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MAN16/24 连杆断裂故障及解决方案

一、事故经过:

下午1859时在用1#辅机出现频率低报警,增压器进口591.9℃,出口459.9℃报警,发现一号辅机1#缸已不发火、排温137℃,其他各缸均为500℃以上,增压器进出口温度均为报警状态,拿扳手迅速将油门杆扳至零位将1#辅机停了下来,机舱监测电脑记录此时1902时全船失电,大管轮和值班机工准备备用3#辅机启动准备工作,全船失电45秒内应急发电机启动并合闸供电。

二、  事故检查过程和造成损失:

吊检1缸气缸单元,发现缸头内排气阀阀杆、气阀顶杆打弯变形;活塞卡在火焰挡圈处,打出活塞检查活塞环正常无断裂及活塞与缸套无拉痕但损坏;1#缸连杆断裂3节,连杆小端断(看小端断裂断面两面断层不同,一面颜色发亮干脆,一面颜色发暗似存在缺陷),小端布丝断损,连杆大端还在曲轴上,连杆螺栓松,拆下连杆大端发现连杆螺栓弯曲拉长,连杆瓦已移位损坏但合金还在,曲柄销径表面光滑无高温点和拉痕,测量椭圆度在正常范围,测量开档在正常范围。其他连杆轴瓦和主轴瓦目测正常。检查电机机架(1#缸处)损坏(前后道门处和燃油凸轮处);缸套与机架贴合处打到;左右曲拐箱导门打碎,曲轴平衡块表面受损松动一只;连杆总成与活塞总成和活塞销损坏;气阀与气阀顶杆损坏。

三、分析事故原因:

1#辅机自吊检后已运行6100多个小时。刚对其曲拐箱内部进行了检查,连杆大端拨动正常、连杆轴瓦和主轴瓦目测正常,连杆螺栓检查收紧,缸套内壁正常,活塞出油孔、大小端油孔出油均正常。7月2号下午1430启动该机(7月3号上午靠泊卸货,7月2号下午试泵),一直正常运行至7月9号下午1900左右。

查设备维护记录:该机连杆自出厂以来一直未换过,已使用61000小时左右,活塞、连杆螺栓国产升级时更换过至今已使用11000小时左右。12月13号对1#辅机曲轴平衡块进行检查与收紧。

根据损坏现象初步分析是:活塞与缸套表面光滑且活塞环正常没有断和卡阻,没有咬缸拉缸;气阀没有掉进气缸;就没有受到阻力。滑油压力及温度正常,淡水压力及温度正常。连杆小端日常检查维护时连杆小端看不到,只能查看出油情况;从小端断面看可能由于连杆小端存在缺陷造成疲劳断裂,然后引发造成机损事故。由于人为快速停机没有使事故扩大造成曲轴曲柄销损坏。

上面的图片是连杆小端孔断裂后的一个断面。断面左边有老的损坏痕迹(有锈蚀)。说明这个连杆已经有伤。这个伤可能来自于材料及加工阶段,也可能来自于使用疲劳。

前期,很多的16/24机都经常发生缸头漏水进入气缸。如果盘车不彻底就启动,就很可能导致连杆受到超过设计的压缩力。这个力量可能会导致连杆最薄弱的部位出现缺陷。

上面的老损伤痕迹实际内孔还有一个连杆小端轴承套。想要发现这个缺陷,一般吊杆,不拆下连杆小端的轴承套,根本就看不到这个位置。想要发现这个缺陷还是挺困难的。

纠正建议:

说明书没有连杆和连杆螺栓使用寿命的规定。但从本例来看,连杆使用了6万多小时。在这6万多小时里面,估计也经历过气缸漏水等情形。

检查和必要的更换应该是防止连杆本身出现问题的有效方案。

检查就是比如每一万到两万小时,对连杆进行探伤检查。

必要的更换,个人以为,4万小时可以考虑更换连杆了。特别是对于1200RPM的机器。发生一起损坏,其损失将远远超过更换连杆的费用。

延伸阅读:

【案例】MAN 16/24连杆伸腿故障分析及解决方案

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