某轮ALFA-LAVAL SA821分油机工作原理及故障分析

李可顺 张存有

（大连海事大学轮机工程学院 辽宁 大连 116026）

某轮ALFA-LAVAL SA821分油机工作原理及故障分析

李可顺 张存有

（大连海事大学轮机工程学院 辽宁 大连 116026）

SA821分油机;排渣过程;故障分析

介绍了某轮ALFA-LAVAL SA821分油机的结构和工作原理，针对重油分油机运行过程中出现的“排渣反馈错误”这一故障现象，依据原理分析了故障可能原因，并逐一排除，使故障得以解决，并提出了日常管理中应注意的问题。

0 引言

船舶柴油机所用的燃油在使用前必须经过净化处理，除去其中的水分和杂质，油料净化的核心环节是离心分离，离心分离的最主要设备是离心式分油机。船用分油机主要有瑞典ALFA-LAVAL分油机，WESTFALIFA OSD型分油机，日本三菱公司生产的SJ-T，SJ-P型以及国产的DZY系列的分油机。其中大多数采用有比重环的分油机，在使用过程中需要根据所分离燃油密度选择比重环。某轮使用的是ALFA-LAVAL SA821型分油机，主要特点是无比重环，并且燃油净化系统中没有高置水箱，其控制单元是EPC50。

1 燃油分油机的故障现象

某轮装有两台无比重环全部排渣式ALFALAVAL SA821重油分油机，一台主用，一台备用，某日试运转1号分油机，起动正常，并能进行正常的分油作业，然而在分油机进入排渣过程时出现“排渣反馈错误（Discharge feedback error）”报警，手动排渣一次，警报依然存在，随后分油机便自动停止工作。

2 SA821燃油分油机的结构及工作流程

图1 分离筒结构简图

分油机的核心部件是分离筒，图1是ALFALAVAL SA821燃油分油机分离筒的结构简图。如图所示，待净化燃油从进油管18进入分离筒内，分离筒本体4和分离筒上盖1由紧锁圈5锁紧，分离筒由高速回转的立轴带动旋转，分离筒中有若干分离盘14，分离盘套在配油器15上，待分离的燃油经过配油器底部后转而向上进入分离盘间，油在盘组缝隙中向筒中央方向流动的过程中，被连续的分离成若干层，并随分离盘一起高速回转，这时分离筒内的燃油会按油、水、杂质的密度不同分成三层，被净化的燃油向上离开分离盘，进入位于分离盘顶盘24和配油器15之间的排油腔3，然后由排油向心泵2经出油管19排出，被分离的水沿着分离盘组的外边缘，向上进入分离筒盖1和顶盘24之间的排水腔，然后由排水向心泵17经出水管20排出，机械杂质被甩在分离筒内壁上，汇集在排渣空间，由排渣口25定时排出，从而达到燃油净化的目的。由分离筒底部的滑动底盘13、定量环10、滑动圈12和配水盘8构成排渣机构。

图2 分油机系统简图

油水分界面的位置十分重要，它直接影响燃油的分离质量，其最佳位置应在分离盘的外边缘，确保燃油能利用分离盘通道的全部长度，达到最有效的分离目的，若分界面向内移动进入分离盘组内，则会造成分离盘组被水和杂质阻塞，若分界面外移，一方面会降低从水中分离油的效果，另一方面造成燃油从出水口流出，即出水口跑油。当停止向分离筒供油后，通过电磁阀10向分离筒内供应具有一定压力的水（称置换水），会使油水分界面向内移动，驱赶分离筒内的油从排油口排出，减少分离筒内残油数量，从而减少排渣时油的损失。压力水也可通过电磁阀15进入分离筒内，实现排渣口的开启，通过电磁阀16实现排渣口的密封。

此外，在出油管装有MT50水分传感器，它能精确的检测出净油中水含量的变化值，当分离出的水接近分离盘外侧表面时，一些水滴开始同净油排出，水分的少量增加就立刻被水分传感器检测，并将其信号连续的传给EPC-50控制单元，当净油中水分达到触发点时，EPC-50控制单元将开始排水，排水有两种情况，一是通过打开出水管的排水电磁阀V5，二是通过打开排渣口随杂质一起排出。

3 分油机故障原因分析及排除

3.1 原因分析

ALFA-LAVAL SA821分油机的排渣功能是由EPC50控制单元和配水系统实现。

EPC50控制单元是分油机的控制中心，它包括分油机系统执行检测和控制功能程序的全部工作，主要为：接受来自水分传感器的信号，并控制排水电磁阀的功能；发起任一形式的排渣，即当水分传感器信号达到触发点或排渣间隔最大时间到来后控制并检测该排渣操作程序；每隔一段时间检查一次水分传感器的功能；决定是否需要加水、何时加水、加水持续时间，从而控制加水量；检测分离水的增加。

