船舶自動反沖洗濾器損壞原因及對策

趙立震

（南通中遠海運川崎船舶工程有限公司，江蘇南通 226005）

1 船舶自動反沖洗濾器原理

船舶進柴油機的燃油供油管上應(yīng)裝設(shè)燃油細濾器，該濾器的精度應(yīng)滿足柴油機廠的要求。自動反沖洗濾器是船舶濾器中的一種，會影響船舶柴油機的安全運營，出現(xiàn)故障后需盡快修復解決。

自動反沖洗濾器由筒體、不銹鋼濾網(wǎng)、排污部分、傳動裝置及電氣控制部分組成。過濾工作時，待過濾的水由水口進入，流經(jīng)濾網(wǎng)，通過出口進入用戶所需的管道進行工藝循環(huán)，水中的顆粒雜質(zhì)被截留在濾網(wǎng)內(nèi)部。如此不斷的循環(huán)，被截留下來的顆粒越來越多，過濾速度越來越慢，而進口的污水仍源源不斷地進入，濾孔會越來越小，由此在進、出口之間產(chǎn)生壓力差，當壓差達到設(shè)定值時，差壓變送器將電信號傳送到控制器，控制器啟動驅(qū)動馬達通過傳動組件帶動軸轉(zhuǎn)動，同時排污口打開，由排污口排出，當濾網(wǎng)清洗完畢后，壓差降到最小值，系統(tǒng)返回到初始過濾狀態(tài)，系統(tǒng)正常運行。

2 自動反沖洗濾器故障現(xiàn)象

多條船的燃油自動反沖洗濾器出現(xiàn)故障，檢查后發(fā)現(xiàn)損壞情況有以下4 類。

2.1 燭式濾芯損壞

（1）燭式濾芯濾網(wǎng)帽子松脫、焊縫脫焊。某輪發(fā)現(xiàn)自動反沖洗濾器的工作效果不正常，船員準備清潔濾芯時發(fā)現(xiàn)，1 根濾芯缺少帽子、8 根濾芯帽子松脫，1 根濾芯濾網(wǎng)合攏處脫焊，2 根濾網(wǎng)破損（圖1～圖2）。

圖1 濾芯網(wǎng)線松脫與網(wǎng)孔變大

圖2 濾芯濾網(wǎng)表面刮痕

（2）燭式濾芯濾網(wǎng)表面有刮痕。某輪自動反沖洗濾器工作效果較差，打開濾器后發(fā)現(xiàn)燭式濾芯損壞（圖3）。更換新的備件后，濾器工作正常。

圖3 濾芯濾網(wǎng)破損

（3）燭式濾芯破裂且表面有翹曲和折痕。某輪船員觀察到自動反沖洗濾器運行異常，發(fā)現(xiàn)濾器出現(xiàn)壓力報警，自動反沖洗控制器在船舶航行時總是運行，濾芯清洗頻繁，清洗間隔時間變短。拆開后發(fā)現(xiàn)，燭式濾芯破裂，表面有翹曲和折痕（圖4）。

圖4 濾芯濾網(wǎng)破裂翹曲

2.2 濾芯密封圈破裂

某輪船員在日常保養(yǎng)時，發(fā)現(xiàn)燃油自動反沖洗濾器密封處有滲漏油的情況，拆開濾器后發(fā)現(xiàn)濾芯密封圈破裂損壞（圖5）。

圖5 自動回洗濾芯密封圈破裂

2.3 電磁閥故障

某輪船員發(fā)現(xiàn)自動回洗濾器無法正常工作，切換到旁通濾器后清洗了燭式濾芯，清洗并檢查了電磁閥。自動回洗濾器重啟后，無論手動模式還是自動模式均不能正常工作，但更換電磁閥新備件后濾器工作正常，因此判斷濾器的電磁閥損壞。

2.4 排氣單元浮球密封材料損壞

某輪船員發(fā)現(xiàn)，燃油連續(xù)從自動反沖洗濾器兩個腔室自動排氣組件處泄漏，大約6～8 t/d 的燃油通過自動排氣口進入燃油溢流柜。船員換到旁通濾清器后打開該濾器，發(fā)現(xiàn)排氣單元浮球特氟龍密封撕裂脫落，因此燃油不斷地通過排氣組件處泄漏（圖6）。用新浮球備件予以更換后，故障解除（圖7）。

