挖泥船主机增压器压气端污染问题分析及对策

曹红亮　唐龙

摘要：增压器是挖泥船中用来提高发动机功率和减少排放的重要部件，它利用发动机排气后的剩余能量来工作，向发动机提供更多的压缩空气，使之达到最佳运转性能。本文以3500M 3绞吸式挖泥船的主机事故为例，经过试验分析后得出增压器的压气端污染问题为该事故的最主要原因，进而分析了增压器的工作原理以及压气端污染形成的原因，并探讨了其解决措施。

关键词：压气端污染；挖泥船；分析；增压器

增压器是高转速运行设备，一旦故障，瞬间就会造成严重的机损事故，维修、更换备件等费用巨大；而且增压器损坏事故多发生运行过程中，造成其后一系列工作也产生了许多间接损失。许多挖泥船的主机会存在功率降低，增压压力降低，油耗与排烟温度变高，增压器轴承出现异常等问题，而压气端污染是导致这些问题产生的根本原因。国外也有诸多关于压气端污染问题的研究，一些柴油机研究部门和生产增压器的专业公司都曾介绍过增压器压气端使用中的污染问题。因此对挖泥船主机增压器压气端污染问题进行研究已刻不容缓。

1.增压器的工作原理

它是对发动机所排的废气惯性冲力加以利用进而使涡轮室内的涡轮得以运转，在涡轮的带动之下同轴的叶轮运转，叶轮负责对经空气滤清器管道输送的空气进行压送，使空气增压后输送到气缸。

2.具体案例及分析

2.1具体案例

某3500 M3挖泥船主机在持续1500 多小时的运行之后，产生功率降低，烟色、油耗加重、排温变高等问题。在测试之后发现其增压器的增压压力有0.0l5Mp a的下降，各缸的平均爆发压力有0.33gpa的下降，各缸的平均排气温度有32℃的上升，排烟颜色出现较大的变化，同时出现严重噪声。我们拆检增压器的时候，看到压气机压气蜗壳的内壁上与叶轮流道壁面上和存在的积垢很严重，又得污垢厚度竟有0.4～0.6 mm。污垢经过彻底的清洗与去除后，再次测试，挖泥船的主机的每一项性能参数都变成了正常的水平。

2.2实验论述

从以上试验可知：增压器的压气端污染是导致此主机的性能变差的根本原因。灰尘、水雾以及油雾跟着空气到达压气机里进而黏在了扩压器流道与压气机叶轮的壁面上，在长时间的堆积之后变成了严重的污垢，造成压气机的气流通道变小变窄，并降低了增压压力与压气机效率，由于不足够的空气流量，造成了不完全的燃烧，进而升高了排气温度、加重了烟色，降低了柴油机的功率。

2.3原因分析

在挖泥作业中，柴油机长期燃烧混合油导致燃烧不良，涡轮喷嘴、涡轮叶片、轮盘及气封间隙两旁壁面等地方积聚大量未燃尽碳粒的油垢，常存在几台机器共同运行的状况，机舱温度经常处于 4 5 ℃左右，机舱里的空气较为浑浊，增压器戏吸入了水气、烟尘以及油雾，即使空气滤清器能进行相应的过滤，但其余部分仍会对压气端形成污染。

3.解决压气端污染的措施

3.1排除故障

①过滤在空气中的水雾、灰尘以及油雾。必须经常清洗空气滤清器，经常对滤芯进行更换，此方法虽不能完全消除污染，但也能对各种污染起到延缓作用。②缩短喷水清洗的周期。消除压气端污染经常使用的方法是喷水清洗，通用清水大力冲击高速运转的压气机的叶轮，使叶轮的污垢得以掉落。使喷水清洗的周期合理缩短，虽不能使柴油机的性能参数变为原来水平，但也能使增压器的检修保养周期延长；③使用室外吸气的方法。

3.2预防措施

3.2.1提高船员的意识

增压器属于高转速的运行设备，具有较高的对拆装要求，专业厂家主要负责周期性的维修；而船员主要负责正常的检查，如清洁叶轮与压气端滤网、换油等工作因而船员对增压器的探测与预防的的意识不高。

3.2.2加强日常维修与管理

第一，要经常分析、比较增压器 的工况，及时发现异常情况；平时维护管理，特别是值班巡回检查时，应注意检查轴承润滑油的压力温度，通过观察镜检查润滑油的流动情況，不允许流量减少和断油，当油量不足时应及时补充。第二，在日常管理中，应周期性的对汽缸进气口和排气口的积碳加以清除，并重视清洁压气机进气流道、空气冷却器、空气滤清器、叶轮以及涡轮喷嘴环等。第三，缩短增压 器检修间隔，每次厂修时应对叶轮进行探伤、对压气机叶轮实施硬度检验 ，叶轮清洁时禁止敲铲，注意轴承的运行时间，及时更换。

3.2.3具体预防事项

①及时发现和清除漆皮屑，在主机完车状态下定期泄放，放出油池滑油和底部沉积的漆皮等杂物。②透平端应禁止水洗，以避免放残通道不通会造成叶片损坏。③对废气锅炉定时吹灰和水洗以保证烟道畅通。④适量、合理使用燃油添加剂。⑤定期检查烟道有无异物和堵塞。⑥在管理中应多注意检查透平转子（透平叶轮和轴）的同心度。

4.结 论

根据挖泥船增压器故障的具体事例的探讨可知：增压器是挖泥船的实际运行中的主动力装置的重要部件，增压器工作的良好运行，有利于柴油机的输出功率提高，燃油消耗降低。因为增压器的压气端污染，对柴油机动力性、经济性、排放和噪声都带来不利影响，因此，管理人员必须采取有效措施减少压气端污染，加强对涡轮增压器的正确使用及日常维护、保养工作的重视，以保证柴油机处于最佳工作状态 。

参考文献：

[1]TR 型系列涡轮增压器的使用经验一瑞士W depietro.

[2]高增压废气涡轮增压器和系统一瑞士Gzennder Emeler.

[3]6180 CZL 型柴油机鉴定会文件.