配水系统主要由泄水孔、滑动圈、泄水喷嘴、定量环、配水室、配水盘、开启室、密封室、开启水、密封水等组成。分油机运转过程中，在EPC50控制单元控制和配水系统作用下，通过上下移动滑动底盘，来启闭排渣孔。滑动底盘工作在上位时，排渣孔被关闭；滑动底盘工作在下位时，排渣孔被打开，分油机进行排渣。排渣结束后，工作水系统放残，EPC50检测排渣反馈。排渣反馈表现为分油机转速降低，该值通过速度传感器测得。由此可知产生排渣反馈故障是由于排渣时，EPC50接收不到转速下降的反馈信号，在分油机起动、分油过程中转速一直都在正常范围内，因此确定速度传感器没有故障。排渣动作是在配水系统的作用下，通过滑动底盘向下移动，打开排渣口实现的。如果排渣时，排渣口不能打开进行排渣，分油机转速没有下降，这样速度传感器检测的转速没有下降，EPC50接收不到转速下降的反馈信号，由此便可判断配水系统和排渣机构可能是引起该故障的原因所在。

3.2 故障排除

3.2.1 配水系统

如果配水系统失效即工作水短缺、漏泄或断流，那么进入开启室的工作水流量不足，而且流进开启室的水通过泄水喷嘴不断泻出；这样，在离心力的作用下产生不了足够的开启力，因此不能克服滑动圈下部密封室向上的液压力而将滑动圈向下移动，三个泄水孔也就始终处于密封状态，滑动底盘下部的水不能泄放，滑动底盘在下部液压力作用下始终关闭排渣口不能进行排渣，又没有速度降信号，最终导致“排渣故障错误”报警。

检查淡水压力柜的水压为0.31 MPa，满足分油机要求（0.2 MPa~0.6 MPa）；检查分油机供水阀SV10、SV15、SV1内部滤器，没有脏堵现象，检查阀芯，没有卡阻现象；装复阀组后手动打开阀，发现通过阀的水流量和压力正常，于是可以排除工作水方面的原因。

3.2.2 排渣机构

滑动圈12是排渣过程中重要的机构，控制着滑动底盘下部工作水的泄放。如果滑动圈卡死在上位，即使其上有足够的开启水压力，滑动圈也不会下移。三个塑料堵头始终密封滑动底盘下的工作室，工作水不能泄放，排渣口不能开启。如果滑动圈上的矩形密封圈磨损或变形，进入到密封室的水就会从密封圈处外泄，只有少量的水进入到滑动圈上部，滑动圈上部的水又不断被泄水喷嘴泄放，这样滑动圈上部开启室的水压小于密封室的压力，滑动圈不能下移，导致排渣口不能开启。

依据说明书的介绍拆解分油机，当拆下滑动圈的时候，发现滑动圈上的密封圈已经失效，矩形密封圈成扁平状并且有些错位，无法实现密封作用，将其换新，同时作为日常维护将其他几个密封圈一起更换，分油机装复后启动，工作回复正常。

4 结语

ALFA-LAVAL SA821分油机自动化程度很高，基于其强大的检测功能和控制单元的处理功能，实现自动排渣并且自动设定排渣间隔，实现最优排渣时间，避免了排渣过于频繁的问题。该型分油机中没有比重环，并且在滑动底盘下部没有弹簧，取代弹簧的是滑动圈下部的工作水，这种结构使得滑动圈下部的压力更加均匀分布，也解决了弹簧失效时引起的故障问题，给管理工作带来很多方便。它的好坏直接影响着船舶的经济性和安全性，因此我们在日常管理中应该进行定期（预防性）维修，按照厂家说明书在不同的维修间隔期内，对部件进行不同程度的清洁、检查、换新，以减少故障发生的概率。

［1］吴恒.船舶动力装置管理技术［M］.大连海事大学出版社，2004.

［2］黄万能.某轮分油机跑油故障分析及处理［J］.中国修船，2006，19（1）：12-16.

［3］ALFA-LAVAL，SA821 Instruction book［M］.2002.

Operation principle and fault analysis of the ALFA-LAVAL SA821 oil distributor

Li Keshun Zhang Cunyou

ALFA-LAVAL SA821 oil distributor；slag-off process；fault analysis

This paper introduces the structure and operation principle of the ALFA-LAVAL SA821 oil distributor，and analyzes the possible reasons aiming at the fault of“slag-off feedback error”during heavy oil distributor operation.Then the reasons are excluded one by one to resolve the fault.It also presents the issues which should be paid attention to in routine work.

U664.9+1

A

1001-9855（2011）01-0037-03

2010-09-12

李可顺（1979.02-），男，汉族，讲师，主要研究方向：现代轮机工程。

张存有（1962.07-），男，汉族，副教授，主要研究方向：船舶机电一体化。