從燃油成分分析副機高壓油泵的卡阻原因

摘要：船舶柴油機發電機大型化，使用HF0380CST高黏度燃油，頻繁出現高壓油泵卡阻，造成船舶跳電的緊張現象。通過拆解高壓油泵，分析查找原因，比對使用燃油的成分，數據分析，采取精細分離燃油的措施，得以改善，避免高壓油泵卡阻損壞的現象。

關鍵詞：燃油成分;分析;黏度;卡阻;分油機;精細

0 引 言

隨著船舶大型化、自動化程度提高，船舶發電柴油副機的功率也越來越大。如WARTSILA 6R32/35，WARTSILA 6R32/40和MAN 6R32/40等大功率柴油發電副機在我司4 250/5 600/8 500 TEU的大型集裝箱船舶被廣泛使用;并且均使用和船舶主機一樣的重質燃料油Heavy fueloil （HFO），如HF0380cst，HF0500cst，甚至HF0700cst的燃料油。在我司船舶日常運行管理中，頻繁出現發電柴油副機的高壓油泵柱塞一套筒偶件卡阻、拉毛，甚至損壞的現象，也出現處理不及時，發生全船跳電的事故。我結合親身經歷，從燃油管理的角度分析其發生的原因及預防措施。

1 高壓油泵

發電柴油副機高壓油泵的結構大同小異，下面就以WARTSILA 6R32/35副機的高壓油泵為例，簡單介紹一下高壓油泵卡阻、磨損的拆解檢查情況。

副機高壓油泵卡阻，一般的現象是在副機啟動或者正常運行工作時，發生1-2缸高壓油泵柱塞卡阻在上止點，造成該缸不發火工作，機體抖動，排溫（高/低）報警。通常初起幾次，通過手動活絡該缸高壓油泵油門齒條就可恢復正常。發生多次卡阻后，油門齒條會手動活絡不動，或者活絡油門齒條也不能恢復工作，就需要拆解檢查，清潔，甚至更換柱塞一套筒偶件。

如圖1所示，柱塞一套筒偶件主要的損壞區域S：柱塞的肩頸部。

主要現象：圖中所示的燃油潤滑孔道C結碳堵塞。滑油孔道L正常。偶爾也會發現柱塞的下部由于受力“彎曲”，導致局部偏磨。

2偶件卡阻磨損的原因分析

高壓油泵的燃油潤滑孔道C，連接柱塞肩頸處和油泵的燃油循環（進出口）腔室，起到對柱塞一套筒偶件上部的潤滑，冷卻作用。該燃油潤滑孔道C的堵塞是柱塞一套筒偶件的卡阻磨損的原因嗎？

觀察柱塞的損壞區域S，均是一道道細微劃痕，并且全是縱向（和柱塞運動方向一致）的。應該是細微的硬質小顆粒夾在柱塞一套筒偶件的運動結合面內，隨著柱塞上下運動而劃出的痕跡。柱塞下部偶爾會出現局部的，光滑的磨損面。應該是柱塞上行受阻力較大，柱塞“彎曲”變形和套筒的偏磨形成的磨損面。燃油潤滑孔道C的堵塞應該是柱塞上行，發生卡阻，偶件本體摩擦過熱，造成小孔C內的燃油過熱高溫結碳，近而堵塞該小孔！那么高壓油泵偶件發生卡阻的原兇：微小的硬質顆粒在偶件肩頸處積聚一一一卡阻柱塞運行一一一偶件摩擦過熱一一一孔道C內的燃油過熱結碳一一一堵塞孔道C一一一偶件潤滑冷卻不良一一一再卡阻一一一過熱一一一結碳。如此一個惡性閉環循環！也就是說，剛開始活絡油門齒條可以恢復高壓油泵工作，多次后就不可以恢復的原因。拆解觀察，燃油潤滑孔道C的堵塞，也是在靠近偶件運動面的下端結碳嚴重，清通出來的也均是碳質顆粒1

