船舶柴油机的故障与排除方法探析
2018-11-29许瑞周峰
许瑞,周峰
(92569部队,海南 三亚 572000)
自古以来,船舶就作为人类的主要交通工具。由于受到社会发展的限制,长期以来,风力、人力一直成为船的基本动力,直到工业革命后,先后出现了以柴油机、汽轮机、核能、联合动力作为动力的船舶。与此同时,为了保证船舶航行的安全可靠、操纵精确,对船舶机电设备故障的识别与检修就显得十分重要。
1 船用柴油机结构特点
船用柴油机常年在船上工作,对其可靠性、经济性、机动性和维修方便性等部有特殊要求。根据作业工况及航船运行特点,船舶用柴油机在结构和性能上主要有以下特点。
1.1 可靠性要高
船用柴油机要有较长的运转周期,故障率要低。水上航行条件较恶劣,气候多变,柴油机的适应性要高。为此,应合理选择柴油机零件的结构型式,使其在运转中所产生的作用力及由这些力引起的应力能正确分布,还应使用最好的材料,提高加工质量,使用性能也相应提高。
1.2 要有高度的机动性
船舶在水上航行,随时都可能出现意外情况,柴油机要能迅速从一种工况过渡到另一种工况。为了适应机动性的要求,柴油机必须具有以下功能:无论热态或冷态,无论曲轴在什么位置应能连续启动,能从最低转速迅速改变为最高全速转数;能在最低转速下稳定地运转;能迅速而多次连续换向。为了保证柴油机启动安全,避免船只运行的变速失灵,各操纵机构之间应能联锁。
1.3 尺寸小、便于拆卸
航行过程中,维修条件不好,柴油机应便于装拆,能迅速更换易损零件。船用柴油机的零件应具有较高的耐磨性,以尽量延长使用寿命,保证长期运转而不必修理。主要零件的寿命要比陆用柴油机高,外形尺寸和质量应该尽可能小一些和轻一些,以便更适应船上工作的需要。零部件应便于制造和安装,要便于观测、检查。
2 柴油机的日常维护
2.1 柴油机备车
检查滑油循环柜、主机油底壳、轴系中间轴承座和尾轴承油柜的油位,不足时及时补充,检查滑油管路系统各阀开关是否正确。检查膨胀水箱(柜)的水位应在2/3以上,不足时应补充,检查冷却水系统中各阀门是否处于正常状态。检查燃油日用油柜、沉淀油柜的油位应在2/3以上,不足时应进行补充,打开燃油日用油柜到主机的阀门。
手动盘车一两圈,检查柴油机各运动部件转动是否灵活;如果正常,即可试车,试车结束后,备车过程结束;备车结束后,合上蓄电池电闸,按动主机启动按钮,启动主机。
2.2 主机运行期间管理
不定期地前往机舱巡回检查,主机启动后及一段时间,随时注意观察仪表板的各种压力表的压力及各种温度表的温度是否正常(燃油压力大于等于0.35 MPa,滑油系统的压力为0.25 MPa,水温60~90℃);检查排烟温度,观察排气颜色,注意倾听机器声音有无异常。注意经常检查机器及其周围有无漏油、漏水的情况。
2.3 停止主机操作
先逐渐降低负荷与转速,然后将调速手柄(油量控制手柄)扳到停油位置停车;按下主机停机按钮,主机停止转动,然后将启动电池开关断开主机各系统阀件复位,最后主机停机操作完成。
3 柴油机故障判断与处理
3.1 日常故障处理
3.1.1 启动困难与无法启动
如果柴油机出现无法启动或启动困难的情况,可以检查以下几个方面:①油箱中的柴油是否已用完,如果还有柴油,则检查机器系统中的空气;②燃油管道和接头漏气、阻塞也会导致机器无法启动;③检查输油泵的柱塞及对应止回阀的密闭性,保证进油接管处的螺栓滤网保持通畅;④放松高压油管查看喷油过程是否顺畅,同时观察齿条的灵活度,查看停车手柄的位置正确与否。⑤活塞环和缸套破坏、窜气现象、活塞环结胶失去弹性等也会导致柴油机启动异常。
3.1.2 突然停机
柴油机突然停机的原因可能是空气进入燃油系统,也可能是燃油管道、燃油滤清器发生堵塞。输油泵发生故障也是其中的重要原因,这是因为柴油机工作过程中因为缺少机油导致机油压力缺乏,容易引起曲轴烧瓦发生抱死。机器内的运转部件发生损坏,导致曲轴转动功能受损。
3.1.3 柴油机转速激增
柴油机转速激增可能是油门手柄失灵,此时需要检查调速弹簧是否断裂。同样,油泵齿杆及齿圈卡死也会引起柴油机转速激增。发生转速激增时,需要及时切断油路、气路,或者挂挡踏刹车,带有排气制动阀的柴油机应关闭制动阀。
3.1.4 拉缸及排气颜色不正常
拉缸主要是因为柴油机的长期超载运行、柴油品质不佳、喷油器雾化差、使用的润滑油质量低下等引起的。柴油机排出的如果是黑烟,可能是因为机器超负荷运行,也可能是喷油嘴喷油不正常或者燃油质量太差、空气滤清芯堵塞等;排出蓝烟可能是活塞环开口处于相同侧,如果活塞环卡死、磨损严重也会致使蓝烟排出;如果出现白烟,需要检查气缸内是否渗漏水,或燃油中可能有水分,以及喷油提前角不对等。
3.2 应急故障及处理
柴油机滑油失压、冷却水高温等情况的应急处理中,滑油失压时,应通知驾驶台并降速运行甚至立即停车,用手摇泵注油加强润滑,同时盘车检查,防止咬缸,没有查明失压原因,不得启动主机。冷却水高温时,应通知驾驶台并降速运行,加强润滑,缓慢增加冷却水量。
主机发生故障后,应立即通知值班驾驶员和轮机长,并报告船长。如果需要停车,则应经当班驾驶员同意。以下情况应立即停车:①柴油机运转已危及人身安全或导致机损;②滑油或燃油管系破裂,大量油类外泄;③曲轴箱爆炸。
4 结束语
船用柴油机在运转中如突然发生故障,应视故障的性质和后果的危险性,以及柴油机能否被代替而采取不同的措施。在某些情况下,由于船舶航行的需要,不可能停机检修,但也不会造成机损事故,这就要采取应急措施,先保证柴油机能继续运转,待到港后再修理。这些应急措施应根据柴油机可能产生的故障和船上动力装置的具体情况来制订故障排除方案。
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