从燃油成分分析副机高压油泵的卡阻原因

摘要：船舶柴油机发电机大型化，使用HF0380CST高黏度燃油，频繁出现高压油泵卡阻，造成船舶跳电的紧张现象。通过拆解高压油泵，分析查找原因，比对使用燃油的成分，数据分析，采取精细分离燃油的措施，得以改善，避免高压油泵卡阻损坏的现象。

关键词：燃油成分;分析;黏度;卡阻;分油机;精细

0 引 言

随着船舶大型化、自动化程度提高，船舶发电柴油副机的功率也越来越大。如WARTSILA 6R32/35，WARTSILA 6R32/40和MAN 6R32/40等大功率柴油发电副机在我司4 250/5 600/8 500 TEU的大型集装箱船舶被广泛使用;并且均使用和船舶主机一样的重质燃料油Heavy fueloil （HFO），如HF0380cst，HF0500cst，甚至HF0700cst的燃料油。在我司船舶日常运行管理中，频繁出现发电柴油副机的高压油泵柱塞一套筒偶件卡阻、拉毛，甚至损坏的现象，也出现处理不及时，发生全船跳电的事故。我结合亲身经历，从燃油管理的角度分析其发生的原因及预防措施。

1 高压油泵

发电柴油副机高压油泵的结构大同小异，下面就以WARTSILA 6R32/35副机的高压油泵为例，简单介绍一下高压油泵卡阻、磨损的拆解检查情况。

副机高压油泵卡阻，一般的现象是在副机启动或者正常运行工作时，发生1-2缸高压油泵柱塞卡阻在上止点，造成该缸不发火工作，机体抖动，排温（高/低）报警。通常初起几次，通过手动活络该缸高压油泵油门齿条就可恢复正常。发生多次卡阻后，油门齿条会手动活络不动，或者活络油门齿条也不能恢復工作，就需要拆解检查，清洁，甚至更换柱塞一套筒偶件。

如图1所示，柱塞一套筒偶件主要的损坏区域S：柱塞的肩颈部。

主要现象：图中所示的燃油润滑孔道C结碳堵塞。滑油孔道L正常。偶尔也会发现柱塞的下部由于受力“弯曲”，导致局部偏磨。

2偶件卡阻磨损的原因分析

高压油泵的燃油润滑孔道C，连接柱塞肩颈处和油泵的燃油循环（进出口）腔室，起到对柱塞一套筒偶件上部的润滑，冷却作用。该燃油润滑孔道C的堵塞是柱塞一套筒偶件的卡阻磨损的原因吗？

观察柱塞的损坏区域S，均是一道道细微划痕，并且全是纵向（和柱塞运动方向一致）的。应该是细微的硬质小颗粒夹在柱塞一套筒偶件的运动结合面内，随着柱塞上下运动而划出的痕迹。柱塞下部偶尔会出现局部的，光滑的磨损面。应该是柱塞上行受阻力较大，柱塞“弯曲”变形和套筒的偏磨形成的磨损面。燃油润滑孔道C的堵塞应该是柱塞上行，发生卡阻，偶件本体摩擦过热，造成小孔C内的燃油过热高温结碳，近而堵塞该小孔！那么高压油泵偶件发生卡阻的原凶：微小的硬质颗粒在偶件肩颈处积聚一一一卡阻柱塞运行一一一偶件摩擦过热一一一孔道C内的燃油过热结碳一一一堵塞孔道C一一一偶件润滑冷却不良一一一再卡阻一一一过热一一一结碳。如此一个恶性闭环循环！也就是说，刚开始活络油门齿条可以恢复高压油泵工作，多次后就不可以恢复的原因。拆解观察，燃油润滑孔道C的堵塞，也是在靠近偶件运动面的下端结碳严重，清通出来的也均是碳质颗粒1

