从主机运行初期扫气箱着火谈气缸油管理

woohan027

从主机运行初期扫气箱着火谈气缸油管理
2009年9月8日
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轮机管理人员几乎都知道气缸油管理的重要性，都十分重视。然而近年来新造船数量快速上升和气缸润滑技术不断进步，要求轮机管理人员不断提高认识、更新观念、加强管理，否则就会出现管理盲区，后果严重。

例如某新造船出厂仅半年，还在保修期内，就发生主机扫气箱着火故障，为正确做好主机初期运行科学管理敲响了警钟。
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* A  T" S) m8 L+ S6 t5 X4 I9 G2 Y3 J为避免同类船舶重蹈覆辙，有必要探讨分析该故障的原因，探索正确的管理思路和方法。

1 故障现象及原因分析
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某1400 TEU集装箱船，柴油主机MAN B&W 6S60MC型，最高转速101 r/min，属于比较成熟的机型，运行可靠、管理方便，得到管理人员的肯定。

某航次，出厂投入中澳航线仅半年，由于班期宽裕，在一段不能漂航、且涌浪较大的航道上持续以60～70 r/min慢速航行，突然增压器喘振、扫气箱着火警报。当值人员迅速报告驾驶台要求减速，很快控制了火势。待航行到平静海域停车打开扫气箱，检查各缸扫气箱底部发现积碳都很多，而且扫气箱泄油管严重堵塞。所幸着火时间短，缸套、活塞及环均未受到损伤。

事后分析该轮管理情况，认为主要原因如下。
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（1）气缸油供油量过大

1 M, E, v6 v0 S7 R/ U9 O该主机配用PEWT型封闭式自供油注油器：

·整体供油量调节有5档：第1档为基础油量；第5档为最大油量。
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. b4 ~" O( d1 Q7 x7 @·单缸供油量靠各油泵顶部的螺钉调节，螺钉旋转一周升降1格，共12格；每周还有A、B、C、D、E、F等6个位置，可获得相当精确的供油调节。从出厂初期运行的最大供油量，根据运行小时依次递减调节，直到磨合完毕停留在正常供油量位置。
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正常情况，按厂方推荐的主机初期磨合周期表所要求的供油量，调节设定每组注油器单缸调节螺钉在统一格数和位置。
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1 h' T$ K2 ?0 X& I8 F7 E- C! |0 i机动航行和恶劣海况，负荷变化较大，为防止气缸润滑不良，在负荷变化达到设定值（一般在10秒的参考周期内负荷变化15%）时，自动控制系统会从电子调速器处获得信号，令注油器整体调节使全部注油器由1档跃至最大限定档（依据手动设置螺钉在2~5档而定，整体调节最大为3档），并维持30分钟（若期间负荷波动将维持更久）。
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经查，该主机已运行3200小时。按说明书，此时基本供油率是2.4克/马力小时，负荷变化时的最大供油率约3.6克/马力小时，厂方推荐的比较保守的磨合期供油率是1.2克/马力小时。而实际情况是，注油器的单缸调节螺钉还设定在11A位，气缸油供油量是基本供油量的2倍，是负荷变化时供油量的3倍。
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/ C* o+ G$ ~+ F4 F, n由于该船较长时间低速航行，主机低负荷运转，加上涌浪较大，负荷变化导致注油器常常跃至高供油率，结果供油过量，残油*****在扫气箱。

显然，主管人员未能及时准确地调整供油率是扫气箱着火的最主要原因。
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接船人员都知道，厂方相当重视主机的初期运行，除了设备说明书有专门论述外，厂家服务下程师在交船前会专门向船方主管人员明确交代初期运行的气缸油管理，提供尽可能详细的咨询和附加说明。为何会出现上述失误呢?
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首先，是思想上不重视，凭经验和感觉管理；

2 [6 C$ q1 O3 X0 w其次，是人员更替频繁，交接班时交待不清，出现管理上的断层。
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2 z4 m" }9 y2 O! A$ P* A% S（2）扫气箱残油泄放不畅
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传统的扫气箱放残方式，一般是由值班人员定期通过逐个开启放残阀实施，以尽可能减少扫气压力损失，避免影响燃烧质量。定期逐缸放残，因为残油量的多少无法直接观察，很难判断需要多长时间才能放尽，往往凭经验而定，人为因素影响极大。

