空壓機(jī)曲軸箱進(jìn)水故障實(shí)例分析

蘇云龍

摘? 要：水冷式空壓機(jī)曲軸箱進(jìn)水是一種常見的故障，這種故障應(yīng)該及時(shí)排除，否則可能導(dǎo)致曲軸軸瓦的嚴(yán)重磨損、咬死，更嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致爆炸。作為輪機(jī)管理人員應(yīng)該重視這個(gè)問題，在故障解決前不應(yīng)該投入使用。

關(guān)鍵詞：空壓機(jī);曲軸箱進(jìn)水

1 故障現(xiàn)象

某集裝箱船備車進(jìn)港，在準(zhǔn)備啟動(dòng)No.2 空壓機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)曲軸箱進(jìn)水。日常只需要一臺(tái)空壓機(jī)運(yùn)作即可滿足日常的需求，考慮到備車時(shí)機(jī)艙的耗氣量大，一般投入2～3臺(tái)空壓機(jī)工作（依據(jù)實(shí)際情況決定）。之前No.2空壓機(jī)一直處于備用狀態(tài)，實(shí)際上回離港至今并未運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)現(xiàn)No.2空壓機(jī)曲軸箱液位鏡中清晰可見滑油和水的分界面，下層的水清澈，上層的油未見乳白色。通過曲軸箱底部的旋塞放出大量的水。

該輪已有25年船齡，機(jī)艙一共有3臺(tái)空壓機(jī)：1臺(tái)日用空壓機(jī)，2臺(tái)主空壓機(jī)。3臺(tái)空壓機(jī)均為水冷活塞式空壓機(jī)。2臺(tái)主空壓機(jī)并非是同一時(shí)期的產(chǎn)品。據(jù)了解，之前的No.2空壓機(jī)由于曲軸咬死，造成空壓機(jī)爆炸而報(bào)廢，當(dāng)前的No.2空壓機(jī)為重新裝配。至于什么原因?qū)е虑S箱進(jìn)水未能得知，由于船舶所有人已經(jīng)更換數(shù)次。

依據(jù)常規(guī)思路，進(jìn)行了空壓機(jī)氣缸蓋的拆除，進(jìn)行氣缸蓋和中間冷卻器水壓測(cè)試，沒發(fā)現(xiàn)漏泄;由于缸頭墊床拆除時(shí)已經(jīng)損壞，不能很好地檢查拆除前是否存在漏泄，裝復(fù)時(shí)更換新墊床。在重新裝配好空壓機(jī)，更換新的滑油后，No.2空壓機(jī)投入使用，同時(shí)密切關(guān)注曲軸箱底殼油質(zhì)的變化。運(yùn)行一周后，打開曲軸箱道門檢查，未發(fā)現(xiàn)油底殼有水，滑油也未見乳化現(xiàn)象。至此，初步判斷漏水問題已經(jīng)解決。這樣又按照以前的使用原則：靠離港備車No.1和No.2主空壓機(jī)投入使用，平時(shí)使用日用空壓機(jī)。

然而，過了一個(gè)月，No.2空壓機(jī)曲軸箱進(jìn)水的現(xiàn)象又出現(xiàn)了。

2 故障分析

水冷活塞式空壓機(jī)（如圖1所示）曲軸箱進(jìn)水在日常實(shí)踐中是常見的故障現(xiàn)象，一般多為氣缸蓋裂紋，氣缸蓋墊床破損或者中間冷卻器漏泄導(dǎo)致的。由于氣缸蓋的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是鼻梁區(qū)的應(yīng)力大，容易產(chǎn)生裂紋，如果裂紋貫穿到冷卻水腔就產(chǎn)生漏水，水進(jìn)入氣缸，尤其是老齡船，氣缸套磨損，活塞環(huán)槽磨損，活塞環(huán)無法保證滴水不漏。這樣，漏出的水就進(jìn)入曲軸箱。氣缸蓋的墊床破損也容易導(dǎo)致冷卻水漏入氣缸，因?yàn)楦左w的冷卻水腔和氣缸蓋的冷卻水腔是相連的，他們之間是靠氣缸蓋墊床保證密封的。只要水進(jìn)入氣缸，就很容易漏到曲軸箱去。

本船的問題似乎不在常見的故障范圍內(nèi)，但是有一個(gè)問題是明確的：那就是一定有水進(jìn)入了曲軸箱。難點(diǎn)是怎么找到漏點(diǎn)。

回到說明書查找答案是故障解決的基本途徑，也是實(shí)踐中切實(shí)可行的方法。

在通閱了說明書后，可以明確得出這樣的結(jié)論：一定有水進(jìn)入了曲軸箱。這樣反向推理，水進(jìn)入的途徑有哪些？這是什么水？逐一排查。

首先排查水進(jìn)入的途徑：一是氣缸蓋墊床，二是氣缸蓋裂紋，三是缸套下部水側(cè)的密封圈損壞。對(duì)于多級(jí)空壓機(jī)，級(jí)間冷卻器的漏泄也需考慮在內(nèi)。對(duì)于墊床，安裝前確保墊床的完好;檢查與墊床接觸的兩個(gè)面的平整性;氣缸套拔出檢查，更換缸套水腔密封圈。對(duì)氣缸蓋和冷卻器進(jìn)行了水壓測(cè)試，沒有發(fā)現(xiàn)漏水。至于說“水是什么水”就是一個(gè)難題。正常就是冷卻水，這里不可能有海水。把取得的水進(jìn)行化驗(yàn)確認(rèn)是淡水，但不能確定是冷卻水。這淡水除了冷卻水外還有其他的來源嗎？圖1中6液氣分離器進(jìn)入了視野。液氣分離器是否可能成為一個(gè)進(jìn)水的通道呢？

