加強Alpha注油器注油率管理，保障船舶航行安全經濟

楊本磊+肖軍+王敏功

【摘 要】 本文先簡要介紹了Alpha注油器的系統組成和工作原理，然后以“育鯤”輪主柴油機為例介紹了主機運行各階段Alpha注油器注油率的設定和調節方法。

【關鍵詞】 Alpha注油器 注油率 航行安全

傳統的機械式氣缸注油器由于注油壓力低、耗油量多等缺點已不能適應當今的大型低速二沖程柴油機，Alpha氣缸油注油器以其消耗氣缸油少、注油壓力高等優點得到了廣泛應用，作為新興事物，船舶管理人員必須加強Alpha注油器學習與管理，以保障船舶航行既安全又經濟。下面以“育鯤”輪的Alpha注油器來對注油率設定做出分析，希望能對使用者有所幫助。

1 組成及工作原理

（1）組成。Alpha注油器系統由泵站和控制板、注油器單元、Alpha注油器控制單元、負荷傳送器、曲軸編碼器、轉速采樣傳感器、人機交互面板（HMI）等組成。

（2）工作原理。1）主機起動運轉時泵站油泵自動起動，為注油器提供4～5Mpa壓力的氣缸油；曲軸編碼器發送的1#缸上死點信號和曲軸位置信號發送到主控單元；主控單元通過油門刻度發送器發來的油門信號，以及人機界面HMI中的預先設定值，運算處理各種數據后，向注油器發出注油指令。2）當注油信號結束時，電磁閥復位。注油器的每次噴油量是恒量控制，但特定的噴油率是由噴油頻率來實現，而注油器的噴油頻率是根據主機的負荷和速度來計算的，一般和主機氣缸的平均有效壓力成正比。氣缸油的注油率基本是按100%（MCR）負荷按噴油量/轉速和注油器的沖程計算確定。HMI可以獨立調整單缸的氣缸油噴油率在60%～200%之間，其默認值是100%

2 注油率大小對柴油機的影響

Alpha注油器的注油率小了會導致活塞環和氣缸套磨損加劇和漏氣增多，漏泄的燃氣又會破壞氣缸壁上的油膜引發咬缸事故；注油率高了會使活塞頂面、環帶區、氣口和排氣閥處的沉積物（碳酸鈣）增多，使氣流通道部分堵塞；多余的氣缸油還會沉積在掃氣箱和排氣管中，導致掃氣箱著。正確的氣缸注油率應嚴格執行說明書要求，不能大也不能小。最好保持在正常范圍內接近下限值，因為主機在設計時已經留有足夠的充裕量。

3 主機運行各階段注油率的大小

（1）磨合期注油率

“育鯤”輪主機所用氣缸油的堿值為BN70，含硫量為2.37%。主機各運行階段氣缸注油率變化如表1所示。在磨合過程中，要經常進行油膜、汽缸套清潔性，活塞環濕潤度等的檢查來確定注油率。此過程要慢慢調整氣缸注油率到規定的大小，每次調整前都必須檢查掃氣口和活塞環工作面，要經過多次核對與校正才能調整。

（2）正常運行階段的注油率

主機運轉超過500小時后，注油率就調節到了基本設定注油率（0.34g/kWh×S%），再根據掃氣口檢查的情況慢慢減小注油因子，最小可減小到0.26。“育鯤”輪的主機運轉小時數為1490小時，若根據說明書注油因子應設為0.31。注油率調整在人機交互面板HMI上調整。

假設注油因子為0.33，燃油含硫量為2.6%，則由HMI旁的轉換表可查出這種情況下的注油率為0.85 g/kWh，HMI上設定為78，這是堿值為BN70氣缸油的轉換表，BN40使用方法相同。但注油率不能小于系統設定的最小注油率，在按注油因子×S%計算注油率時，如果算出的注油率比最小注油率還小，就設為最小注油率。表2為主機24小時氣缸油數據，取兩航次的平均數。本船氣缸油日用柜1cm高度體積為0.005m2，氣缸油密度為940kg/m2，所以可算出平均氣缸油消耗量為112.8kg/24h，氣缸注油率q=112.8×1000g/（24h×4440kW）g/kWh =1.06g/kWh，4440kW為主機額定功率。與主機根據掃氣口檢查所設定的注油率1.16g/kWh相比在誤差范圍內。

