兩起船用柴油機(jī)滑油問題導(dǎo)致重大機(jī)損事故的反思

陳華偉

（中國海警局直屬第六局，山東青島 264000）

0 引言

以體積小、重量輕、機(jī)動(dòng)性取勝于的四沖程筒狀活塞中速柴油機(jī)隨著新型工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，在降低燃油消耗率、高增壓、提高整機(jī)功率、降低熱負(fù)荷等方面得到飛速發(fā)展。電噴技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用使得中速柴油機(jī)在航運(yùn)市場再次迅速走紅。目前船用中速柴油機(jī)行程/缸徑比、活塞平均速度不斷提高，平均有效壓力已高達(dá)30 MPa，爆發(fā)壓力已達(dá)到16～23 MPa。中速機(jī)因其增壓度高、轉(zhuǎn)速較低速級高，故障發(fā)生率也較大，因管理不到位極易導(dǎo)致重大機(jī)損事故發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010—2015 年，航運(yùn)界由滑油（潤滑油）問題引發(fā)的故障占中速機(jī)總故障的50%以上。

在柴油機(jī)運(yùn)行中，必須提供充足的合乎要求的潤滑油，形成一定厚度的連續(xù)楔形油膜，以減少相對運(yùn)動(dòng)部件表面摩擦，防止磨損，同時(shí)帶走運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生的熱量。此外，滑油還具備清潔、密封、防腐、減少噪聲和傳遞動(dòng)力的作用。柴油機(jī)壓縮比越大，所承受的機(jī)械負(fù)荷越大，相應(yīng)對滑油的質(zhì)量要求越高。加強(qiáng)對四沖程柴油機(jī)滑油的管理，顯得尤為重要。

下面兩起船用四沖程柴油機(jī)故障均由滑油管理不當(dāng)引起，造成極大的機(jī)損事故。

1 案例現(xiàn)象及事后分析

1.1 案例1

2010 年8 月，某拖輪左主機(jī)（型號DAIHATSU 6DK（M）28 750 r/min，1680 kW）航行途中突發(fā)曲柄箱油霧濃度報(bào)警，值班輪機(jī)員前往機(jī)艙查看油霧濃度報(bào)警控制箱時(shí)，左主機(jī)曲柄箱防爆門自動(dòng)開啟，主機(jī)自動(dòng)停車。經(jīng)船舶輪機(jī)部工作人員檢查發(fā)現(xiàn)：主機(jī)循環(huán)艙滑油已嚴(yán)重乳化，3#缸連桿大端軸承座嚴(yán)重變形，連桿瓦（薄壁鉛合金軸瓦）部分已經(jīng)燒融在曲柄銷上面，清潔后測量3#缸對應(yīng)的曲柄銷直徑已經(jīng)超過磨損極限，該缸活塞及連桿均已磨損失效，1#和5#缸曲柄銷有磨損痕跡、余下5 個(gè)缸的主軸瓦及連桿瓦都有不同程度的磨損。本次事故導(dǎo)致主機(jī)曲軸報(bào)廢、船舶停航6 個(gè)月的慘痛教訓(xùn)。

該案例調(diào)查結(jié)果為主機(jī)滑油冷卻器（管殼式）修理時(shí)未按規(guī)定更換原廠備件致使密封性能失效、冷卻水進(jìn)入主機(jī)滑油使得滑油乳化，滑油分油機(jī)未按要求運(yùn)行凈化主機(jī)滑油進(jìn)而滑油功能失效，3#連桿“抱軸、滑瓦”過熱，曲柄箱防爆門開啟的重大事故，損失慘重。

1.2 案例2

2017 年10 月，某船航行途中輪機(jī)值班人員發(fā)現(xiàn)主機(jī)（型號MAN B&W 7L27/38 790 r/min，2380 kW）曲軸輸出端油封處有滑油滲出，主機(jī)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滲油現(xiàn)象加劇，于是停航請主機(jī)服務(wù)商上船檢查。服務(wù)商檢查后發(fā)現(xiàn)，該主機(jī)有4 個(gè)氣缸已“拉缸”存在“竄氣”現(xiàn)象。氣缸竄氣導(dǎo)致曲柄箱滑油油氣壓力增高，高壓油氣使得主機(jī)滑油由曲軸油封處向機(jī)體外滲漏。進(jìn)一步拆檢發(fā)現(xiàn)，該主機(jī)7 個(gè)氣缸中有4 個(gè)氣缸有明顯磨損需要加工處理、所有連桿瓦和主軸瓦都已失效需要換新、主機(jī)滑油自清濾器總成損壞需要換新。

該案例調(diào)查結(jié)果：首先為主機(jī)在進(jìn)船廠維修時(shí)所有活塞均換用了不合格的活塞環(huán)，其次是大修后的主機(jī)在磨合過程中沒有重視滑油自清濾器壓力差的變化（報(bào)警記錄顯示，主機(jī)滑油壓力差達(dá)到1 kg 并長時(shí)間處于報(bào)警狀態(tài)），滑油自清濾器臟堵失效后繼續(xù)長時(shí)間運(yùn)行主機(jī)導(dǎo)致滑油安全濾器失效、滑油分油機(jī)長年沒有使用，污染物進(jìn)入主機(jī)滑油系統(tǒng)最終發(fā)生了機(jī)損事故。