3硬質顆粒的來源

引起高壓油泵柱塞一套筒偶件卡阻的硬質微小顆粒應該來源于燃油。可燃油所含的微量硬質微小顆粒會有如此嚴重作用嗎？查閱副機說明書，結果見表1：

可見，WARTSILA副機對燃油進機前的要求：

Sodium鈉一一一不大于30mg/kg （ppm）

Aluminium +Silicon鋁+硅一一一不大于15mg/kg（ppm）

Conradson Carbon Residue殘碳值一一一不大于15～22mg/kg （ppm）

MAN 6R32/40副機的燃油要求見表2：

可見，MAN副機對燃油的要求：

Solid particles固體顆粒最大值20mg/kg （ppm）

Particle size顆粒大小最大值5Micron（um）

無論是WARTSILA還是MAN副機對使用的燃油顆粒含量均有嚴格要求，而實際補加到船的燃油到底含有何種顆粒？查閱我司的DNV油樣化驗報告，列舉見表3：

可見燃油的顆粒成分是比較復雜的，至少含有殘碳、灰分、礬、鈉、鋁、硅鐵、鎳、鈣、鎂、鋅、磷、鉀等十多種金屬，非金屬的化合態的或單質態的固體顆粒成分。

該份油樣的化驗結果顯示：鋁+硅含量偏高48mg/kg，雖合格（未超過60 mg/kg），但偏高。查閱最近幾年的多份燃油化驗記錄列表見表4：

備注：只特別統汁WARTSILA副機要求的鋁+硅固體顆粒的成分

港口縮寫：PKG-巴生RTM-鹿特丹FOS-福斯HFK-哈爾法侃

由此表可見在PKG補加的燃油的灰分，殘碳，鋁+硅含量普遍偏高！

其中，5 600 TEU的船舶副機是WARTSILA6R32/35機型，也是高壓油泵偶件出現卡阻損壞最多，最嚴重的船型。該類型船舶主要加油港口就是PKG，佐證燃油的鋁+硅含量偏高是引起高壓油泵偶件卡阻，損壞的主要原因。

4預防措施

針對副機使用燃油的嚴格要求，可以采取如下預防措施：

（1）選擇燃油質量比較好的國家或者港口補加燃料油，我司有大量的燃油化驗報告信息。采集比對，總體應該是歐美，俄羅斯的燃油油質較好。

（2）選擇高速率的，高凈化效果的燃油凈油機。

（3）定期清潔燃油沉淀柜，日用柜。

（4）采取精細過濾。

（5）減小凈油機的分離量，提高凈化效果。

由于第一條是公司決定的，第二條的燃油凈油機不可更換，第三條勞動量比較大，需要公司指導安排，所以現有船舶只能在現有設備的基礎上采取第三、第四條措施。

在5 600TEUDE“XCHW”輪、 “XFZH”輪，接班的時候經常發生副機高壓油泵偶件卡阻損壞，還多次跳電！影響船舶安全營運。采取了如下措施：

（1）凈油機的油泵進口濾器換成60目的細濾網。

（2）調節凈油機的流量，由原來的單臺凈油機的5.0m3/h，調節到2.0 m3/h，開啟2臺凈油機運行。

（3）在碼頭期間對燃油日用柜循環凈油。

這些措施雖然增加了輪機員清洗濾器和檢修設備的工作量，但效果顯著，沒有再出現高壓油泵的偶件卡阻損壞現象。

在8 530TEU的“XOZH”輪，和8 100TEU的“CSCLASIA”輪，均存在副機啟動時，1-2只缸發生不發火的現象。經過調節凈油機的分離量，精細化凈油，效果顯著1

5結 語

為了避免損壞副機高壓油泵的柱塞一套筒偶件，主管輪機員應該嚴格按照說明書的要求維修保養。輪機長要及時查閱燃油化驗報告，特別是對鋁+硅等硬質顆粒含量較高的燃油，要求加強凈化分離。提醒輪機員切不可為了減少工作量，采取少開凈油機，加大分離量，使用粗濾器等短視措施，這樣會給副機的安全運行帶來隱患。

作者簡介：

王瑞卿，輪機長， （E-mail）243189023@qq.corn