在正常運行時的掃氣口檢查中，若發現氣缸工作異常，如磨損，活塞環粘結和缸套溫度波動嚴重等情況，注油率應增加50%；在啟動，操縱和負載突變的情況下，注油率增加25%。

（3）部分負荷時的注油率

由于“育鯤”輪的螺旋槳為變距槳，所以系統設定部分負荷時注油率與負荷成比例。即q（部分負荷）=q（100%負荷）×負荷%，其他的還有與平均有效壓力或主機速度成比例的。

4 結語

本文敘述了“育鯤”輪主機Alpha氣缸注油器的工作原理，并根據實際闡述了注油率的確定、調整和檢查計算。由于Alpha氣缸注油器的諸多優點，相信會有越來越多的船舶主機安裝使用它，管理者要加強業務技術學習，以確保船舶航行的安全性與經濟性。

參考文獻：

[1]杜榮銘.船舶柴油機[M].大連：大連海事大學出版社，1999，183-185.

[2]MAN B&W Diesel A/S.《MAN B&W S35MC INSTROUCTION MANNAL》.丹麥：MAN B&W Diesel A/S.2006.

[3]陳建云.Alpha注油器系統及管理建議[J].《航海技術》，2007，（1）：24-25.

[4]姚世民，徐進.Alpha電子氣缸油注油器實船使用介紹[J].《航海技術》，2006（2）：26-27.endprint

【摘 要】 本文先簡要介紹了Alpha注油器的系統組成和工作原理，然后以“育鯤”輪主柴油機為例介紹了主機運行各階段Alpha注油器注油率的設定和調節方法。

【關鍵詞】 Alpha注油器 注油率 航行安全

傳統的機械式氣缸注油器由于注油壓力低、耗油量多等缺點已不能適應當今的大型低速二沖程柴油機，Alpha氣缸油注油器以其消耗氣缸油少、注油壓力高等優點得到了廣泛應用，作為新興事物，船舶管理人員必須加強Alpha注油器學習與管理，以保障船舶航行既安全又經濟。下面以“育鯤”輪的Alpha注油器來對注油率設定做出分析，希望能對使用者有所幫助。

1 組成及工作原理

（1）組成。Alpha注油器系統由泵站和控制板、注油器單元、Alpha注油器控制單元、負荷傳送器、曲軸編碼器、轉速采樣傳感器、人機交互面板（HMI）等組成。

（2）工作原理。1）主機起動運轉時泵站油泵自動起動，為注油器提供4～5Mpa壓力的氣缸油；曲軸編碼器發送的1#缸上死點信號和曲軸位置信號發送到主控單元；主控單元通過油門刻度發送器發來的油門信號，以及人機界面HMI中的預先設定值，運算處理各種數據后，向注油器發出注油指令。2）當注油信號結束時，電磁閥復位。注油器的每次噴油量是恒量控制，但特定的噴油率是由噴油頻率來實現，而注油器的噴油頻率是根據主機的負荷和速度來計算的，一般和主機氣缸的平均有效壓力成正比。氣缸油的注油率基本是按100%（MCR）負荷按噴油量/轉速和注油器的沖程計算確定。HMI可以獨立調整單缸的氣缸油噴油率在60%～200%之間，其默認值是100%

2 注油率大小對柴油機的影響

Alpha注油器的注油率小了會導致活塞環和氣缸套磨損加劇和漏氣增多，漏泄的燃氣又會破壞氣缸壁上的油膜引發咬缸事故；注油率高了會使活塞頂面、環帶區、氣口和排氣閥處的沉積物（碳酸鈣）增多，使氣流通道部分堵塞；多余的氣缸油還會沉積在掃氣箱和排氣管中，導致掃氣箱著。正確的氣缸注油率應嚴格執行說明書要求，不能大也不能小。最好保持在正常范圍內接近下限值，因為主機在設計時已經留有足夠的充裕量。

3 主機運行各階段注油率的大小

（1）磨合期注油率

“育鯤”輪主機所用氣缸油的堿值為BN70，含硫量為2.37%。主機各運行階段氣缸注油率變化如表1所示。在磨合過程中，要經常進行油膜、汽缸套清潔性，活塞環濕潤度等的檢查來確定注油率。此過程要慢慢調整氣缸注油率到規定的大小，每次調整前都必須檢查掃氣口和活塞環工作面，要經過多次核對與校正才能調整。