空壓機(jī)排氣中含有細(xì)小油滴;此外，空氣被壓縮后空氣中的水分壓力提高，經(jīng)冷卻后往往因超過其飽和蒸汽壓力而析出水分。液氣分離器多為慣性式，壓縮空氣進(jìn)入分離器后，容積增大，流速降低，流向不斷改變;油分子比氣體分子質(zhì)量大，慣性大，撞擊分離器壁面后附在壁面，聚集而流到殼體下部空間。液氣分離器和冷卻器都設(shè)有自動(dòng)和手動(dòng)的泄放閥，在工作中應(yīng)定時(shí)開啟，排放分離出來的油和水。

3 故障解決

如果水從液氣分離器來，必須通過閥片才能進(jìn)入氣缸。查閱說明書“卸載說明”部分發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)不工作的時(shí)，閥片處于開啟狀態(tài)。圖2 中3245為卸載閥整體，啟動(dòng)時(shí)卸載閥延時(shí)動(dòng)作保持閥片開啟，減小空壓機(jī)馬達(dá)啟動(dòng)負(fù)荷。正常工作時(shí)，卸載閥動(dòng)作，閥片關(guān)閉。

在空壓機(jī)停止工作時(shí)，液氣分離器和冷卻器的自動(dòng)泄放閥處于打開狀態(tài)，如果此時(shí)來自外界有壓力的水倒灌進(jìn)入液氣分離器，水是可能進(jìn)入氣缸的。正常情況下，空壓機(jī)自帶的自動(dòng)泄放系統(tǒng)會(huì)定期（一般工作期間30 min）的將水泄放到泄放管路，流到污水井。如果泄放管路不通，那么工作中的空壓機(jī)打開自動(dòng)泄放閥時(shí)，泄放出來的水分可能進(jìn)入停止運(yùn)行的空壓機(jī)氣缸。因?yàn)橥Ｖ惯\(yùn)轉(zhuǎn)的空壓機(jī)卸載閥打開，此時(shí)卸載管路和泄放管路相通，就可能出現(xiàn)水倒灌的現(xiàn)象。

接下來，就需要排查一下空壓機(jī)系統(tǒng)的泄放管系（如圖3所示）。前往機(jī)艙空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)查看發(fā)現(xiàn)：如圖3的布置方式，3臺(tái)空壓機(jī)的泄放管匯集在同一管路中，由日用空壓機(jī)—No.1空壓機(jī)—No.2空壓機(jī)的順序，而且No.2空壓機(jī)恰好在拐角處匯入泄放總管。

現(xiàn)場(chǎng)拆下了泄放管系，發(fā)現(xiàn)泄放管系在拐彎處90%已經(jīng)淤堵了。在清通了管系后，恢復(fù)了空壓機(jī)的正常使用。

此后，No.2空壓機(jī)再?zèng)]有發(fā)現(xiàn)曲軸箱進(jìn)水的問題。這樣，本船No.2空壓機(jī)進(jìn)水的問題的原因找到了，問題徹底解決了。

該船在航行期間No.2空壓機(jī)長(zhǎng)時(shí)間未運(yùn)行，漏入氣缸內(nèi)的水進(jìn)而進(jìn)入曲軸箱是導(dǎo)致故障的直接原因;間接原因?yàn)槔淆g船常見的排水管系、泄放管系的淤堵。

4 結(jié) 語(yǔ)

一個(gè)認(rèn)真負(fù)責(zé)的輪機(jī)員不會(huì)放過一個(gè)故障，更不應(yīng)該隱瞞故障。放過一個(gè)故障就可能埋下事故的隱患;隱瞞故障可能造成嚴(yán)重的事故。本船之前已經(jīng)由于空壓機(jī)曲軸箱進(jìn)水導(dǎo)致滑油乳化，曲軸咬死，造成空壓機(jī)爆炸，然而在故障未能排除的情況下，選擇重新安裝一臺(tái)繼續(xù)使用，這是一個(gè)安全隱患，可能造成重大的財(cái)產(chǎn)損失和人員的傷亡。

對(duì)于本次故障的解決，可以看到：在老齡船工作的輪機(jī)人員處理問題時(shí)應(yīng)該有發(fā)散思維，常規(guī)的方法不能解決問題時(shí)，應(yīng)該拓展思路：把問題和具體的場(chǎng)景相結(jié)合。解決問題應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)提供的信息直接、客觀，現(xiàn)場(chǎng)也可以提供更多的信息。

參考文獻(xiàn)

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