孫立新, 王友韶
(1. 江蘇海事職業技術學院, 南京 211170 ; 2. 中國長江航運集團金陵船廠經營處, 南京 210015 )
分油機是現代船舶上一種必不可少的重要關鍵設備,用于船舶燃油或滑油的凈化處理。近年來,隨著全球經濟一體化,航運業也得到了迅猛的發展,目前船舶主要采用柴油機推進,為了降低成本,在正常航行時基本不用柴油,主機、副機乃至鍋爐所用的是價格更便宜、品質也更差的重質燃油,這些劣質燃油不僅黏度高、密度大,而且渣滓特別多,對于使用這些燃油的主、副機來說,其滑油品質也受到極大的影響,這些因素使得分油機在船舶設備中的地位顯得更加重要。燃油分油機的分離狀況直接關系到柴油機高壓油泵、油頭能否正常工作,滑油分油機的分離效果直接影響運動部件的磨損程度。這樣分油機運行狀況的好壞情況直接影響燃油、滑油的品質,進一步影響全船動力系統的運行狀況,進而影響船舶運行的經濟性、安全性,因此要求輪機人員必須理解、掌握分油機的基本原理和工作過程,能正確地對分油機進行操作和維護保養,能快速地判斷分油機的故障,確保分油機安全有效地運行。
水在分油機中的地位相當重要,離開水分油機根本無法正常工作,從封閉排渣口、建立水封水、進置換水,到打開排渣口都需要水,而且水量還要適合,多了少了都將影響分油機的工作,下面就來探究一下水的路徑及功用。首先從其源頭開始分析這些關鍵部件。
分油機的供水分兩種:
1)高置水柜供水。老式一點的分油機采用這種形式,這其中又分手動和自動補水,平時要注意水柜水位和水箱的清洗;
2)壓力水柜供水。現在新式分油機普遍采用,但對壓力水柜的壓力波動范圍有要求。
這是水路的一個重要環節,平時要清潔檢查。
這兒要注意的是電磁閥中節流孔的大小及結垢程度,橡膠膜片的性能及平衡孔的狀態,它們的工況直接影響水的流量,影響分油機的工作。
這是水路中的關鍵部件,直接控制操作水和補償水,老式的分油機還分內外管,就是開啟水和補償水,內外管要分開,不能竄水,內外圈的小孔要暢通,結垢要及時清理。
這里的關鍵部件是滑動圈上的密封圈和控制活動底盤下三個泄水孔的尼龍堵頭。
平時要加強小孔的清潔檢查,孔是否暢通也關系到分油機能否正常運轉。
我們在研究分油機時,最注重的動作是排渣口能否正常密封和打開,其核心部件就是滑動圈和活動底盤,這中間由滑動圈控制活動底盤,活動底盤控制排渣口。滑動圈先于活動底盤動作,相當于先導閥。滑動圈上行封閉活動底盤的泄水通道,活動底盤在水的離心力的作用下上移封閉排渣口;滑動圈下行打開泄水通道,活動底盤下部空間失水下移,打開排渣口排渣,這里邊起根本作用的就是水。
在分油機故障中影響最大的就是排渣口跑油,就是說在分油時排渣口沒有密封好,這里不討論主密封圈的問題,主要分析滑動圈或活動底盤由于水的因素動作不到位而引起的故障,下面從三方面來闡述。
由于水量不足,分油機高速旋轉時產生的動壓頭不足以托起活動底盤或滑動圈(一般滑動圈是靠復位彈簧上移密封泄水孔的,一些新式的分油機沒有復位彈簧,滑動圈也是靠水的動壓頭托起的,這時就導致滑動圈不能上移,或動作不到位,不能封閉活動底盤的泄水孔,同樣不足以托起活動底盤),最終導致排渣口不能有效密封,具體的原因可能有:
1)高置水柜水位不足或壓力水柜壓力不足;
2)供水管路泄露或進水濾網堵塞;
3)操作水電磁閥動作有誤、節流口結垢或孔徑過小;
4)配水盤小孔堵塞。
水量過多導致密封圈上移后又下來還是不能正常封閉排渣口,可能的原因有:
1)壓力水柜壓力過高;
2)操作水電磁閥泄露或節流孔過大;
3)開啟室、關閉室泄水小孔堵塞,導致密封水量過大。
1)配水盤開啟水和補償水間密封圈失效而竄水;
2)滑動圈上的密封圈失效,水泄露而不能上移;
3)活動底盤上的密封圈失效;
4)活動底盤下的三個尼龍堵頭不能正常密封。
