GEA滑油分油機典型故障分析及措施

劉 恒，陳振凱，譚 鵬

（中國衛星海上測控部，江蘇無錫 214431）

0 引言

某船主動力設備對滑油品質要求較為嚴格，為此，采用了 GEA滑油分油機，用來分離滑油中的水分和雜質，以提高主動力設備的滑油使用效果，減少機械故障，延長設備的使用壽命。

1 工作原理及作用

GEA分油機（見圖1）用于液體和顆粒混合物的分離。其基本工作原理為：轉動的轉鼓會產生很大的離心力，需要凈化的油料被連續地供入高速旋轉的分油機轉鼓中并隨轉鼓高速旋轉，密度較大的水和雜質等所受的離心力較大，被甩到外部，定期通過排渣口排出；密度較小的油所受的離心力較小便會向里流動，通過向心泵從出油口流出。

圖1 GEA分油機示意圖

某船配備2臺GEA滑油分油機，目的是持續凈化2臺主機中的滑油，從而改善滑油品質。一般情況下，滑油分油機工作時，將主機滑油循環艙的滑油經分油機加熱、分離，除去水和雜質后將干凈的滑油送回至主機滑油循環艙，其工作流程見圖2。

圖2 分油機凈化主機循環艙滑油示意圖

該設備運行狀態的好壞，直接影響到滑油品質，進而影響了主機的運行工況，在某些特殊情況下甚至會影響到船舶的航行安全。因此，要求人員熟練掌握分油機的工作原理和控制過程，能夠對分油機進行操作和故障診斷，確保分油機安全有效的運行，盡量減少故障的發生。

2 故障案例統計

GEA分油機作為我船滑油凈化系統的重要設備，由于它的現場運行環境惡劣，經常出現故障，所以加強分油機的管理，及時發現、排除分油機的故障，確保分油機處于良好的使用狀態，對于船舶的正常航行具有重要的意義。

本文對滑油分油機自交船以來至2017年12月份之間所有典型故障報警進行了統計分析，結果見表1和表2。通過表1可知，滑油分油機平均運行1 000 h，共發生64次報警，嚴重影響了主機的正常運行，甚至危及船舶安全。通過表2可知，分油機因含水量引發的報警次數為23次；分油機因排渣故障引發報警次數為24次。根據現狀分析，可知含水量超標、排渣故障是造成滑油分油機故障報警的兩大主要原因。

表1 滑油分油機報警記錄總覽表

表2 滑油分油機報警記錄明細表

3 典型故障案例分析

3.1 分油機水分含量高報警

滑油分油機主要用于主機循環艙滑油的凈化，如果分油機由于含水量超標而引發報警臺停機，極易在分離過程中導致滑油出現乳化現象，降低滑油潤滑效果，影響主機運行。

滑油分油機因含水量高引發報警停機，其報警信息顯示：#15 WMS SYSTEM FAULT，即水分含量高。GEA分油機配置含水量監控系統（Water Content Monitoring System，WMS），監控到從轉鼓通過分離碟片和向心泵輸出的凈油中水分含量高，進而報警并故障停機。

采取以下措施進行故障排查：1）執行多次檢查及重啟 GEA分油機系統后進行操作，該報警及故障無法消除；2）在保持分油機正常運轉狀態的情況下，關閉供油系統，此時分油機仍會出現水分含量高報警并故障停機；3）檢查供水電磁閥中的置換水電磁閥（該閥由分油機控制系統自動控制開啟和關閉），此時置換水電磁閥處于保持開啟狀態確認無法自動關閉，出現了明顯的漏水現象；4）對分油機置換水電磁閥進行折檢，發現膜片上的毛細孔被細小的小雜質和水垢堵塞，存在閥芯卡死不動作或關閉不嚴等情況。

通過故障定位分析，確認為置換水電磁閥結垢卡死導致2#滑油分油機停止工作，其分油機所用的工作水均都來源于飲用水系統，供水管道內部的沉積雜質、管壁附著著顆粒等長期運行、管理振動等因素極易導致電磁閥閥芯卡死，而工作水容易結垢的溫度范圍為30 ℃～40 ℃，最終導致閥芯卡滯或關閉不嚴。