圖6 損壞的浮球特氟龍密封

圖7 新浮球的特氟龍型材料位置

3 損壞部件原因分析

3.1 燭式濾芯

3.1.1 損壞原因

對于頻繁出現(xiàn)的濾芯問題，需對濾芯濾網(wǎng)損壞原因進行推測分析。對損壞的濾芯樣品進行分析，根據(jù)濾網(wǎng)破裂處的斷口確定破裂的原因，有以下3 種可能。

（1）過濾介質(zhì)的腐蝕。由于濾芯破裂的形狀為長條狀，如果因為過濾介質(zhì)的腐蝕，損壞的形狀應(yīng)該為不規(guī)則狀，因此該假想不成立。

（2）在過濾介質(zhì)中含有尖銳的硬物而造成濾網(wǎng)的破裂。燃油自動反沖洗濾器所配套的系統(tǒng)為主機燃油供油單元，燃油從日用燃油柜抽出時，供油泵前配有粗濾器。粗濾器的精度為40～60 目/吋，尖銳的硬物應(yīng)該被攔截，因此該假想也不成立。

（3）由于該濾芯使用的特殊工況而造成濾網(wǎng)疲勞破裂。該濾芯裝配在自動反沖洗濾器上，由于使用的特殊工況，正常過濾狀時濾芯處于壓縮狀態(tài)，而反沖洗時濾芯處于膨脹狀態(tài)，因此該濾網(wǎng)受到交替循環(huán)應(yīng)力，當其超過材料的疲勞強度時濾網(wǎng)則會出現(xiàn)疲勞斷裂。

3.1.2 實際損壞原因分析

（1）濾芯濾網(wǎng)受到外部硬物碰撞。

（2）在清洗過程中造成的損壞。雖然自動反沖濾器能進行反復清洗，但由于過濾介質(zhì)的原因，濾網(wǎng)在長期使用后仍會被堵塞，此時需要進行人工清洗，在清洗過程中可能會受到外部硬物的撞擊。另外，清洗濾芯時應(yīng)禁止用鋼刷來洗刷濾芯，以免造成濾芯破損。

（3）船員拆裝濾芯時不小心操作造成濾網(wǎng)破損。在拆出濾芯進行清洗時，船員需要先將濾筒拆除，在拆除螺釘后起吊濾筒，如果不小心讓濾筒內(nèi)壁碰撞到濾芯，也會造成濾網(wǎng)的破損。

（4）濾芯壓差過大，頻繁沖洗后造成濾網(wǎng)破損。當過濾介質(zhì)中雜質(zhì)含量較多，濾器超過其過濾能力，進出口壓差一直超過壓差發(fā)訊器清洗點的時候，濾器會頻繁地反沖洗，這會對濾網(wǎng)造成很大損傷。這在濾網(wǎng)上的體現(xiàn)就是，濾網(wǎng)一直在收縮和膨脹，因為濾芯為焊接而成，有一條條形焊縫，濾網(wǎng)在收縮和膨脹過程中條形焊縫邊上的濾網(wǎng)一直在折疊彎曲，在一段時間后它也會折斷。如果頻繁反沖洗過程中反沖洗壓縮空氣壓力升高，此現(xiàn)象會被加劇，但這種原因造成的濾網(wǎng)損壞大部分在焊縫的邊緣。從濾芯破裂處的外觀可以看出，斷口比較整齊，應(yīng)該是交替應(yīng)力造成的濾芯破裂（圖8）。

圖8 濾芯破裂

3.2 濾芯密封圈

濾芯密封圈通常在高溫下可以使用3～6 個月，但該密封圈的使用時間不到2 個月，這說明產(chǎn)品有質(zhì)量問題，需要改進密封圈，密封圈應(yīng)選擇更耐用的材料。

3.3 電磁閥

電磁閥是精密部件，混入雜質(zhì)容易導致?lián)p壞。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，以下兩個原因?qū)е码姶砰y損壞（圖9）：