2 案例總結(jié)

丹麥MAN Diesel&Turbo公司制造的7L27/38和日本DAIHATSU公司制造6DK（M）28 是兩款柴油機(jī)經(jīng)典機(jī)型，在航運(yùn)市場有著很好的口碑。兩種機(jī)型都采用了由曲軸自由端驅(qū)動(dòng)的機(jī)帶滑油泵，將滑油從干式油底殼里泵入滑油冷卻器及調(diào)節(jié)滑油溫度的調(diào)溫閥，再流經(jīng)滑油自清濾器、滑油總管、主軸承、曲軸、連桿大端、連桿、活塞，另一路通往供油和進(jìn)排氣凸輪軸，在潤滑高壓油泵、頂桿搖臂等機(jī)構(gòu)，增壓器軸承考慮到油封不能承受高壓滑油而由單獨(dú)一路減壓后的滑油提供潤滑，通往各機(jī)構(gòu)的滑油最終流回滑油循環(huán)艙。兩臺主機(jī)都選用由設(shè)備商推薦的美孚Mobilgard M440 船用柴油機(jī)潤滑油，并安裝有ALFA LAVAL MMPX404SGP-11 滑油分油機(jī)。分析這兩個(gè)案例，很容易查找到這兩起嚴(yán)重機(jī)損事故的導(dǎo)火索是滑油管理失職。輪機(jī)管理人員在日常管理中對主機(jī)滑油的關(guān)注不夠，柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間沒有運(yùn)行分油機(jī)對滑油進(jìn)行凈化處理，發(fā)現(xiàn)滑油變質(zhì)任然抱著僥幸心理運(yùn)轉(zhuǎn)柴油機(jī)，最終致使柴油機(jī)損壞惡性事件的發(fā)生。

3 案例經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)——四沖程中速柴油機(jī)應(yīng)加強(qiáng)日?；凸芾?/h2>

潤滑油對柴油機(jī)有潤滑、清潔、冷卻、減磨、密封等作用，是保證柴油機(jī)工作的可靠性、動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)，影響著船舶的使用壽命。四沖程柴油機(jī)的油底殼滑油直接接觸燃燒室產(chǎn)生的積炭、高溫燃?xì)鈺?huì)污染滑油加速滑油變質(zhì)，高壓油泵泄漏的柴油也會(huì)混入系統(tǒng)潤滑降低滑油的黏度，高機(jī)械負(fù)荷使得滑油的出機(jī)溫度達(dá)到90 ℃以上、加快了滑油氧化，種種先天條件決定了中速柴油機(jī)滑油是輪機(jī)人員日常工作的重點(diǎn)。

3.1 加裝、選用滑油注意事項(xiàng)

船務(wù)公司在選擇滑油型號時(shí)會(huì)選用柴油機(jī)技術(shù)資料提供的滑油牌號，通常在整個(gè)機(jī)器使用周期中不會(huì)更改。輪機(jī)人員需要注意在加裝滑油時(shí)核對供應(yīng)商提供的滑油的參數(shù)文件、封存滑油油樣、檢查外部滑油加裝管理清潔情況避免污染滑油，其次是不同牌號滑油絕對不能混裝使用，系統(tǒng)更換新型號滑油時(shí)必須做好系統(tǒng)徹底清潔。

3.2 柴油機(jī)滑油日常管理注意事項(xiàng)

3.2.1 保持滑油分油機(jī)持續(xù)工作

滑油分油機(jī)可以有效去除滑油中的水分和不溶物質(zhì)。日常管理中應(yīng)確?；头钟蜋C(jī)持續(xù)工作，根據(jù)滑油供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)合理設(shè)定滑油分離溫度，Mobilgard M440 滑油分離溫度通常設(shè)定在90 ℃，分油機(jī)分油量設(shè)定在分油機(jī)額定分油量的1/5。加強(qiáng)對滑油分油機(jī)的保養(yǎng)，保證分油機(jī)處于良好工作狀態(tài)，主機(jī)在停止?fàn)顟B(tài)下，也要保持分油機(jī)的使用，不可停用分油機(jī)，更不能長期不運(yùn)行滑油分油機(jī)。

