某輪ALFA-LAVAL SA821分油機工作原理及故障分析

李可順 張存有

（大連海事大學輪機工程學院 遼寧 大連 116026）

某輪ALFA-LAVAL SA821分油機工作原理及故障分析

李可順 張存有

（大連海事大學輪機工程學院 遼寧 大連 116026）

SA821分油機;排渣過程;故障分析

介紹了某輪ALFA-LAVAL SA821分油機的結構和工作原理，針對重油分油機運行過程中出現的“排渣反饋錯誤”這一故障現象，依據原理分析了故障可能原因，并逐一排除，使故障得以解決，并提出了日常管理中應注意的問題。

0 引言

船舶柴油機所用的燃油在使用前必須經過凈化處理，除去其中的水分和雜質，油料凈化的核心環節是離心分離，離心分離的最主要設備是離心式分油機。船用分油機主要有瑞典ALFA-LAVAL分油機，WESTFALIFA OSD型分油機，日本三菱公司生產的SJ-T，SJ-P型以及國產的DZY系列的分油機。其中大多數采用有比重環的分油機，在使用過程中需要根據所分離燃油密度選擇比重環。某輪使用的是ALFA-LAVAL SA821型分油機，主要特點是無比重環，并且燃油凈化系統中沒有高置水箱，其控制單元是EPC50。

1 燃油分油機的故障現象

某輪裝有兩臺無比重環全部排渣式ALFALAVAL SA821重油分油機，一臺主用，一臺備用，某日試運轉1號分油機，起動正常，并能進行正常的分油作業，然而在分油機進入排渣過程時出現“排渣反饋錯誤（Discharge feedback error）”報警，手動排渣一次，警報依然存在，隨后分油機便自動停止工作。

2 SA821燃油分油機的結構及工作流程

圖1 分離筒結構簡圖

分油機的核心部件是分離筒，圖1是ALFALAVAL SA821燃油分油機分離筒的結構簡圖。如圖所示，待凈化燃油從進油管18進入分離筒內，分離筒本體4和分離筒上蓋1由緊鎖圈5鎖緊，分離筒由高速回轉的立軸帶動旋轉，分離筒中有若干分離盤14，分離盤套在配油器15上，待分離的燃油經過配油器底部后轉而向上進入分離盤間，油在盤組縫隙中向筒中央方向流動的過程中，被連續的分離成若干層，并隨分離盤一起高速回轉，這時分離筒內的燃油會按油、水、雜質的密度不同分成三層，被凈化的燃油向上離開分離盤，進入位于分離盤頂盤24和配油器15之間的排油腔3，然后由排油向心泵2經出油管19排出，被分離的水沿著分離盤組的外邊緣，向上進入分離筒蓋1和頂盤24之間的排水腔，然后由排水向心泵17經出水管20排出，機械雜質被甩在分離筒內壁上，匯集在排渣空間，由排渣口25定時排出，從而達到燃油凈化的目的。由分離筒底部的滑動底盤13、定量環10、滑動圈12和配水盤8構成排渣機構。

圖2 分油機系統簡圖

油水分界面的位置十分重要，它直接影響燃油的分離質量，其最佳位置應在分離盤的外邊緣，確保燃油能利用分離盤通道的全部長度，達到最有效的分離目的，若分界面向內移動進入分離盤組內，則會造成分離盤組被水和雜質阻塞，若分界面外移，一方面會降低從水中分離油的效果，另一方面造成燃油從出水口流出，即出水口跑油。當停止向分離筒供油后，通過電磁閥10向分離筒內供應具有一定壓力的水（稱置換水），會使油水分界面向內移動，驅趕分離筒內的油從排油口排出，減少分離筒內殘油數量，從而減少排渣時油的損失。壓力水也可通過電磁閥15進入分離筒內，實現排渣口的開啟，通過電磁閥16實現排渣口的密封。

此外，在出油管裝有MT50水分傳感器，它能精確的檢測出凈油中水含量的變化值，當分離出的水接近分離盤外側表面時，一些水滴開始同凈油排出，水分的少量增加就立刻被水分傳感器檢測，并將其信號連續的傳給EPC-50控制單元，當凈油中水分達到觸發點時，EPC-50控制單元將開始排水，排水有兩種情況，一是通過打開出水管的排水電磁閥V5，二是通過打開排渣口隨雜質一起排出。

3 分油機故障原因分析及排除

3.1 原因分析

ALFA-LAVAL SA821分油機的排渣功能是由EPC50控制單元和配水系統實現。

EPC50控制單元是分油機的控制中心，它包括分油機系統執行檢測和控制功能程序的全部工作，主要為：接受來自水分傳感器的信號，并控制排水電磁閥的功能；發起任一形式的排渣，即當水分傳感器信號達到觸發點或排渣間隔最大時間到來后控制并檢測該排渣操作程序；每隔一段時間檢查一次水分傳感器的功能；決定是否需要加水、何時加水、加水持續時間，從而控制加水量；檢測分離水的增加。

