某型柴油机高速航行时燃油系统进水故障处理与反思
贺东鑫 田亮
海装广州局 海南省三亚市 572099
引言
本文对某船舶出海过程中实际发生的一次故障案例的处理过程进行了分析,总结了其中的经验教训。启示所有船舶轮机操作人员和管理人员在发现故障时,必须细心查看每一个可能的问题点,全面分析和考虑,为其它船舶轮机操作人员和管理人员处理类似故障提供理论指导和实践经验。
1 故障的发生与处理
1.1 故障现象
某船舶在高速航行时,右主动力柴油机(简称右主机)出现波速,油杆伴随抖动,出现敲缸现象,机舱值班员立即转机旁操作,并主动降速,随后右主机进一步自动降速,齿轮箱自动脱排,右主机自动停车,停车前使用 7 号燃油舱燃油。现场应急停机检查中发现该主机燃油管中有水份,同步检查发现高位油箱中存大量水份。为防止事故进一步扩大,该船单机运行,并隔离7 号油箱,立即返航检修。
1.2 故障筛查
据了解,该船共有多个燃油舱,各燃油舱之间有导驳油泵,用于各燃油舱之间导驳燃油。发生故障前右主机一直使用 7 号油舱燃油,为调整船体压载,故障前 5 分钟将 6 号油舱燃油驳运至 7 号油舱,随即发生右主机燃油系统进水,初步判断 6 号油舱进水。返回码头后,检查船舶的所有燃油舱,发现5 号、6 号、7 号油舱均发现数量不等的水份。
对照燃油系统中存在水份的情况进一步查找进水原因,包括:检查燃油舱室是否破损、液位传感器安装是否正确、燃油舱人孔盖是否正常封盖。通过进一步检查,进水油舱舱室完整,未发生破损,且燃油舱室人孔盖封盖正确,对进水舱室进行气密性试验时,发现 5 号和 6 号燃油舱室存在漏气现象,漏气位置位于液位传感器处,初步判定燃油舱室进水位置。后续检查修理相关记录,发现5 号、6 号燃油舱液位传感器安装垫片紧固不到位,密性不符合要求。该船在码头进行了舱底水疏排水试验,导致大量舱底水进入燃油舱室。
1.3 后续处理
通过对柴油机的拆卸:燃油泵、喷油器、高压油管、低压燃油管、燃油滤清器芯等零部件因燃油管路进水而锈蚀严重,已无法使用,需全部更换;燃油滤清器壳体需进行清洗;柴油机气缸盖进水,有轻微锈蚀,所以气阀及气阀座需除锈并重新研磨,气缸盖底部需打磨清除锈蚀痕迹;喷油器护套需清理;并对气缸盖进行压力渗漏试验检查,气缸盖无渗漏现象。机油油样经送检,发现有微量柴油,但未发现海水,曲轴箱、连杆经检查无锈蚀痕迹,抽检连杆瓦完好,可只进行更换机油及机油滤清器芯子,并对机油管路进行串油清洗即可。对检修过的燃油舱室全部进行密性试验,确保燃油舱室的密闭性。
2 柴油机燃油系统进水的危害
柴油机工作期间,进入柴油机燃油系统的水 将随之进入燃烧室,进而对柴油机产生以下危害。
1. 柴油机自动停机少量进水会导致柴油机排气温度下降,排气冒白烟,但此时柴油机仍可保持继续发火运转。随着进水量的增多,柴油机将因燃油被水代替而自动停机。[1]
2. 柴油机零部件生锈卡死 燃油系统的进水是经过高压油泵和喷油器等部件供向燃烧室的。柴油机停机后,若不及时处置,高压油泵和喷油器的柱塞付、针阀付和齿条等零部件将因部件内部残存的水生锈卡死,进而导致柴油机无法继续工作,严重影响了船舶动力装置的生命力。[2]
3. 柴油机油底壳中的滑油进水 柴油机进水停机后,燃烧室中的水将沿活塞与气缸的间隙最终落入油底壳,造成滑油进水。若再次启动柴油机运转前,未对油底壳中的滑油进行相应处置,将造成柴油机的润滑不良,加剧柴油机机件的磨损。[2]
3 柴油机进水停机后的处置措施与管理建议
考虑到柴油机燃油系统进水可能造成的次生危害,当柴油机进水停机后应及时采取下列措施进行处置。
1. 消除进水原因。根据进水原因的分析,结合燃油系统的使用情况及进水的部位,确定具体的进水原因,然后视情况转换燃油舱供油,修理或旁通燃油冷却器,进而消除进水原因。
2. 向日用油箱中供入清洁的燃油消除进水原因后,放掉日用燃油箱的积水,然后向日用油箱中充满清洁的燃油。
3. 用清洁燃油冲洗柴油机的燃油管路为了便于柴油机停机后的再次启动,应利用日用油箱中的清洁燃油将柴油机燃油管路中的积水排除。具体方法为:利用手摇泵向柴油机燃油管路压油,并通过柴油机燃油管路的放气阀放出管路中的积水,当放气阀流出的全部为清洁的燃油时,关闭放气阀,停止向系统压油。[3]
4. 用清沽的燃油冲洗高压油泵及喷油器,并排出气缸中的积水、积油根据以上分析,作为轮机操作管理人员要做到:一是发现故障时,应急处理必须及时、准确,危害性大的故障必须优先准确处理,在人员充足的情况下,其他危害性较小的故障也可以同时一并处理或紧随其后立即处理。二是轮机操作人员值班时必须认真检查和关注到每一个装(设)备运行细节,为分析排除故障提供充分的依据。三是分析故障必须全面、细致,充分了解故障发生的每一个细节,充分考查故障的每一个征象,充分考虑整个故障发生的前因后果,准确判断和查找故障,并进行相应的处理。四是主动思考,积极作为,发现柴油机及其附属设备出现缺陷或问题时,要主动作为,避免发生类似的故障。
4. 结束语
燃油系统进水是船舶柴油机工作期间的常发故障之一。当柴油机燃油系统进水故障发生后,在造成 柴油机自动停机的同时,如果处置不当还会导致高压油泵和喷油器等部件卡死,使柴油机无法继续工作,严重影响到船舶动力装置的生命力。[4] 因此,在柴油机的工作过程中,管理人员应及时转换燃油舱的供油,定期检查日用油箱中燃油的质量,定期巡视柴油机的排温等工作参数,将柴油机的燃油系统进水故障消除在萌芽状态。[2]
参考文献:
[1] 郭卫勇. 船舶柴油机故障诊断技术探究[J]. 内燃机与配件,2019(8):146-147.
[2] 母忠林. 柴油机维修技巧与故障案例分析[M]. 北京:机械工业出版社,2009 :52-71.
[3] 裴正强,刘春玲,李冬. 船舶救生艇柴油机燃油系统进气故障及排除 [J]. 中国修船,2021(1):29-31.
[4] 谭健等,罗玲,王伟强 . 某船柴油机紧急停车故障分析及排除 [J].广东造船,2021(3):92-94.