情时,油泵柱塞在套筒内高低滑动,当柱塞下行打开进油口,具有较高压力的燃油从进油口进入柱塞上真个事情腔室,并形成具有较高压力的扰动油流。在扰动中,会有一股油流沿柱塞直槽向下运动,向下的扰动油流会对柱塞体上的直槽面和事情斜面分手孕育发生力F1和力F2(如图2-2所示),F2会分化孕育发生向上垂直力F2-1和水平力F2-2,力F2-2与力F1偏向相反,且F1﹥F2-2,两者之差会对柱塞孕育发生一个向加油偏向迁移转变的力矩,并拉动齿条加大年夜供油,因为各缸油门齿条和油门总杆相连,且此时油门总杆与调速器连接断开后处于自由状态,使得全部油门总杆向加油偏向运动,并导致主机各缸高压油泵供油量加大年夜,直至超速征象呈现。

在本船主机修理中,笔者曾亲身进行过试验,得出相同的结论:在主机运行时,工资将主机的某一缸高压油泵齿条和油门总杆断开,使其处于自由状态,会发明齿条会自动向加油偏向运动,且速率越来越快,直至最大年夜为止,用手把持齿条,会显着感到到有必然的反拉力。在超速保护感化正常环境下,主机的測速装配将测得的转速电旌旗灯号运送到PLC节制箱的调速器节制单元,触发保护继电器动作,使应急泊车电磁阀21得电动作→二位三通阀17动作→高压油泵停油气缸进入高压空气→高压油泵停油→主机泊车(如图3所示)。

维修时,笔者亲身进行超速保护动作效能测试,发明21、17动作都正常,但主机的高压油泵停油气缸获得的压缩空气压力过低,不能推动高压油泵停油,致使保护掉败。进一步试验反省发明,导致履行气源压力过低的缘故原由是增压器By—pass阀透露压缩空气。By—pass阀是增压器的一个保护装配,其履行机构是一个电磁阀节制的二位三通气动阀,当主机的扫气压力上升到0.13 MPa或者主机转速升高达到670 rpm时,电磁阀得电,履行机构二位三通阀动作→By—pass阀动作→增压器过高的扫气进入废气道→保护增压器内部元件,如图4和图5所示。本船左机超速时,履行机构二位三通阀得电动作,但因为其阀芯卡逝世在中心位置(事后解体该阀发明:阀芯锈蚀严重卡阻,腔室内存有部分海水析出物质NaCL等盐分),使得履行气源由该阀的泄放口泄放,造成气源压力低落,又因为该履行气源和高压油泵停油气缸履行气源同路,因而导致保护掉败。

4 深层次缘故原由剖析

众所周知,机舱是船舶的“心脏”。机舱内设备浩繁,管系错综繁杂,各系统之间既互相自力,又互相联系,这就要求轮机治理职员对各设备的机能、节制要领、所附带的管系部署以及互相间的关联性纯熟掌握。

本船使用压力供水要领供应生活日用淡水和卫生水,从能源节约方面斟酌,现在绝大年夜部分海船上卫生用水都应用海水。本轮所用卫生水系统如图6所示,卫生水泵1自海底门抽取海水并注入海水压力柜2,跟着水面升高,压力柜2内上部的空气徐徐被压缩而孕育发生压力;当水充到规定液面时,水泵1即竣事供水,压力柜2内的水寄托柜内上部空间被压缩了的空气的压力,经管路、阀件运送至各用水出。为包管正常事情,压力水柜顶部设有压力表9和安然阀8,还设有压力开关7以便自动节制水泵1的事情;当柜内压力低于规定的最低事情压力时,则有压力开关7自动起动水泵1,当柜内压力达到规定的最高事情压力时,亦经由过程压力开关7竣事水泵1供水。为削减压力水柜充气容积和弥补柜内空气的耗损,常常经由过程压缩空气充入阀6向柜内突入压缩空气。

对卫生水系统的治理要求是:压力水柜要及时补气,使其水位和压力保持在正常范围内。若水位过高或过低以及压力过高导致的水位过低等,水泵1会起动频繁;若压力过低则压力水柜中的水到不了高层甲板。正常环境下,充气阀6是截止止回阀,压力柜2内部的海水不能进入阀6后真个压缩空气管路,然则当呈现下列问题时,海水会倒注意灌输压缩空气管路:(1)截止阀6垂直放置,使6掉去止回的感化;(2)截止阀6的阀头脱落、阀头和阀座的密封面锈蚀不密封等使阀6掉去止回感化。

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