（2）正常運行階段的注油率

主機運轉超過500小時后，注油率就調節到了基本設定注油率（0.34g/kWh×S%），再根據掃氣口檢查的情況慢慢減小注油因子，最小可減小到0.26。“育鯤”輪的主機運轉小時數為1490小時，若根據說明書注油因子應設為0.31。注油率調整在人機交互面板HMI上調整。

假設注油因子為0.33，燃油含硫量為2.6%，則由HMI旁的轉換表可查出這種情況下的注油率為0.85 g/kWh，HMI上設定為78，這是堿值為BN70氣缸油的轉換表，BN40使用方法相同。但注油率不能小于系統設定的最小注油率，在按注油因子×S%計算注油率時，如果算出的注油率比最小注油率還小，就設為最小注油率。表2為主機24小時氣缸油數據，取兩航次的平均數。本船氣缸油日用柜1cm高度體積為0.005m2，氣缸油密度為940kg/m2，所以可算出平均氣缸油消耗量為112.8kg/24h，氣缸注油率q=112.8×1000g/（24h×4440kW）g/kWh =1.06g/kWh，4440kW為主機額定功率。與主機根據掃氣口檢查所設定的注油率1.16g/kWh相比在誤差范圍內。

在正常運行時的掃氣口檢查中，若發現氣缸工作異常，如磨損，活塞環粘結和缸套溫度波動嚴重等情況，注油率應增加50%；在啟動，操縱和負載突變的情況下，注油率增加25%。

（3）部分負荷時的注油率

由于“育鯤”輪的螺旋槳為變距槳，所以系統設定部分負荷時注油率與負荷成比例。即q（部分負荷）=q（100%負荷）×負荷%，其他的還有與平均有效壓力或主機速度成比例的。

4 結語

本文敘述了“育鯤”輪主機Alpha氣缸注油器的工作原理，并根據實際闡述了注油率的確定、調整和檢查計算。由于Alpha氣缸注油器的諸多優點，相信會有越來越多的船舶主機安裝使用它，管理者要加強業務技術學習，以確保船舶航行的安全性與經濟性。

參考文獻：

[1]杜榮銘.船舶柴油機[M].大連：大連海事大學出版社，1999，183-185.

[2]MAN B&W Diesel A/S.《MAN B&W S35MC INSTROUCTION MANNAL》.丹麥：MAN B&W Diesel A/S.2006.

[3]陳建云.Alpha注油器系統及管理建議[J].《航海技術》，2007，（1）：24-25.

[4]姚世民，徐進.Alpha電子氣缸油注油器實船使用介紹[J].《航海技術》，2006（2）：26-27.endprint

【摘 要】 本文先簡要介紹了Alpha注油器的系統組成和工作原理，然后以“育鯤”輪主柴油機為例介紹了主機運行各階段Alpha注油器注油率的設定和調節方法。

【關鍵詞】 Alpha注油器 注油率 航行安全

傳統的機械式氣缸注油器由于注油壓力低、耗油量多等缺點已不能適應當今的大型低速二沖程柴油機，Alpha氣缸油注油器以其消耗氣缸油少、注油壓力高等優點得到了廣泛應用，作為新興事物，船舶管理人員必須加強Alpha注油器學習與管理，以保障船舶航行既安全又經濟。下面以“育鯤”輪的Alpha注油器來對注油率設定做出分析，希望能對使用者有所幫助。

1 組成及工作原理

（1）組成。Alpha注油器系統由泵站和控制板、注油器單元、Alpha注油器控制單元、負荷傳送器、曲軸編碼器、轉速采樣傳感器、人機交互面板（HMI）等組成。

（2）工作原理。1）主機起動運轉時泵站油泵自動起動，為注油器提供4～5Mpa壓力的氣缸油；曲軸編碼器發送的1#缸上死點信號和曲軸位置信號發送到主控單元；主控單元通過油門刻度發送器發來的油門信號，以及人機界面HMI中的預先設定值，運算處理各種數據后，向注油器發出注油指令。2）當注油信號結束時，電磁閥復位。注油器的每次噴油量是恒量控制，但特定的噴油率是由噴油頻率來實現，而注油器的噴油頻率是根據主機的負荷和速度來計算的，一般和主機氣缸的平均有效壓力成正比。氣缸油的注油率基本是按100%（MCR）負荷按噴油量/轉速和注油器的沖程計算確定。HMI可以獨立調整單缸的氣缸油噴油率在60%～200%之間，其默認值是100%