配水系統主要由泄水孔、滑動圈、泄水噴嘴、定量環、配水室、配水盤、開啟室、密封室、開啟水、密封水等組成。分油機運轉過程中，在EPC50控制單元控制和配水系統作用下，通過上下移動滑動底盤，來啟閉排渣孔。滑動底盤工作在上位時，排渣孔被關閉；滑動底盤工作在下位時，排渣孔被打開，分油機進行排渣。排渣結束后，工作水系統放殘，EPC50檢測排渣反饋。排渣反饋表現為分油機轉速降低，該值通過速度傳感器測得。由此可知產生排渣反饋故障是由于排渣時，EPC50接收不到轉速下降的反饋信號，在分油機起動、分油過程中轉速一直都在正常范圍內，因此確定速度傳感器沒有故障。排渣動作是在配水系統的作用下，通過滑動底盤向下移動，打開排渣口實現的。如果排渣時，排渣口不能打開進行排渣，分油機轉速沒有下降，這樣速度傳感器檢測的轉速沒有下降，EPC50接收不到轉速下降的反饋信號，由此便可判斷配水系統和排渣機構可能是引起該故障的原因所在。

3.2 故障排除

3.2.1 配水系統

如果配水系統失效即工作水短缺、漏泄或斷流，那么進入開啟室的工作水流量不足，而且流進開啟室的水通過泄水噴嘴不斷瀉出；這樣，在離心力的作用下產生不了足夠的開啟力，因此不能克服滑動圈下部密封室向上的液壓力而將滑動圈向下移動，三個泄水孔也就始終處于密封狀態，滑動底盤下部的水不能泄放，滑動底盤在下部液壓力作用下始終關閉排渣口不能進行排渣，又沒有速度降信號，最終導致“排渣故障錯誤”報警。

檢查淡水壓力柜的水壓為0.31 MPa，滿足分油機要求（0.2 MPa~0.6 MPa）；檢查分油機供水閥SV10、SV15、SV1內部濾器，沒有臟堵現象，檢查閥芯，沒有卡阻現象；裝復閥組后手動打開閥，發現通過閥的水流量和壓力正常，于是可以排除工作水方面的原因。

3.2.2 排渣機構

滑動圈12是排渣過程中重要的機構，控制著滑動底盤下部工作水的泄放。如果滑動圈卡死在上位，即使其上有足夠的開啟水壓力，滑動圈也不會下移。三個塑料堵頭始終密封滑動底盤下的工作室，工作水不能泄放，排渣口不能開啟。如果滑動圈上的矩形密封圈磨損或變形，進入到密封室的水就會從密封圈處外泄，只有少量的水進入到滑動圈上部，滑動圈上部的水又不斷被泄水噴嘴泄放，這樣滑動圈上部開啟室的水壓小于密封室的壓力，滑動圈不能下移，導致排渣口不能開啟。

依據說明書的介紹拆解分油機，當拆下滑動圈的時候，發現滑動圈上的密封圈已經失效，矩形密封圈成扁平狀并且有些錯位，無法實現密封作用，將其換新，同時作為日常維護將其他幾個密封圈一起更換，分油機裝復后啟動，工作回復正常。

4 結語

ALFA-LAVAL SA821分油機自動化程度很高，基于其強大的檢測功能和控制單元的處理功能，實現自動排渣并且自動設定排渣間隔，實現最優排渣時間，避免了排渣過于頻繁的問題。該型分油機中沒有比重環，并且在滑動底盤下部沒有彈簧，取代彈簧的是滑動圈下部的工作水，這種結構使得滑動圈下部的壓力更加均勻分布，也解決了彈簧失效時引起的故障問題，給管理工作帶來很多方便。它的好壞直接影響著船舶的經濟性和安全性，因此我們在日常管理中應該進行定期（預防性）維修，按照廠家說明書在不同的維修間隔期內，對部件進行不同程度的清潔、檢查、換新，以減少故障發生的概率。

［1］吳恒.船舶動力裝置管理技術［M］.大連海事大學出版社，2004.

［2］黃萬能.某輪分油機跑油故障分析及處理［J］.中國修船，2006，19（1）：12-16.

［3］ALFA-LAVAL，SA821 Instruction book［M］.2002.

Operation principle and fault analysis of the ALFA-LAVAL SA821 oil distributor

Li Keshun Zhang Cunyou

ALFA-LAVAL SA821 oil distributor；slag-off process；fault analysis

This paper introduces the structure and operation principle of the ALFA-LAVAL SA821 oil distributor，and analyzes the possible reasons aiming at the fault of“slag-off feedback error”during heavy oil distributor operation.Then the reasons are excluded one by one to resolve the fault.It also presents the issues which should be paid attention to in routine work.

U664.9+1

A

1001-9855（2011）01-0037-03

2010-09-12

李可順（1979.02-），男，漢族，講師，主要研究方向：現代輪機工程。

張存有（1962.07-），男，漢族，副教授，主要研究方向：船舶機電一體化。