船舶分油机中水的探究
2013-03-31孙立新王友韶
孙立新, 王友韶
(1. 江苏海事职业技术学院, 南京 211170 ; 2. 中国长江航运集团金陵船厂经营处, 南京 210015 )
0 引言
分油机是现代船舶上一种必不可少的重要关键设备,用于船舶燃油或滑油的净化处理。近年来,随着全球经济一体化,航运业也得到了迅猛的发展,目前船舶主要采用柴油机推进,为了降低成本,在正常航行时基本不用柴油,主机、副机乃至锅炉所用的是价格更便宜、品质也更差的重质燃油,这些劣质燃油不仅黏度高、密度大,而且渣滓特别多,对于使用这些燃油的主、副机来说,其滑油品质也受到极大的影响,这些因素使得分油机在船舶设备中的地位显得更加重要。燃油分油机的分离状况直接关系到柴油机高压油泵、油头能否正常工作,滑油分油机的分离效果直接影响运动部件的磨损程度。这样分油机运行状况的好坏情况直接影响燃油、滑油的品质,进一步影响全船动力系统的运行状况,进而影响船舶运行的经济性、安全性,因此要求轮机人员必须理解、掌握分油机的基本原理和工作过程,能正确地对分油机进行操作和维护保养,能快速地判断分油机的故障,确保分油机安全有效地运行。
1 水的路径及功用
水在分油机中的地位相当重要,离开水分油机根本无法正常工作,从封闭排渣口、建立水封水、进置换水,到打开排渣口都需要水,而且水量还要适合,多了少了都将影响分油机的工作,下面就来探究一下水的路径及功用。首先从其源头开始分析这些关键部件。
1.1 分油机的供水分类
分油机的供水分两种:
1)高置水柜供水。老式一点的分油机采用这种形式,这其中又分手动和自动补水,平时要注意水柜水位和水箱的清洗;
2)压力水柜供水。现在新式分油机普遍采用,但对压力水柜的压力波动范围有要求。
1.2 进水滤网
这是水路的一个重要环节,平时要清洁检查。
1.3 电磁控制水阀
这儿要注意的是电磁阀中节流孔的大小及结垢程度,橡胶膜片的性能及平衡孔的状态,它们的工况直接影响水的流量,影响分油机的工作。
1.4 配水盘
这是水路中的关键部件,直接控制操作水和补偿水,老式的分油机还分内外管,就是开启水和补偿水,内外管要分开,不能窜水,内外圈的小孔要畅通,结垢要及时清理。
1.5 滑动圈部位
这里的关键部件是滑动圈上的密封圈和控制活动底盘下三个泄水孔的尼龙堵头。
1.6 开启室和关闭室的泄水小孔
平时要加强小孔的清洁检查,孔是否畅通也关系到分油机能否正常运转。
我们在研究分油机时,最注重的动作是排渣口能否正常密封和打开,其核心部件就是滑动圈和活动底盘,这中间由滑动圈控制活动底盘,活动底盘控制排渣口。滑动圈先于活动底盘动作,相当于先导阀。滑动圈上行封闭活动底盘的泄水通道,活动底盘在水的离心力的作用下上移封闭排渣口;滑动圈下行打开泄水通道,活动底盘下部空间失水下移,打开排渣口排渣,这里边起根本作用的就是水。
2 故障分析
在分油机故障中影响最大的就是排渣口跑油,就是说在分油时排渣口没有密封好,这里不讨论主密封圈的问题,主要分析滑动圈或活动底盘由于水的因素动作不到位而引起的故障,下面从三方面来阐述。
2.1 密封水量不足
由于水量不足,分油机高速旋转时产生的动压头不足以托起活动底盘或滑动圈(一般滑动圈是靠复位弹簧上移密封泄水孔的,一些新式的分油机没有复位弹簧,滑动圈也是靠水的动压头托起的,这时就导致滑动圈不能上移,或动作不到位,不能封闭活动底盘的泄水孔,同样不足以托起活动底盘),最终导致排渣口不能有效密封,具体的原因可能有:
1)高置水柜水位不足或压力水柜压力不足;
2)供水管路泄露或进水滤网堵塞;
3)操作水电磁阀动作有误、节流口结垢或孔径过小;
4)配水盘小孔堵塞。
2.2 密封水量过多
水量过多导致密封圈上移后又下来还是不能正常封闭排渣口,可能的原因有:
