基于MC型船舶框架下的主機活塞視情檢修可行性探究實踐

熊本甲

摘 要：對主機活塞進行視情檢修的主要目的是保證船舶安全運行的時長。一般情況下，采取的都是視情檢修的方式，只有特殊時期才會采取吊缸檢修的方式。以中海油運76 000 t油輪的MAN B&W 6S60MC主機為例，簡要論述了MC型船舶框架下主機活塞視情檢修的可行性，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：MC型船舶框架；主機活塞；視情檢修；活塞吊缸檢修

中圖分類號：U672.2 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.120

在MAN公司所生產的新型MC型船舶中，主機技術經過創新，大大提高了主機燃燒室部件的運行可靠性，有效延長了其使用壽命。同時，對于主機活塞來說，其性能也增強了。活塞吊缸的檢修周期原在12 000～16 000 h之間，這一時間段的設置相對比較保守。如果使用一定的監控手段對活塞進行視情檢修，那么，將會延長其檢修間隔，甚至延長一倍也是非常有可能的。

1 決定活塞吊缸檢修的關鍵因素

決定活塞吊缸檢修的關鍵因素比較多，最主要的有以下幾點：①活塞環的磨損達到最大；②活塞的頂燒蝕量達到最大；③活塞環的槽天地間隙超過標準；④活塞環熔著（拉缸）、斷裂、密封等失效；⑤缸套熔著（拉缸）、磨損超標，出現裂紋，需要修復或者更換。

2 主機活塞視情吊缸檢修的可行性

2.1 新型燃燒室上移式氣缸蓋

在新型技術中，燃燒室使用了上移式氣缸蓋，氣缸蓋的高度增加，則缸蓋和缸套的接觸面與以往相比則偏下，而且活塞頭的長度變長，燃燒室基本上都在缸蓋和活塞頭組成的空腔內部。缸蓋和活塞頭使用的是S17MoS高強度耐熱的合金鋼，而且它們基本上不會產生機械磨損，有效保證了其使用年限。當缸蓋與缸套接觸面下移時，降低了缸套上方所承受的機械應力和熱應力。與傳統技術相比，缸套頂部承受的溫度和壓力都下降了，而且缸套、活塞環等的腐蝕和磨損程度也相應減小。

2.2 新型活塞

新型活塞技術將第一道環以上的活塞環的頂部提高，使活塞環與燃燒室的距離變遠，有效保護了氣缸的潤滑油膜，缸套、活塞環和活塞環槽的腐蝕、磨損情況也有所緩解，進而減小了高溫高壓對活塞的沖擊。對活塞環等的磨損和燒蝕程度的檢查可以通過掃氣口完成。

2.3 新型活塞環

新型的第1道活塞環使用的是能夠對活塞環磨損進行有效補償，而且保證搭口處的密封性，不會造成燃氣泄漏的重疊式搭口。在此過程中使用的是CPR活塞環，周圍有斜向CL泄壓槽，其作用是避免活塞環因為局部表面壓力過大而斷裂。同時，活塞環徑向厚度的增加可以延長其使用年限。另外，徑向外表面有一層比較好的耐磨合性的金屬層，它也能延長活塞環的使用壽命。

2.4 掃氣閥技術的創新

新型掃氣閥采用的是W形排氣閥座和Nimonic排氣閥。該排氣閥座與排氣閥之間形成了3個接觸面和2個環形氣腔。在壓縮掃氣的過程中，2個環形氣腔中充滿了低溫掃氣空氣，使得高溫高壓燃氣無法進入上方的兩道環密封面中。采取這種方式有效降低了排氣閥和閥座的溫度，并對上部兩道密封面起到了有效的保護作用，降低了其被腐蝕的概率。同時，上面的兩道接觸面比較窄，為密封和散熱創造了便利的條件，而且還能徹底清除排氣閥上的結碳。最下方的密封面則采用的是非接觸式間隙，一般不會磨損。Nimonic排氣閥采用的是特殊材料，有效提高了其耐高溫性和耐腐蝕性，從而延長了排氣閥和排氣座的使用壽命。

3 主機活塞視情吊缸的檢修目的

主機活塞視情吊缸的檢修目的是：①延長吊缸的使用周期，減少吊缸被更換的次數；②節省相關的備件和維修支出；③有效減少船員的工作量；④減少缸套因為新活塞環在磨合期所產生的額外磨損，延長缸套的使用年限；⑤確定主機能夠安全運行時長的最大值。

4 主機視情吊缸的檢修要求

執行MC型船舶主機活塞視情檢修的相關人員必須非常熟悉主機設計和生產商的相關要求，明確船舶主機視情吊缸檢修的相關流程和檢修要求，并完成必要的主機跟蹤測量等工作。同時，還要以謹慎、負責的工作態度，用主機掃氣箱全面檢查活塞、缸套等使用情況，并填寫檢修申請表。檢修延長時間每次最多為1 500 h，到期后再重新檢查、測量和申請。每缸的累計最大運行時長為32 000 h。

管理檢修工作的相關人員必須熟悉MC型船舶視情吊缸檢修的規章制度，為檢修人員進行操作方面的培訓，同時，還要為他們提供必要的檢修工具。當管理人員收到檢修申請表后，必須親自核實主機的檢查信息。如果有疑問，可再次檢查，確定準確無誤后才可批準。

中海油運76 000 t載重座輪運行12 000 h后進行第一次常規吊缸檢查時，測量結果為：第一道活塞環的泄壓槽深度為2.70 mm，新環為30 mm，極限為1.3 mm；相對徑向寬度為19.9 mm，新環為20.2 mm，極限為17.2 mm；磨損量為0.025 mm/千小時。因此，預測第一道活塞環的使用壽命能夠超過60 000 h，而其他數據非常小，可以忽略不計。以第一次檢查結果為依據，對其他缸進行視情吊缸檢修。目前，其運行時長已經超過18 000 h，還沒有進行吊缸檢修。掃氣口測量到第一道活塞環泄壓槽的平均深度為2.68 mm，各狀態較好。由此可知，其運行時間延長至32 000 h進行吊缸檢修也是可行的。

5 結束語

綜上所述，影響主機活塞和缸套組件磨損的因素比較多，其是否需要進行吊缸檢修，主要依據的是科學的監控結果。使用了新技術后，不僅延長了燃燒室部件的壽命，對活塞和缸套組件的監控也在一定程度上降低了視情吊缸的檢修難度。管理人員的有效維護和管理對保證主機的安全運行有非常重要的現實意義。

參考文獻

[1]謝忠旭.船舶輪機檢修中常見問題及對策討論[J].中國機械，2014（19）.

[2]李玉全.船用MAN B&W主機技術改進后活塞和缸套的檢查管理[J].世界海運，2012（10）.

[3]赫永霞.淺談船舶電氣故障的檢修方法[J].電子世界，2013（24）.

〔編輯：白潔〕