3.2.2 定期檢查系統(tǒng)濾器

值班人員要重視對滑油系統(tǒng)濾器的檢查，根據(jù)濾器的清潔程度、自清濾器的前后壓力差和沖洗頻繁與否對滑油狀態(tài)有個(gè)大概掌握。通常自清濾器均為全流量濾器，即通過滑油泵進(jìn)機(jī)的滑油全部都要通過自清濾器。進(jìn)入濾器的滑油首先進(jìn)入各個(gè)濾芯元件，然后進(jìn)過安全濾器流向自清濾器出口。自清濾器依靠濾器進(jìn)口滑油驅(qū)動(dòng)濾器旋轉(zhuǎn)，不參與過濾工作的濾芯元件逐一反沖洗，達(dá)到自清效果。一旦濾芯沒有沖洗干凈，濾器進(jìn)出口壓差達(dá)到0.1 MPa 以上時(shí)自清濾器安全閥打開，此時(shí)進(jìn)機(jī)滑油僅僅進(jìn)過安全濾器過濾，濾器產(chǎn)生壓差高報(bào)警。安全濾器精度通常比自清濾器精度低，只能短時(shí)間應(yīng)急使用。一旦安全濾器臟堵或破損，就會(huì)造成案例2 中的事故。清潔濾器時(shí)要注意觀察油泥中是否有金屬磨屑。曾經(jīng)在清潔滑油泵進(jìn)口濾器時(shí)發(fā)現(xiàn)銅質(zhì)磨屑，通過逐個(gè)部件排查，最終鎖定故障處為滑油泵軸套磨損，因?yàn)楦鼡Q及時(shí)，避免了更大事故的發(fā)生。

3.2.3 注意關(guān)注滑油數(shù)量

柴油機(jī)滑油系統(tǒng)應(yīng)該保持足夠的滑油量。柴油機(jī)在運(yùn)行時(shí)的滑油油位應(yīng)該盡量接近油尺標(biāo)注的上限處，絕對不允許低于低限。要注意通過量油尺的刻度變化掌握柴油機(jī)滑油消耗量，及時(shí)消除異常。添加滑油時(shí)要做到“多次、少量”，每次添加新的滑油量不得超過柴油機(jī)滑油總量的1/10。

3.2.4 嚴(yán)格滑油質(zhì)量管理

對滑油系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)應(yīng)保持清潔，防治灰塵、金屬顆粒以及其他雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)損壞軸承。在系統(tǒng)中拆下管路或其他零部件時(shí)，使用盲孔密封板、膠帶或其他合適材料封住油路開口。

將滑油取樣化驗(yàn)貫穿柴油機(jī)整個(gè)使用周期。通常每季度按說明書推薦的取樣點(diǎn)采取滑油油樣，應(yīng)該在柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)取油樣。通過油樣化驗(yàn)報(bào)告單上的黏度、閃點(diǎn)、含水量、總堿值和不容物含量等各項(xiàng)重要參數(shù)的變化趨勢來評估滑油的質(zhì)量。將每次油樣化驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行比對分析后存檔，根據(jù)滑油化驗(yàn)結(jié)果掌握滑油質(zhì)量，同時(shí)判斷柴油機(jī)有無運(yùn)動(dòng)部件發(fā)生異常磨損。如果分析結(jié)果表明滑油品質(zhì)良好，可根據(jù)柴油機(jī)技術(shù)文件確定換油間隔期。

輪機(jī)管理人員平時(shí)可以依靠經(jīng)驗(yàn)和簡易方法辨別滑油的質(zhì)量情況：

摸——可以通過摸滑油的粘性辨別滑油的黏度有無大的變化。

看——通過滑油的澄清度、光澤度辨別滑油有沒有進(jìn)水乳化。

聞——通過滑油的氣味辨別滑油有無嚴(yán)重氧化變質(zhì)。

也可以通過點(diǎn)燃浸有滑油的紙片，通過觀察燃燒時(shí)有無崩裂的聲音辨別滑油是否進(jìn)水、觀察滑油油漬的狀態(tài)分析滑油被污染的程度等。

3.2.5 更換滑油注意事項(xiàng)

正確更換潤滑油，減少更換潤滑油時(shí)的污染：①在潤滑油熱時(shí)排出潤滑油，盡可能徹底地排盡臟的潤滑油、清潔干凈滑油循環(huán)艙；②在加油管路加裝濾網(wǎng)，防止將異物帶入滑油系統(tǒng)；③正確更換或清潔滑油系統(tǒng)濾器。

3.2.6 柴油機(jī)操作管理中關(guān)于防治滑油污染的特殊處理

（1）至少每年清洗曲軸箱呼吸器一次，保持柴油機(jī)曲柄箱透氣順暢。

（2）注意機(jī)帶淡水泵、機(jī)帶海水泵軸封泄漏孔勿被堵住，避免機(jī)帶泵軸封失效冷卻水或者海水直接漏進(jìn)機(jī)體污染滑油。

4 結(jié)論

船用中速柴油機(jī)潤滑油是柴油機(jī)安全高效可靠營運(yùn)的保證，輪機(jī)人員使用管理方面必須在增強(qiáng)責(zé)任心的基礎(chǔ)上，熟悉柴油機(jī)結(jié)構(gòu)性能和滑油的性能參數(shù)，在實(shí)際運(yùn)行中采取各項(xiàng)措施，提高潤滑油的管理水平。只有這樣才能保證船舶的安全運(yùn)行，降低故障發(fā)生率。