基于MC型船舶框架下的主機(jī)活塞視情檢修可行性探究實(shí)踐

熊本甲

摘 要：對(duì)主機(jī)活塞進(jìn)行視情檢修的主要目的是保證船舶安全運(yùn)行的時(shí)長。一般情況下，采取的都是視情檢修的方式，只有特殊時(shí)期才會(huì)采取吊缸檢修的方式。以中海油運(yùn)76 000 t油輪的MAN B&W 6S60MC主機(jī)為例，簡(jiǎn)要論述了MC型船舶框架下主機(jī)活塞視情檢修的可行性，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：MC型船舶框架；主機(jī)活塞；視情檢修；活塞吊缸檢修

中圖分類號(hào)：U672.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.120

在MAN公司所生產(chǎn)的新型MC型船舶中，主機(jī)技術(shù)經(jīng)過創(chuàng)新，大大提高了主機(jī)燃燒室部件的運(yùn)行可靠性，有效延長了其使用壽命。同時(shí)，對(duì)于主機(jī)活塞來說，其性能也增強(qiáng)了。活塞吊缸的檢修周期原在12 000～16 000 h之間，這一時(shí)間段的設(shè)置相對(duì)比較保守。如果使用一定的監(jiān)控手段對(duì)活塞進(jìn)行視情檢修，那么，將會(huì)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(guān)鍵因素

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

2 主機(jī)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(shù)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(nèi)部。缸蓋和活塞頭使用的是S17MoS高強(qiáng)度耐熱的合金鋼，而且它們基本上不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械磨損，有效保證了其使用年限。當(dāng)缸蓋與缸套接觸面下移時(shí)，降低了缸套上方所承受的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。與傳統(tǒng)技術(shù)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(huán)等的腐蝕和磨損程度也相應(yīng)減小。

2.2 新型活塞

新型活塞技術(shù)將第一道環(huán)以上的活塞環(huán)的頂部提高，使活塞環(huán)與燃燒室的距離變遠(yuǎn)，有效保護(hù)了氣缸的潤滑油膜，缸套、活塞環(huán)和活塞環(huán)槽的腐蝕、磨損情況也有所緩解，進(jìn)而減小了高溫高壓對(duì)活塞的沖擊。對(duì)活塞環(huán)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(huán)

新型的第1道活塞環(huán)使用的是能夠?qū)钊h(huán)磨損進(jìn)行有效補(bǔ)償，而且保證搭口處的密封性，不會(huì)造成燃?xì)庑孤┑闹丿B式搭口。在此過程中使用的是CPR活塞環(huán)，周圍有斜向CL泄壓槽，其作用是避免活塞環(huán)因?yàn)榫植勘砻鎵毫^大而斷裂。同時(shí)，活塞環(huán)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(huán)的使用壽命。

2.4 掃氣閥技術(shù)的創(chuàng)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(gè)接觸面和2個(gè)環(huán)形氣腔。在壓縮掃氣的過程中，2個(gè)環(huán)形氣腔中充滿了低溫掃氣空氣，使得高溫高壓燃?xì)鉄o法進(jìn)入上方的兩道環(huán)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(duì)上部?jī)傻烂芊饷嫫鸬搅擞行У谋Ｗo(hù)作用，降低了其被腐蝕的概率。同時(shí)，上面的兩道接觸面比較窄，為密封和散熱創(chuàng)造了便利的條件，而且還能徹底清除排氣閥上的結(jié)碳。最下方的密封面則采用的是非接觸式間隙，一般不會(huì)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(jī)活塞視情吊缸的檢修目的

主機(jī)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(shù)；②節(jié)省相關(guān)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?yàn)樾禄钊h(huán)在磨合期所產(chǎn)生的額外磨損，延長缸套的使用年限；⑤確定主機(jī)能夠安全運(yùn)行時(shí)長的最大值。

4 主機(jī)視情吊缸的檢修要求

執(zhí)行MC型船舶主機(jī)活塞視情檢修的相關(guān)人員必須非常熟悉主機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)商的相關(guān)要求，明確船舶主機(jī)視情吊缸檢修的相關(guān)流程和檢修要求，并完成必要的主機(jī)跟蹤測(cè)量等工作。同時(shí)，還要以謹(jǐn)慎、負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，用主機(jī)掃氣箱全面檢查活塞、缸套等使用情況，并填寫檢修申請(qǐng)表。檢修延長時(shí)間每次最多為1 500 h，到期后再重新檢查、測(cè)量和申請(qǐng)。每缸的累計(jì)最大運(yùn)行時(shí)長為32 000 h。

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

中海油運(yùn)76 000 t載重座輪運(yùn)行12 000 h后進(jìn)行第一次常規(guī)吊缸檢查時(shí)，測(cè)量結(jié)果為：第一道活塞環(huán)的泄壓槽深度為2.70 mm，新環(huán)為30 mm，極限為1.3 mm；相對(duì)徑向?qū)挾葹?9.9 mm，新環(huán)為20.2 mm，極限為17.2 mm；磨損量為0.025 mm/千小時(shí)。因此，預(yù)測(cè)第一道活塞環(huán)的使用壽命能夠超過60 000 h，而其他數(shù)據(jù)非常小，可以忽略不計(jì)。以第一次檢查結(jié)果為依據(jù)，對(duì)其他缸進(jìn)行視情吊缸檢修。目前，其運(yùn)行時(shí)長已經(jīng)超過18 000 h，還沒有進(jìn)行吊缸檢修。掃氣口測(cè)量到第一道活塞環(huán)泄壓槽的平均深度為2.68 mm，各狀態(tài)較好。由此可知，其運(yùn)行時(shí)間延長至32 000 h進(jìn)行吊缸檢修也是可行的。

5 結(jié)束語

綜上所述，影響主機(jī)活塞和缸套組件磨損的因素比較多，其是否需要進(jìn)行吊缸檢修，主要依據(jù)的是科學(xué)的監(jiān)控結(jié)果。使用了新技術(shù)后，不僅延長了燃燒室部件的壽命，對(duì)活塞和缸套組件的監(jiān)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(hù)和管理對(duì)保證主機(jī)的安全運(yùn)行有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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〔編輯：白潔〕