导读
船舶副机是船舶电站的核心,及时、有效地处理副机出现的故障,保持副机良好的工况,是船舶电站安全的重要保证,也是轮机员良好业务素质和适任能力的体现。
针对一起沃尔沃D13B机型副机运转中燃油压力升高的故障,本文进行了深入的分析,找出了发生故障的原因和排除方法,提出了副机管理维护与使用建议,供轮机管理人员参考。
一、故障现象
某海洋石油系列支持船副机型号为VOLVO PENTADl3B.E MG,直列四冲程6缸电喷机,转速1 500 r/min,功率360 kw,采用沃尔沃研发的EMS2控制系统,对燃油喷射进行控制,并对副机工况进行监控,从而提高燃烧效率,达到节省燃油、降低废气排放量的目的。
该机型操作简单,维护方便,运行工况稳定。
某日,值班人员在例行巡检时发现,1﹟副机燃油压力达到6.80 bar,较平时高1.3 bar左右。
在现场,没有听到异常声响。
经查看监测报警系统的参数,没有发现异常,排气温度等参数温度正常,单体泵没有异常报警;
查看排烟,情况正常。
为保证船舶电站安全,启动2﹟副机并电;
停止1﹟副机运行,为备用并待查。
二、燃油系统
燃油系统的原理,如图1所示。
▲图1 燃油系统原理图
从图1中可以看出,从油箱出来的燃油,经过水分离器、手动泵后,流经ECU冷却器,进入燃油泵。
燃油泵将燃油泵出,进入燃油滤器;
然后,再流入缸盖内的纵向燃油通道,向单体泵供应燃油。
其通道内的燃油经溢流阀回流,与ECU冷却器出口燃油混合,进入燃油泵吸口。
该燃油系统有两路回油,一路通过溢流阀流回,与ECU冷却器出口燃油混合进入燃油泵吸口;
另一路从燃油滤器回油口回流,经手动泵后通过背压阀(也称单向阀)流回油箱。
燃油泵中有一个安全阀,能够在燃油压力变高时(例如,燃油主滤器堵塞时)回流至吸入侧。
燃油压力传感器安装在燃油滤器出口侧。
燃油过滤器进口、出口内置放气阀,溢流阀前有燃油系统总管的排气接头。
更换滤器或系统检修后,可以通过手动泵进行放气操作。
同时,发动机启动时,燃油系统可将燃油管路中混合的少量空气与少量燃油回流至油箱中。
三、故障分析
该型沃尔沃副机操作简单,维护方便,性能可靠。
自出厂后,运行较稳定,正常情况下燃油压力为5.5 bar左右。
设备出厂时资料较少,轮机部人员通过查找有限的设备说明书,结合现场故障现象逐一系统分析。
燃油压力升高的原因共有6种,即燃油系统中放气未尽或有外来气进入,造成油压升高;
手动泵后的背压阀犯卡,致使燃油系统压力升高;
燃油压力传感器故障(或损坏),或副机ECU单元故障:溢流阀卡滞或动作不灵敏,致使回油不畅,造成油压升高;燃油滤器出口、回油口堵塞或手动泵上的回油口堵塞,造成油压升高;
燃油泵中的安全阀(调压阀)阀芯卡阻或弹簧预紧力增大,造成油压升高。
四、故障处理
考虑到海洋石油支持船作业的特殊性,为保证船舶电站安全及作业连续等,充分分析及风险评估后,利用船舶作业间隙,先从简单工作着手,逐一排查并处理。
1)更换燃油水分离器、燃油滤器,放掉壳体内油水分离器底部的燃油。
然后,注满新油并系统放气,燃油压力仍旧较高;
2)拆检、更换燃油压力传感器,燃油压力数值仍高,排除传感器及控制系统故障;
3)拆检背压阀,阀芯活动自由,进行清洁。
装复后,故障未有改变;
4)拆下溢流阀,没有明显可见颗粒杂质,测试弹簧良好,用空气吹净。
装复后,故障依旧,排除溢流阀故障;
5)拆检、清洁、测试燃油滤器出口单向阀及进机短管、短节;
拆检回油螺丝(中间有一回油小孔),用空气吹通。
装复后,燃油压力故障依旧;
6)拆检手动泵内部单向阀、回油连接短节,未见异常,装复后,故障依旧;
7)拆下机带燃油泵(见图2),解体安全阀(调压阀)发现,其阀芯卡住、活动受阻,无法取出。
▲图2 拆检机带燃油泵零件图
用柴油浸泡后,小心磕出,阀芯表面用润滑油活络、清洁,阀座及燃油泵内部其他部件用压缩空气吹净。
装复后,燃油系统用手动泵系统放气,起车运转1﹟副机,燃油压力显示恢复正常。
五、结束语
船舶副机燃油系统的故障,直接影响着船舶副机安全运行。
在机舱值班中,应密切关注运转设备参数,加强设备预防性维修工作,做好燃油的净化,了解副机燃油系统的原理与流程,掌握故障原因分析与处理,对于轮机管理人员来讲十分必要。
船舶在海上作业关键性设备出现故障(或异常)时,受诸多条件制约,应积极开展故障分析与排查,采取有效措施处理,避免进一步损坏(或扩大)。
要以保证船舶电站安全为前提,克服困难、深入分析,研究系统工作流程,找出可能存在的故障点,从易到难,逐一排查并修复故障,保证船舶电站及作业安全。
原创作者系:
中海油服船舶塘沽作业公司
张 军、罗 真
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