摘要:本文從保證船舶航行安全的角度出發,以自己曾經工作過的“萬海305”輪分油機出水口跑油故障為例,進行了分析討論,對分油機跑油故障現象進行闡述,同時研究分析分油機的跑油原因,以及分油機的工作原理、結構、工作過程,以及導致分油機跑油故障的各種因素等,最終獲得了分油機出水口跑油故障最可能為主密封環密封不良,由此,講了排除措施——更換主密封環,并提出了防止分油機跑油的預防措施和管理要點,這樣提高了自己的各方面能力。
關鍵詞:分油機 跑油 故障分析
1 概述
對于動力裝置來說,分油機的正常工作發揮著關鍵性作用。隨著科學技術的發展,盡管現代船舶分油機性能不斷完善,故障率逐漸降低,但是,要解決突發性故障需要具備較好的故障分析能力。本文以筆者曾經工作過的“萬海305”輪為例,研究分析其出現的分油機故障,進一步鞏固和強化分油機的管理能力。
2 故障現象
分油機啟動后,當電動機正常運轉時,通常情況下,需要對分油機進行水封,同時進行供油。當分油機正常工作時,燃油從出油口流出。但是,幾分鐘后,很快發現燃油從出水口流出,在這種情況下,需要對分油機進行停機處理,同時對分油機進行自動排渣,然后進行相應的分油操作,正常分油后,依然存在出水口跑油現象。
3 故障分析
3.1 分油機的工作原理 對于密度不同的液體來說,受重力場或離心力場的影響和制約,在一定程度上將會出現重新分層分布。在靜止重力場的作用下,對于密度不同的液體來說,受粘滯阻力的影響,其分層速度相對比較慢,受離心力場的作用,在離心慣性力作用下,沿徑向方向不同密度的液體將迅速重新分布,并且分層速度比較快,同時不易摻混。如圖3-1所示,給出分離筒的構造簡圖。
根據用途不同,通常情況下,可以將分油機分為分水機(Purifier)和分雜機(Clarifier)。對于需要凈化的油來說,如果水分比較多,這時需要使用分水機,對油中的水分和雜質進行分離;反之,使用分雜機,從排渣口排出分離出的雜質和少量水分。對于分水機來說,其分離盤靠外邊緣附近有若干分配孔11。在主要結構方面,分水機與分雜機相同,兩者之間的區別主要表現為:分水機盤架有一圈分配孔,而對應的分雜機卻沒有孔;另外,分水機有重力環、出油口、出水口等,對應的分雜機只有出油口。
3.2 分油機的工作過程 ①密封過程。啟動分油機待轉速穩定后,控制閥轉到“密封”位置。此時外管進水,內管接K,工作水經4個E及N通道進入活動底盤下部;活動底盤下部工作水在離心慣性力作用下將底盤托起關閉排渣口;隨工作水不斷進入,水環內緣向轉軸中心移動,當淹沒過D通道時,K出水,表明排渣口已關閉。②補償過程。內管進水,外管斷水;工作水經D通道進入分流圈以補充活動底盤下部水的漏泄;此時,打開水封水閥門引入水封水,當分油機出水口有水流出時,打開進油閥讓待凈化油進入分離筒進行分離作業;正常情況下,分流圈中水環內緣停留在D通道出口邊緣,當水環內緣因水的漏泄外移時,工作水經通道D進入補充。③開啟過程(排渣過程)。當需要排渣作業時,先關閉進油閥打開水封水驅油至出水口來水時將控制閥轉到“開啟”。此時外管進水,工作水經4個E通道進入分流圈,使水環沒過D通道后繼續向內移動,到達M通道后使滑動圈上部進水;滑動圈上部工作,水克服彈簧力使滑動圈下移,打開3個F通道,使活動底盤下部工作水經T通道卸放,排渣口打開;此時可聽到排渣聲響。④空位。排渣后將控制閥轉“空位”,此時內外管都斷水,滑動圈上部工作水經G孔排出后,滑動圈在彈簧力作用下上移將3個F通道重新關閉,為下一次分油作業作好準備。G孔很小易堵塞,檢修時應注意疏通,否則滑動圈上部水無法卸出,將造成活動底盤無法上移將排渣口關閉。