圖9 電磁閥損壞原因

（1）控制空氣被污染。雜質(zhì)進入控制空氣，導致空氣不潔凈，損壞電磁閥。

（2）電磁閥被熱的燃油污染。在排氣口發(fā)現(xiàn)燃油污染，在電磁閥內(nèi)部發(fā)現(xiàn)顆粒。

3.4 排氣單元浮球密封

通常排氣單元浮球密封材料至少使用半年以上，但該浮球密封不到兩個月。密封材料不耐用屬于產(chǎn)品質(zhì)量問題，需要改進密封材料，選擇更耐用的材料。

4 故障處理對策

4.1 濾網(wǎng)被外物碰傷

以后自動反沖洗濾器在發(fā)貨時隨機配套拆卸桿，在起吊濾室時濾室不會左右晃動，保證在拆卸濾室時不會碰擦到濾芯，并在說明書中增加拆卸濾芯注意事項，進一步增強船員對濾芯的保護。

4.2 濾芯壓差過大、頻繁反沖洗造成的濾網(wǎng)疲勞破裂

（1）油品品質(zhì)差，船員在維修保養(yǎng)自動反沖洗濾器時需要經(jīng)常手工清洗，這樣就避免濾器的頻繁反沖洗，并在說明書中完善此內(nèi)容。為防范在清洗過程中造成損壞，濾芯清洗注意點如下：①拆卸濾筒垂直起吊，用手拉葫蘆緩慢地向上拉動濾筒，保證濾筒的內(nèi)壁不碰觸燭式濾芯，防止損壞燭式濾芯；②在拆卸和裝配燭式濾芯時，請用濾芯扳手進行操作，嚴禁用手擰；③如果濾芯嚴重堵塞，則需將濾芯浸入裝有輕柴油的合適容器內(nèi)，且容器內(nèi)清洗液不得從上面溢入濾芯的清潔面；④浸洗后將濾芯從容器中取出，用清洗槍噴射壓縮空氣吹干凈，如有必要請重復多次，清洗濾芯時切禁使用金屬刷來刷洗濾芯的表面；⑤清洗多次后如果濾網(wǎng)仍不干凈，則送專業(yè)超聲波清洗站清洗。

（2）進一步提高濾芯的制造質(zhì)量，加強對濾芯焊縫的控制，嚴格控制焊機的焊接電流，防止焊機過流造成濾網(wǎng)材料的脆化，從而造成濾網(wǎng)的破裂。

（3）原濾網(wǎng)材料為316L、等級較高，不考慮更換更高等級的材料。

4.3 濾芯密封圈損壞

選擇更耐用的材料制作密封圈，從而使用壽命更長。

4.4 電磁閥損壞

電磁閥損壞的預防措施有兩個，一是在控制空氣管中安裝一個空氣濾清器，以防不潔凈的空氣損壞電磁閥；二是采取保護電磁閥的措施，如注意例行檢查、及時清洗，避免電磁閥被燃油污染等。

4.5 排氣單元浮球密封損壞

選擇更耐用的材料制作排氣單元浮球密封，從而使用壽命更長。

5 防范改善措施

（1）針對燭式濾芯濾網(wǎng)，焊接濾網(wǎng)時的注意事項有：①接通冷卻水源，控制焊接電流，啟動設(shè)備開關(guān)，焊牢焊縫，注意焊縫處不得有虛焊，燒黑和擊穿等缺陷；②自查濾網(wǎng)焊縫是否牢靠，如果不合格則嚴禁轉(zhuǎn)入下一道工序。

（2）針對自動回洗濾器濾芯密封圈，采取的措施有兩個：一是改進密封圈，采用更耐用的材料的密封圈；二是船員在保養(yǎng)時注意檢查，損壞即換新。

（3）針對自動回洗濾器電磁閥，需要將安裝空氣濾清器作為標配，防止電磁閥混入燃油雜質(zhì)，而且船員需定期保養(yǎng)、發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)立即清潔。

（4）針對排氣單元浮球密封材料損壞，采取的措施有兩個：一是改進浮球密封材料，采用更耐用的材料；二是需船員定期保養(yǎng)檢查，損壞即換新。