1)压力水柜压力过高;
2)操作水电磁阀泄露或节流孔过大;
3)开启室、关闭室泄水小孔堵塞,导致密封水量过大。
2.3 密封圈失效可能的原因
1)配水盘开启水和补偿水间密封圈失效而窜水;
2)滑动圈上的密封圈失效,水泄露而不能上移;
3)活动底盘上的密封圈失效;
4)活动底盘下的三个尼龙堵头不能正常密封。
3 案例分析
3.1 案例一
2011年7月至8月的一天,我轮航行于印尼和马来西亚之间,1700左右,NO.1重油分油机故障报警,经查为排渣口跑油,重启后手动排渣一次,重新自动分油正常;第二天差不多相同时间再次发生相同报警,复位后正常,第三天发生此故障后复位了两次才正常,故障概率在增大,考虑到我轮新出厂近10个月,分油机累计运行近4000小时,该分油机型号为Westfalia 0136,为自思维控制,可以对分油机中的水和油渣进行监控,然后自动操作,按照说明书要求8000小时打开常规清洁保养,考虑到目前的情况,决定第四天解体清洁检查,对内部所有的密封圈、尼龙堵头、配水盘上小孔、活动底盘泄水孔、开启室、关闭室泄水孔等清洁检查,应该说分油机内部相对还是比较干净,元部件没有什么问题,1400开机开始分油,观察正常,但三小时后再次报警,故障依旧,初步可以确定故障在外围,而且是密封水量不足引起,所以又对进水滤网、电磁控制水阀、节流孔等清洁检查后试机,开始还是正常,但到第五天吃晚饭时间再次发生相同故障,再回头对整个过程进行梳理,应该说分油机本身、外围设备都没有什么问题,为什么分油机总是在晚饭时间发生故障,这让我想起以前碰到的一起船舶电气绝缘故障,每天0700和1400就发生380 V动力绝缘报警,经过一系列的检查,最后锁定是冰库的电加热化霜引起的,那我们这边既然已经确定水量不足,剩下的唯一可能的因素就是压力水柜的压力了,该船压力水柜的水位控制是双位控制,设定压力为0.3~0.5 M Pa,分油机要求的供水压力为0.2~0.6 M Pa,观察压力水柜,补水电机启停正常,压力保持在正常范围,表面看没有问题,是否引起故障发生另有原因,但我们确信分析无误,经过进一步观察研究,在17:00左右,发现压力水柜的压力竟然降到0.2 M Pa以下,这就是问题之所在。原因有三:
1) 泵的排量不足;
2) 压力水柜的压缩空气不足;
3) 由于当时天气较热,大家收工后几乎同时洗澡、洗衣服,一下造成负荷太大。这三方面因素导致水柜压力下降,供水不足,最终导致分油机故障。
3.2 案例二
某次航行途中,Alfa-Laval 型分油机正常分油几天后,突然发出燃油低压警报。复位重启,检查油泵、油压正常,压力传感器正常,分油机转速正常,分离量正常,进水滤器、密封水等电磁阀动作均正常,进行分油一小时后再次发出相同报警,再次复位重启,发现出油压力偏低,排渣口有少量油水跑出,再次排渣重启,故障依旧。进行分析排查总结,确定毛病还是在分油机内部,再次打开进行仔细检查,发现滑动圈上方的3个尼龙堵头中的一个磨损相对较大,且有毛刺,测量三个堵头的高度有偏差,这就导致虽然滑动圈能上移,但不能有效密封泄水孔,使滑动底盘下部的密封水一直存在泄漏,密封水量不足,最终导致跑油。将3个尼龙堵头一起更换、安装到位,并对其高度进行测量,确认正常后装复,试车正常。
4 总结
在分油机日常管理中,要特别注意对系统中水的管理,遇见问题不能盲目动手就拆,而是先分析、判断出发生故障的原因有哪些,然后有针对性地进行解体、维修,逐项进行排除,这样可以大大减少劳动量,但这需要我们的管理人员对所属设备有一个深入细致的研究,能够清晰分析故障的各种可能性。对快速排除船舶设备故障,对船舶安全运行至关重要!
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