船舶輪機(jī)常見(jiàn)故障分析與對(duì)策探討

張海彬

摘 要：現(xiàn)今船舶業(yè)發(fā)展規(guī)模越來(lái)越龐大，輪機(jī)設(shè)備也越做越大，所產(chǎn)生的故障與安全隱患也是成正比的。如何能在預(yù)防故障隱患與處理故障上提高效率，將成為航運(yùn)公司在航運(yùn)市場(chǎng)的制勝關(guān)鍵。本文主要研究了船舶輪機(jī)的故障及應(yīng)對(duì)方法，旨在為輪機(jī)維修保養(yǎng)提供依據(jù)，提高船舶輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)性與安全性。

關(guān)鍵詞：船舶輪機(jī) 故障分析 對(duì)策

1.引言

輪機(jī)系統(tǒng)組成復(fù)雜，設(shè)備零件繁多，當(dāng)船舶運(yùn)行一段時(shí)間后，輪機(jī)系統(tǒng)難免會(huì)出現(xiàn)各種異常情況。作為輪機(jī)管理人員應(yīng)該通過(guò)正確的方法來(lái)判斷發(fā)生故障的根源，從而高效地解決問(wèn)題，使船舶盡快投入作業(yè)中。當(dāng)故障發(fā)生首先要做的是分析故障表現(xiàn)，故障的表象一般為機(jī)械材料破壞。而造成這種后果的原因除了正常的材料老化、疲勞斷裂外。還與其他介質(zhì)有關(guān)，如冷卻水、潤(rùn)滑油等等。分析這些介質(zhì)的指標(biāo)也能快速找到故障的原因。因此通過(guò)科學(xué)的方法來(lái)排除故障可以讓現(xiàn)場(chǎng)的維修人員少走彎路，徹底地消除隱患。

2.船舶輪機(jī)常見(jiàn)故障的分析及解決措施

2.1柴油機(jī)拉缸的分析與對(duì)策

作為輪機(jī)故障中最為常見(jiàn)的現(xiàn)象之一，指的是氣缸內(nèi)壁被活塞刮出很深的溝紋。拉缸會(huì)影響輪機(jī)的正常運(yùn)行，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)將進(jìn)一步對(duì)輪機(jī)造成更大的損壞。另外，拉缸還會(huì)使得輪機(jī)內(nèi)部油溫上升，令曲軸箱內(nèi)冒煙，水循環(huán)受到阻礙。發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸的原因有很多，一般從冷卻系效能、潤(rùn)滑系效能來(lái)進(jìn)行分析。如果冷卻水溫度過(guò)高，使得柴油機(jī)的金屬零件長(zhǎng)時(shí)間暴露在高溫環(huán)境下，其強(qiáng)度、彈性、耐磨性都會(huì)有所下降，而且零件膨脹變形，會(huì)影響零件間的配合間隙，嚴(yán)重的情況甚至?xí)斐煽ㄋ?。而造成冷卻水溫度過(guò)高有以下幾種可能：（1）冷卻水在日常消耗后沒(méi)有得到及時(shí)補(bǔ)充，每隔一個(gè)使用周期應(yīng)檢查冷卻水儲(chǔ)存量，少于最低值應(yīng)給予補(bǔ)充；（2）冷卻水密封性被破壞，發(fā)生滲漏，應(yīng)及時(shí)查出滲漏點(diǎn)，更換水封或修補(bǔ)破裂的缸體；（3）節(jié)溫器工作失靈，節(jié)溫器主閥開(kāi)啟溫度為76±2℃，全開(kāi)溫度為86℃，閥門(mén)升程為8 mm。當(dāng)柴油機(jī)走熱后，水溫達(dá)到76℃±2℃而大循環(huán)出水管無(wú)水流出時(shí)，說(shuō)明節(jié)溫器已損壞，應(yīng)及時(shí)修理更換。除了冷卻系外，潤(rùn)滑系的故障也會(huì)引起輪機(jī)拉缸。機(jī)械潤(rùn)滑不夠，會(huì)造成機(jī)體零件表面處于高溫干磨狀態(tài)，很快就會(huì)把零件燒毀。而造成潤(rùn)滑系統(tǒng)工作不良的原因一般有以下幾點(diǎn)：（1）機(jī)油供油量不足。輪機(jī)管理人員應(yīng)檢查滑油管系是否有泄漏，及時(shí)修理并補(bǔ)充機(jī)油。（2）機(jī)油變質(zhì)。在長(zhǎng)期高溫及氧化作用下，機(jī)油會(huì)變得發(fā)黑及粘度下降，從而機(jī)體零件得不到良好的潤(rùn)滑，加速了零件的損耗。所以應(yīng)及時(shí)更換機(jī)油。（3）機(jī)油溫度過(guò)高，會(huì)影響機(jī)件表面油膜的形成，運(yùn)動(dòng)零件發(fā)生干摩擦，潤(rùn)滑油更容易燒焦，形成積碳，使零件磨損加快，如此惡性循環(huán)。所以輪機(jī)管理者應(yīng)檢查滑油冷卻器是否發(fā)生故障并及時(shí)排除隱患。