3.3 分油機跑油故障的因素 ①比重環選擇不當。由于比重環內徑決定油水分界面的位置,在這種情況下,比重環內徑的大小直接影響油水分界面的位置,燃油的密度在一定程度上決定著比重環的內徑大小。②高置水箱無水或配水系統阻塞。對于分油機來說,如果活動底盤沒有水做支撐,那么引入用于水封的水流就會從排渣口流失,無法形成水封。③工作水(密封水)泄漏。a如果水密封圈的密封效果缺乏嚴謹性,就會造成工作水的泄漏。b對于分離筒來說,如果主體上的滑動圈上塑料堵頭密封不嚴,或者彈簧不能復位,那么建立水封水就會受到影響,進而容易引發分油機跑油事故。④分離筒本體轉速過低。對于摩擦片來說,如果發生損壞、打滑等,進而在一定程度上使得分離筒本體缺乏足夠的轉速。⑤分離片臟堵。定期清洗分油機的分離盤片,如果分離片比較臟,在這種情況下,容易造成燃油不能均勻地分配到各分離盤中,進而在一定程度上增加了分離盤內燃油的壓力,同時造成油水分界面發生外移,最終使得分油機出水口發生跑油現象。⑥油溫不合適。a油溫過高,進而在一定程度上造成水封水蒸發而減少,使得水封遭到破壞,同時使油水分界面外移,造成出水口發生跑油現象。b油溫過低。⑦操作不當。當水封水建立后,在打開燃油進口閥的過程中,如果開閥的速度比較快,會進一步增加進油量,進而在一定程度上對水封構成沖擊,使燃油從出水口中跑出。⑧排油泵不能進行正常排油或燃油出口閥未開。如果分油機的排油泵屬于不轉動的向心泵,心泵嚴重臟堵是造成向心泵不能正常排油的主要原因。⑨凈油流出受阻。直立軸的高度過低,在一定程度上阻礙凈油的流出,從而使凈油進入水室而造成出水口跑油。⑩密封不良。分離筒蓋與分油機的活動底盤之間的主密封環未壓緊或損壞,在一定程度上造成水封水泄漏,引起出水口跑油或排渣口跑油。
3.4 分析結果 ①配水系統沒有問題,工作水也不存在泄漏。說明分離筒蓋與滑動底盤已經密封完成。②對油溫、水柜水位、油閥等直觀的工況做檢查,這些都是正常的,都不是引發故障的原因,而且測速結果表明電機摩擦片也沒有問題。③油品比重環對水封有影響,但是油品沒有變化,比重環沒有更換,故不存在由比重環不當而引發故障的可能性。
4 故障排除、預防跑油措施和管理要點
4.1 排除故障 在理論上找到依據之后,對分油機進行解體檢查,特別是該主密封環表面光滑程度,發現該環側面有被挖過的痕跡,由此確定分油機跑油的原因是:拆裝過程中,不規范操作對分油機主密封環造成破壞,使其密封不良。啟動分油機試驗,觀察分油機工作狀態,恢復正常工作,該故障得到排除。
4.2 預防跑油措施和管理要點
4.2.1 拆裝時注意事項。①分離筒是高速傳動的機構,對動平衡要求很高,在拆卸過程中,應打上相應的記號,便于正確安裝;②拆裝時,應特別注意各密封面、密封環的保護,防止人為破壞;③應用專用工具進行拆裝。
4.2.2 日常管理要點。①合理選擇比重環;②確定最佳加熱溫度;③確定最佳分油量和分油溫度;④選擇最佳的工作方式;⑤熱水清洗。
5 結束語
通過對分油機跑油故障的分析研究,進一步加深了對跑油故障現象、可能因素的理解以及掌握了相應的處理和預防措施,同時也讓我意識到:分油機必須定期進行維護保養工作,在解體清潔和更換過程中,要嚴格依照相關的說明書和注意事項,以正確的程序和步驟認真進行作業。因此,作為一名輪機人員,我要不斷地嚴格要求自己,提高自己的理論文化知識和實踐操作技能,以適應船舶技術不斷發展的新環境。
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