2 注油率大小對柴油機的影響

Alpha注油器的注油率小了會導致活塞環和氣缸套磨損加劇和漏氣增多，漏泄的燃氣又會破壞氣缸壁上的油膜引發咬缸事故；注油率高了會使活塞頂面、環帶區、氣口和排氣閥處的沉積物（碳酸鈣）增多，使氣流通道部分堵塞；多余的氣缸油還會沉積在掃氣箱和排氣管中，導致掃氣箱著。正確的氣缸注油率應嚴格執行說明書要求，不能大也不能小。最好保持在正常范圍內接近下限值，因為主機在設計時已經留有足夠的充裕量。

3 主機運行各階段注油率的大小

（1）磨合期注油率

“育鯤”輪主機所用氣缸油的堿值為BN70，含硫量為2.37%。主機各運行階段氣缸注油率變化如表1所示。在磨合過程中，要經常進行油膜、汽缸套清潔性，活塞環濕潤度等的檢查來確定注油率。此過程要慢慢調整氣缸注油率到規定的大小，每次調整前都必須檢查掃氣口和活塞環工作面，要經過多次核對與校正才能調整。

（2）正常運行階段的注油率

主機運轉超過500小時后，注油率就調節到了基本設定注油率（0.34g/kWh×S%），再根據掃氣口檢查的情況慢慢減小注油因子，最小可減小到0.26。“育鯤”輪的主機運轉小時數為1490小時，若根據說明書注油因子應設為0.31。注油率調整在人機交互面板HMI上調整。

假設注油因子為0.33，燃油含硫量為2.6%，則由HMI旁的轉換表可查出這種情況下的注油率為0.85 g/kWh，HMI上設定為78，這是堿值為BN70氣缸油的轉換表，BN40使用方法相同。但注油率不能小于系統設定的最小注油率，在按注油因子×S%計算注油率時，如果算出的注油率比最小注油率還小，就設為最小注油率。表2為主機24小時氣缸油數據，取兩航次的平均數。本船氣缸油日用柜1cm高度體積為0.005m2，氣缸油密度為940kg/m2，所以可算出平均氣缸油消耗量為112.8kg/24h，氣缸注油率q=112.8×1000g/（24h×4440kW）g/kWh =1.06g/kWh，4440kW為主機額定功率。與主機根據掃氣口檢查所設定的注油率1.16g/kWh相比在誤差范圍內。

在正常運行時的掃氣口檢查中，若發現氣缸工作異常，如磨損，活塞環粘結和缸套溫度波動嚴重等情況，注油率應增加50%；在啟動，操縱和負載突變的情況下，注油率增加25%。

（3）部分負荷時的注油率

由于“育鯤”輪的螺旋槳為變距槳，所以系統設定部分負荷時注油率與負荷成比例。即q（部分負荷）=q（100%負荷）×負荷%，其他的還有與平均有效壓力或主機速度成比例的。

4 結語

本文敘述了“育鯤”輪主機Alpha氣缸注油器的工作原理，并根據實際闡述了注油率的確定、調整和檢查計算。由于Alpha氣缸注油器的諸多優點，相信會有越來越多的船舶主機安裝使用它，管理者要加強業務技術學習，以確保船舶航行的安全性與經濟性。

參考文獻：

[1]杜榮銘.船舶柴油機[M].大連：大連海事大學出版社，1999，183-185.

[2]MAN B&W Diesel A/S.《MAN B&W S35MC INSTROUCTION MANNAL》.丹麥：MAN B&W Diesel A/S.2006.

[3]陳建云.Alpha注油器系統及管理建議[J].《航海技術》，2007，（1）：24-25.

[4]姚世民，徐進.Alpha電子氣缸油注油器實船使用介紹[J].《航海技術》，2006（2）：26-27.endprint