2.2柴油機(jī)爆缸的分析與對(duì)策

一般柴油機(jī)發(fā)生拉缸而沒(méi)有及時(shí)處理，就會(huì)進(jìn)一步發(fā)展為爆缸。其具體表現(xiàn)為活塞膨脹而卡在氣缸中而無(wú)法活動(dòng)，造成柴油機(jī)報(bào)廢。而出現(xiàn)爆缸的原因與拉缸的情況相似，主要是冷卻系統(tǒng)與潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障造成。而且排查方法也基本一樣，詳細(xì)參考上一小節(jié)的內(nèi)容。如果通過(guò)以上方法還未能查出隱患所在，可校驗(yàn)輪機(jī)的點(diǎn)火提前角，因?yàn)槿绻c(diǎn)火提前角過(guò)大，氣缸內(nèi)的燃油在活塞還未到達(dá)上止點(diǎn)就開(kāi)始燃燒，此時(shí)活塞還在持續(xù)上升，就會(huì)造成氣缸內(nèi)氣體壓力急劇上升，表現(xiàn)為輪機(jī)工作暴躁，噪聲大，進(jìn)一步會(huì)演變?yōu)楸?。針?duì)這種情況引起的爆缸最有效直接的方法就是延后點(diǎn)火提前角。經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)整，找到最合適的點(diǎn)火提前角，才能避免爆缸再次發(fā)生。

2.3輪機(jī)高壓油泵故障的分析與對(duì)策

輪機(jī)高壓油泵經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)柱塞與套筒卡死現(xiàn)象。此現(xiàn)象會(huì)造成個(gè)別缸內(nèi)供油跟不上，輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生劇烈震動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)自動(dòng)熄火。發(fā)生這種現(xiàn)象可通過(guò)拆解高壓油泵柱塞與套筒觀察，如果柱塞與套筒表面沒(méi)有明顯的刮痕，則油泵咬死多數(shù)是因?yàn)闈?rùn)滑油通道堵塞?？梢酝ㄟ^(guò)清潔疏通潤(rùn)滑通道查看是否能繼續(xù)使用，如果不行則應(yīng)該及時(shí)更換。而換油太快、停車(chē)太急等操作問(wèn)題也會(huì)造成高壓油泵卡住的現(xiàn)象。其原理是，柴油與重油之間的切換，如果操作不當(dāng)，使高壓油泵驟冷驟熱，從而導(dǎo)致摩擦組件卡死。所以應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)輪機(jī)操作人員的操作培訓(xùn)，提高其規(guī)范操作意識(shí)。

3.輪機(jī)故障的有效解決思路

分析處理船舶輪機(jī)故障的時(shí)候，維修管理人員需要具備三樣內(nèi)功。（1）掌握輪機(jī)的工作原理。當(dāng)了解了機(jī)械零部件的構(gòu)造、性能及其技術(shù)參數(shù)，弄明白零部件圖紙及相關(guān)裝配工藝，掌握了零部件的工作條件與環(huán)境，如此就能夠在分析輪機(jī)故障的時(shí)候提供有力的理論依據(jù)。（2）豐富的維修經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)具備充足的現(xiàn)場(chǎng)維修經(jīng)驗(yàn)，對(duì)故障的具體表現(xiàn)進(jìn)行觀察，就能通過(guò)異常的聲音、變化的參數(shù)或振動(dòng)進(jìn)行快速判斷，發(fā)生的故障是輪機(jī)的主體部位還是輔助部位，是簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)還是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，是漸進(jìn)性的故障還是突發(fā)性的故障。這樣就能對(duì)癥下藥，有效排除故障（3）掌握設(shè)備檢修記錄。平日輪機(jī)管理過(guò)程中應(yīng)該對(duì)設(shè)備檢修情況進(jìn)行詳細(xì)的記錄，通過(guò)分析以往的數(shù)據(jù)，就能基本掌握輪機(jī)的運(yùn)行特性，甚至是一些平日的小毛病，進(jìn)而推斷出來(lái)故障的原因，這樣也能夠?yàn)楣收戏治黾芭懦峁┯行б罁?jù)。

4.結(jié)束語(yǔ)

船舶輪機(jī)是由各個(gè)系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)配合才能正常運(yùn)行的設(shè)備。機(jī)械元件復(fù)雜加之海上運(yùn)行環(huán)境惡劣，長(zhǎng)期以往難免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障。在分析故障原因的過(guò)程要注意各個(gè)機(jī)件與介質(zhì)是有緊密聯(lián)系且相互影響的。所以船舶輪機(jī)管理人員要用心學(xué)習(xí)相應(yīng)的維修保養(yǎng)知識(shí)，在實(shí)際工作中實(shí)踐摸索，積累更多的經(jīng)驗(yàn)，在輪機(jī)故障發(fā)生前才能預(yù)防隱患，在遇到故障發(fā)生時(shí)也能從容應(yīng)對(duì)，為船舶的高效運(yùn)作與安全航行保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建新.關(guān)于船舶輪機(jī)設(shè)備故障排除的措施探討[J].中國(guó)信息化，2013， （12）：206-207.

[2]肖章林，張忠華.大數(shù)據(jù)在輪機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2016，38（ 04）：67-69.

[3]周義研.船舶輪機(jī)設(shè)備故障排除的方向性探討[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016（7）： 121-122.

[4]陸惠明，王仕軍.情景意識(shí)在船舶機(jī)械設(shè)備疑難故障查找中的應(yīng)用[J].南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2012（04）： 44-46.