在明確了置換水電磁閥內存在臟堵結垢后，對其閥件進行了拆檢、化學清洗、去除水垢、更換墊片，裝復后重新啟動分油機恢復正常。確認為置換水電磁閥問題，定位分析準確。為防止此類故障再次出現，根據分油機工作水規范要求，其水中含有大小不超過50 μm的微粒，所以在原有的分油機供水系統管路中加裝了50 μm水濾器，另外值班過程中需要定時對供水系統進行放殘，用于有效阻隔管路中的雜質（見圖3）。

圖3 水電磁閥臟堵結垢預防措施

經過優化后對主機滑油系統及其分油機的運行穩定性可靠性進行了持續跟蹤，確認了上述方法、措施科學有效。

3.2 分油機排渣故障

GEA分油機排渣模式分為自動運行模式和手動操作模式2種。正常情況下，采用自動控制模式，分油機在規定時間間隔內自動完成置換、排渣和沖洗過程，同時利用渣罐空間監測系統（Sludge S pace M onitoring System，SMS）來監測整個排渣過程及效果。

某船分油機自投入使用以來，排渣故障報警頻發，報警顯示為“#33 EJECTION MONITORING”，即排渣故障檢測報警，分油機自動停止工作。

渣罐連接有高位、高高位液面監測以及氣動泵（雜用壓縮空氣驅動）以及透氣管等。GEA分油機控制程序根據渣罐內液位監測信號通過渣泵進行排放。分油機在置換過程中置換水電磁閥開啟的時間過長會導致過量的水進去渣罐，置換水電磁閥開啟的時間過短，大量的滑油會流入渣罐，此時渣泵長時間處于排渣過程，但由于渣泵流量有限，導致渣罐高位報警（#8 LAHH SLUDGE TANK）。根據故障定位，分析出渣泵本體的影響。排渣運行時間、渣罐高位等報警與含水量高報警屬于關聯故障，其主要原因為置換水電磁閥卡死或關閉不嚴，大量分離物或水進入渣罐導致排出不及時致使分油機停止工作。通過報警分析發現分油機的附屬設備渣罐的透氣管，在設計之初管徑較細，呈水平垂直向上，透氣效果較差，出現背壓過大的現象，導致渣罐內的油渣不能及時排出并引發報警停機。同時，分油機在運轉過程中，轉鼓離心力會產生氣體流動，基座本體下方的空氣會被吸入到傳送帶空腔內，在經過渣罐透氣管排出，受透氣管背壓過大的影響，空腔內的傳送帶附著了油氣，導致傳動帶傳動效率大幅降低，轉鼓達不到規定轉速引發報警。

4 檢查及維護保養

結合實際情況，通過對分油機故障記錄分析并結合兩年以來的使用經驗，加強工作檢查及維護保養，制定2點計劃。

1）日常檢查。（1）每日清潔分油機部件，查看管路有無泄漏、濾器有無臟堵；檢查各儀表是否良好，水壓、氣壓、油壓、油溫、蒸汽溫度等是否正常；（2）每周檢查工作水閥箱水位，水位應保持在2/3以上；檢查控制面板上各指示燈是否良好；視情檢查油泵前濾器臟堵情況，如有必要清洗或更換。（3）出航前檢查備品備件是否俱全；檢查皮帶是否松動；滑油油位是否正常。通過檢查使分油機始終處于安全監控范圍內，在檢查的同時必須做好維護保養。

2）日常保養。（1）每月維護保養，視情更換分油機皮帶、潤滑油；化驗分油機工作水PH值，其值應＞6；檢查分油機蒸汽加熱器及蒸汽電磁閥；檢查各緊固螺栓是否松動，視情加固；（2）每年維護保養，對分油機進行一次大修；拆檢分油機分離筒，檢查清潔分離片和托盤等部件；檢測油泵和分油機馬達；根據實際情況更改相應參數實際報警值。采取有效的日常保養能夠使分油機處于良好的運行狀態。

5 結論

本文對分油機運行1 000 h內報警次數進行對比，優化后分油機1 000 h運行時間內平均報警次數為34次，較優化前降低了30次，明顯降低了分油機故障的發生率，極大優化了分油機的使用效率。本文對典型故障判斷準確，采取措施到位，對今后優化分油機的使用有很大的指導意見。