+ W% |" p4 b" |/ L& L新造船，特别是近年来日本船厂设计制造的船舶，扫气箱放残与传统概念大不相同，认为高增压的柴油机可以忽略少量扫气损失对燃烧的影响，却必须保证放残管的畅通。故采用节流孔长期泄放模式，即各扫气箱放残阀长开，而专设的放残柜入口处装有一粗一细两根并联管路——细管长期开通，有一孔径8 mm的节流板；粗管旁通，有阀平时关闭。
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该船主管人员未能理解这种系统的新概念，管理中仍采用了传统的人工逐缸放残方式：

·放残时间过短，泄放不完全，残油中的碳渣逐渐沉积阻塞泄放管口。
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: n; n+ ^. h8 }" H·放残时间过长，放残柜入口粗管上的阀被开足，高转速、高增压情况下，残油放尽后，近0.2 MPa压力的扫气进入放残柜，会带着柜内的残油经透气管从烟囱高处吹出，造成“天女散花”的尴尬局面。该船就曾多次在高负荷运行时因放泄时间过长出现残油吹出烟囱飞溅到墙面和甲板的情况。当时还曾绞尽脑汁找原因。

7 n& T6 @6 b8 ~% b9 i' m, u因此，每次放残，当值人员都是小心翼翼地将放残时间尽量缩短，唯恐将残油吹出。结果，检查清洁扫气箱时，多次发现几缸、甚至全部扫气箱内残油一直满到缸套下部的填料函上缘，且严重阻塞泄油孔。

这次扫气箱阻塞，显然是以前放残时间过短，进而导致泄油不畅、气缸油过量积聚引起的。

（3）转速不稳定，燃气倒窜

- W5 X/ n: U- r4 o5 N! [; O5 b, H* N故障时：

·主机负荷低，辅助风机持续运行供风；
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4 v; F1 a1 b+ V, m* {# ~- x$ a·涌浪大，主机转速不稳定，扫气压力相应波动；
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·航行在热带海域，机舱环境温度高，扫气箱内过多的积油产生易燃油气。
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+ V$ u1 m) y5 ?/ t; H结果，主机转速某次较大波动，扫气压力跌至低谷，高温排气窜入扫气箱，点燃*****的油气，导致扫气箱着火。
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2 O& m* T7 F- I! G9 j3 ]) }' o事后检查缸套、活塞及环的状态，未发现异常缺陷，可以排除燃气因气缸气密不良进入扫气箱的可能。
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+ e! p* p+ X& P% r# H2 正确的管理方法

4 V+ }  [; K$ p+ d. S$ [众所周知，柴油机运行初期的磨合质量，直接影响其今后的工作可靠性和使用寿命。
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要确保磨合质量，科学地掌握和运用初期气缸油管理方法尤为重要。

以前有种说法：磨合期内气缸油量多多益善。事实证明，这种观念不够准确。
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* Q6 C8 ^1 w% U2 d: h5 E1 z笔者认为，磨合期较长，磨合运转期间必须：

, D7 i: U5 f, W  m" m3 q* A& V·遵守柴油机生产商据科学研究和实践经验推荐的磨合周期表。
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" j+ q9 N" c) x5 f; S1 q9 D·定期观察和检查缸套活塞组件状态、扫气箱积碳量、排烟颜色、每日残油柜油量等，据以及时修正气缸油供油率（量）；主机减负荷运行或风浪大主机转速不稳定时，应缩短检查间隔期。

4 c& _* e( ^* `·经常实测气缸油耗量。
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·及时掌握扫气箱泄放的原理和方法，确保扫气箱无大量积油。

调节注油器的供油量并不难，设备说明书有详细介绍，可根据5档12格的供油率合理选择，但供油率每次减少必须小于0.05克/马力小时。关键在于，辅助观测分析需要一定的经验，例如缸套、活塞及环的外观状态怎样才是正常的，排烟颜色的深浅，扫气箱积碳量限制以多少为佳，泄放残油量的合理数量，等。

正确的管理方法来自工作实践。各种不同机型和系统有不同的特点和管理要求。管理人员只要具有足够的敬业精神和责任心，抓住时机，掌握并分析研究第一手资料，突破经验、开阔视野、更新观念，悉心钻研、不断摸索、不断实践，就能有所进步。