2011年7月至8月的一天,我輪航行于印尼和馬來西亞之間,1700左右,NO.1重油分油機故障報警,經查為排渣口跑油,重啟后手動排渣一次,重新自動分油正常;第二天差不多相同時間再次發生相同報警,復位后正常,第三天發生此故障后復位了兩次才正常,故障概率在增大,考慮到我輪新出廠近10個月,分油機累計運行近4000小時,該分油機型號為Westfalia 0136,為自思維控制,可以對分油機中的水和油渣進行監控,然后自動操作,按照說明書要求8000小時打開常規清潔保養,考慮到目前的情況,決定第四天解體清潔檢查,對內部所有的密封圈、尼龍堵頭、配水盤上小孔、活動底盤泄水孔、開啟室、關閉室泄水孔等清潔檢查,應該說分油機內部相對還是比較干凈,元部件沒有什么問題,1400開機開始分油,觀察正常,但三小時后再次報警,故障依舊,初步可以確定故障在外圍,而且是密封水量不足引起,所以又對進水濾網、電磁控制水閥、節流孔等清潔檢查后試機,開始還是正常,但到第五天吃晚飯時間再次發生相同故障,再回頭對整個過程進行梳理,應該說分油機本身、外圍設備都沒有什么問題,為什么分油機總是在晚飯時間發生故障,這讓我想起以前碰到的一起船舶電氣絕緣故障,每天0700和1400就發生380 V動力絕緣報警,經過一系列的檢查,最后鎖定是冰庫的電加熱化霜引起的,那我們這邊既然已經確定水量不足,剩下的唯一可能的因素就是壓力水柜的壓力了,該船壓力水柜的水位控制是雙位控制,設定壓力為0.3~0.5 M Pa,分油機要求的供水壓力為0.2~0.6 M Pa,觀察壓力水柜,補水電機啟停正常,壓力保持在正常范圍,表面看沒有問題,是否引起故障發生另有原因,但我們確信分析無誤,經過進一步觀察研究,在17:00左右,發現壓力水柜的壓力竟然降到0.2 M Pa以下,這就是問題之所在。原因有三:
1) 泵的排量不足;
2) 壓力水柜的壓縮空氣不足;
3) 由于當時天氣較熱,大家收工后幾乎同時洗澡、洗衣服,一下造成負荷太大。這三方面因素導致水柜壓力下降,供水不足,最終導致分油機故障。
某次航行途中,Alfa-Laval 型分油機正常分油幾天后,突然發出燃油低壓警報。復位重啟,檢查油泵、油壓正常,壓力傳感器正常,分油機轉速正常,分離量正常,進水濾器、密封水等電磁閥動作均正常,進行分油一小時后再次發出相同報警,再次復位重啟,發現出油壓力偏低,排渣口有少量油水跑出,再次排渣重啟,故障依舊。進行分析排查總結,確定毛病還是在分油機內部,再次打開進行仔細檢查,發現滑動圈上方的3個尼龍堵頭中的一個磨損相對較大,且有毛刺,測量三個堵頭的高度有偏差,這就導致雖然滑動圈能上移,但不能有效密封泄水孔,使滑動底盤下部的密封水一直存在泄漏,密封水量不足,最終導致跑油。將3個尼龍堵頭一起更換、安裝到位,并對其高度進行測量,確認正常后裝復,試車正常。
在分油機日常管理中,要特別注意對系統中水的管理,遇見問題不能盲目動手就拆,而是先分析、判斷出發生故障的原因有哪些,然后有針對性地進行解體、維修,逐項進行排除,這樣可以大大減少勞動量,但這需要我們的管理人員對所屬設備有一個深入細致的研究,能夠清晰分析故障的各種可能性。對快速排除船舶設備故障,對船舶安全運行至關重要!
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[1]詹玉龍,張啟陸. 船舶分油機故障分析和防范措施[J]. 航海技術,2006, (2).
[2]楊樹森,涂志平. 淺談一例燃油分油機故障[J]. 天津航海, 2009, (4).
[3]陸虎. MFPX 307型分油機故障分析與處理[J]. 裝備制造技術,2009, (7).
[4]李春野,付克陽. 主推進動力裝置[M]. 大連海事大學出版社,2008, (5).
[5]蔡艷等. 船用分油機故障與對策. 設備管理與維修,2011, (10).