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【实用经验】副机启动不起来了

一、事件过程(2018年7月)

我轮三台发电机,原动机都是日本洋马机——6EY18ALW 500KW 900RPM,透平增压器是MET18SRC,2012年出厂。日常运行以三号发电机为主,此次靠港备车航行期间使用一号和三号并联供电,靠港后三号副机正常停车,一号副机运行供电。第二天需要用克令吊,值班机工启动三号副机,却发现启动后转速一直维持在500RPM左右无法达到额定转速(900RPM),并且各缸发出爆燃敲缸的声音,于是紧急停车并通知二管轮,二管轮到达机舱对三号副机进行检查后重新启动,故障依旧,转速还是维持在500RPM左右!

二、故障原因分析

影响柴油启动的一般包括启动马达、燃油供油系统、高压油泵、喷油器、进气、排烟、增压器、燃烧室问题(气阀泄漏卡死、缸套缸盖裂开泄漏等)、缸套水温度低、安保保护等。

①副机达到了发火转速,并且已经发火(500RPM,燃烧敲缸声音),所以启动马达正常。

②经过检查,滑油压力正常,安保正常,没有动作。

③缸套水温度正常,排除冷缸导致的启动困难。

④燃油压力正常,运转时油压无明显异常波动,初步判断油路故障可能性不大。

⑤喷油器(油头)雾化不好、油嘴卡住或者泄露可能导致燃烧不良发生燃烧敲缸。

⑥高压油泵故障、内漏严重会导致启动时供油不足,从而转速上不去。

⑦进气不足也会导致爆燃,并且转速上不去。

⑧增压器故障、排烟不畅也会导致爆燃、转速不高等。

⑦燃烧室故障。气阀关闭不严、烧蚀、阀杆卡住;缸套缸盖裂纹泄漏;活塞组件密封不严等。也会导致燃烧不良,严重时会影响副机正常启动。

三、结合实际具体分析与解决

⑴ 3号副机刚吊缸两个月,空冷器也在上个月清洁过,打开示功阀冲车,没有发现有水气等异常现象,所以燃烧室和进气道出问题的可能性比较小。

⑵怀疑喷油器故障,于是二管轮和机工长,把所有油头全部拔下泵压,除二缸有点滴漏,其它缸喷油器都正常,起阀压力也都一致;更换二缸喷油器,其它缸喷油器解体清洁后装回。再启动副机,故障依旧。

⑶怀疑燃油油路不畅、堵塞。拆下滤器之后到高压油泵段的油管,用轻油浸泡,空气疏通,没发现堵塞现象,更换燃油油路机旁压力表,启动后油路压力正常,故障依旧。在500RPM左右运转时,手动推大各缸油门齿条,敲缸声音加剧,转速依然上不去。于是认为油路没问题,高压油泵供油不足导致转速上不去的可能性也不大。

⑷拆增压器。拆下后发现喷嘴环基本堵死,清洁喷嘴环叶片、涡轮及增压器废气端各处,同时清洁和增压器连接处的烟道,然后装复,副机再次启动恢复正常,故障消除。

四、事故总结

从最后结果来看,导致副机启动后转速达不到额定转速的原因是副机长期的燃烧不良导致增压器喷嘴及涡轮积碳和积油过多堵塞气道,使排烟不畅、进气减少,启动后燃烧不良发生敲缸、柴油机转速无法达到额定转速,多次启动并加大油门更加加剧了这一现象。

而燃烧不良导致增压器喷嘴积碳增多的原因最大可能还是副机长时间低负荷运行。本轮正常航行时,发电机负荷一般在300KW左右(60%负荷);抛锚靠泊时,因为为主机服务的许多设备停止运转,发电机组负荷更低,大多时候不足200kw(40%负荷);本轮带四台克令吊,每次使用克令吊必须双机运行,但是在克令吊工作间隙或者单吊工作时,双机运行显然会导致单机负荷会很低,而且因为三号副机之前工况一直比较好,所以使用克令吊时都会运行三号副机。此次备车航行,双机运行时间比较长,三号副机长时间低负荷运转,靠港停车,增压器冷态后废气侧及喷嘴处气道堵塞加剧(热胀冷缩),加上使用的是380CST的劣质燃油,导致停车后再启动出现此次现象。

五、如何避免这种故障再次发生

如何避免这种故障再次发生,我觉的可以从以下几个方面出发:

1、确保燃油净化良好、粘度合适、停车后保持暖缸。目前燃油市场的油品越来越差,确保对燃油的良好净化和粘度控制是保障副机及增压器良好运行的基础。

2、尽量避免副机长时间低负荷运转;洋马副机是中高增压机,又与主机同样使用380CST的重油,这两个因素使它不适宜长时间低负荷运行。运行时最好保持在75%以上的额定负荷运行,如果没有75%的负荷,在一定时间内可创造条件在85%的负荷下运转1到2小时(其实对于主机大家基本都会做到周期性高负荷运转一下,但是对于副机往往忽略了这点)。另外可以和大副沟通好,一旦不使用克令吊,及时通知机舱值班人员停一台副机,防止双机低负荷运行时间过久。

3、周期性对增压器进行清洁保养;说明书上要求增压器保养周期在4000小时,但是厂家说的保养一般指“overhaul”,而船上最好在500—700小时对增压器废气侧进行拆检清洁,这样会大大降低增压器的故障率。每次拆下后的脏污状态及时间认真记录,如果比较脏则缩短保养周期。

4、安装压差计;如果可以的话,最好安装个进出压差计或扫气微压计,视情况清洗。

5、保持高压油泵及喷油器状态良好。没有好状态的高压油泵及喷油器,就不会有好的燃烧状况,这点就不做赘述了。

6、空冷器气侧的清洁。现在大多数船,副机冷却系统都是中央冷却系统,由淡水直接冷却副机;散货船,特别是经常装煤炭、矿砂的船,装卸货时空气污染严重,这两点决定,副机扫气温度升高时,往往是空冷器气侧发生了脏污,所以对于空冷器气侧的清洁也是不可忽视的。

7、对副机运行参数认真做好记录。值班人员每班要观察副机排烟烟色,认真记录各缸排温、排烟总管温度、扫气压力等,主管轮机员要经常比较副机参数变化,发现相同外界状态时扫气温度升高、排温升高等异常现象时,要及时检查分析,视情况对喷油器、高压油泵、空冷器、增压器等进行保养。

作者注:副机燃烧室——气缸盖、气阀、活塞组件及喷油、进气定时对柴油机燃烧的影响,本文不做探讨。

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