3硬质颗粒的来源

引起高压油泵柱塞一套筒偶件卡阻的硬质微小颗粒应该来源于燃油。可燃油所含的微量硬质微小颗粒会有如此严重作用吗？查阅副机说明书，结果见表1：

可见，WARTSILA副机对燃油进机前的要求：

Sodium钠一一一不大于30mg/kg （ppm）

Aluminium +Silicon铝+硅一一一不大于15mg/kg（ppm）

Conradson Carbon Residue残碳值一一一不大于15～22mg/kg （ppm）

MAN 6R32/40副机的燃油要求见表2：

可见，MAN副机对燃油的要求：

Solid particles固体颗粒最大值20mg/kg （ppm）

Particle size颗粒大小最大值5Micron（um）

无论是WARTSILA还是MAN副机对使用的燃油颗粒含量均有严格要求，而实际补加到船的燃油到底含有何种颗粒？查阅我司的DNV油样化验报告，列举见表3：

可见燃油的颗粒成分是比较复杂的，至少含有残碳、灰分、矾、钠、铝、硅铁、镍、钙、镁、锌、磷、钾等十多种金属，非金属的化合态的或单质态的固体颗粒成分。

该份油样的化验结果显示：铝+硅含量偏高48mg/kg，虽合格（未超过60 mg/kg），但偏高。查阅最近几年的多份燃油化验记录列表见表4：

备注：只特别统汁WARTSILA副机要求的铝+硅固体颗粒的成分

港口缩写：PKG-巴生RTM-鹿特丹FOS-福斯HFK-哈尔法侃

由此表可见在PKG补加的燃油的灰分，残碳，铝+硅含量普遍偏高！

其中，5 600 TEU的船舶副机是WARTSILA6R32/35机型，也是高压油泵偶件出现卡阻损坏最多，最严重的船型。该类型船舶主要加油港口就是PKG，佐证燃油的铝+硅含量偏高是引起高压油泵偶件卡阻，损坏的主要原因。

4预防措施

针对副机使用燃油的严格要求，可以采取如下预防措施：

（1）选择燃油质量比较好的国家或者港口补加燃料油，我司有大量的燃油化验报告信息。采集比对，总体应该是欧美，俄罗斯的燃油油质较好。

（2）选择高速率的，高净化效果的燃油净油机。

（3）定期清洁燃油沉淀柜，日用柜。

（4）采取精细过滤。

（5）减小净油机的分离量，提高净化效果。

由于第一条是公司决定的，第二条的燃油净油机不可更换，第三条劳动量比较大，需要公司指导安排，所以现有船舶只能在现有设备的基础上采取第三、第四条措施。

在5 600TEUDE“XCHW”轮、 “XFZH”轮，接班的时候经常发生副机高压油泵偶件卡阻损坏，还多次跳电！影响船舶安全营运。采取了如下措施：

（1）净油机的油泵进口滤器换成60目的细滤网。

（2）调节净油机的流量，由原来的单台净油机的5.0m3/h，调节到2.0 m3/h，开启2台净油机运行。

（3）在码头期间对燃油日用柜循环净油。

这些措施虽然增加了轮机员清洗滤器和检修设备的工作量，但效果显著，没有再出现高压油泵的偶件卡阻损坏现象。

在8 530TEU的“XOZH”轮，和8 100TEU的“CSCLASIA”轮，均存在副机启动时，1-2只缸发生不发火的现象。经过调节净油机的分离量，精细化净油，效果显著1

5结 语

为了避免损坏副机高压油泵的柱塞一套筒偶件，主管轮机员应该严格按照说明书的要求维修保养。轮机长要及时查阅燃油化验报告，特别是对铝+硅等硬质颗粒含量较高的燃油，要求加强净化分离。提醒轮机员切不可为了减少工作量，采取少开净油机，加大分离量，使用粗滤器等短视措施，这样会给副机的安全运行带来隐患。

作者简介：

王瑞卿，轮机长， （E-mail）243189023@qq.corn