某型中速柴油機(jī)滑油低壓停車故障排查及討論

一、故障處理過程某港作全回轉(zhuǎn)拖輪配備主機(jī)為兩臺(tái)洋馬6EY22AW型中速六缸柴油機(jī)，額定轉(zhuǎn)速900RPM，燃油平時(shí)零號(hào)輕柴油，冬季為負(fù)十號(hào)輕柴，廢氣渦輪增壓帶空氣冷卻器，干式油底殼，機(jī)帶滑油泵強(qiáng)制潤滑，單機(jī)功率1,330KW，舵槳為SRP1012FP型舵槳裝置。該船舶正常作業(yè)中突然右主機(jī)滑油濾器壓差高報(bào)警，消音不能復(fù)位，緊接著主機(jī)滑油低壓報(bào)警，主機(jī)滑油低壓自動(dòng)停車報(bào)警，柴油機(jī)自動(dòng)停車。機(jī)艙值班人員對故障初步判斷：（1）壓力傳感器故障，（2）濾器臟堵?；蛪毫鞲衅鲏翰罡邎?bào)警，低壓報(bào)警，低壓停車三個(gè)獨(dú)立的傳感器，同時(shí)故障不大可能，用備用滑油泵為主機(jī)供油，發(fā)現(xiàn)主機(jī)滑油壓力表沒有表壓，滑油濾器臟堵問題清楚顯現(xiàn)。進(jìn)一步觀察，滑油備用泵供油壓力正常，進(jìn)機(jī)滑油壓力沒有。結(jié)合進(jìn)機(jī)濾器壓差報(bào)警，明確滑油進(jìn)機(jī)精濾器堵塞，進(jìn)機(jī)濾器為自動(dòng)反沖洗過濾。拆開濾器發(fā)現(xiàn)有大量沉積物及膠狀物，輪機(jī)人員用輕柴油清洗后試車，發(fā)現(xiàn)進(jìn)機(jī)滑油壓力正常工作范圍在4bre.，但進(jìn)機(jī)壓力明顯低于此值，運(yùn)行5min后壓力進(jìn)一步下降，導(dǎo)致停車。輪機(jī)人員進(jìn)一步將旋轉(zhuǎn)濾器拆下，抽出芯子清潔，再次發(fā)現(xiàn)膠狀物，并且通過滑油氣味判斷滑油氧化變質(zhì)。隨后用超聲波請洗濾器芯子，清潔滑油系統(tǒng)各道濾清，按要求清潔該主機(jī)右滑油艙，更換新的合格滑油，用備用泵為主機(jī)供油，持續(xù)20min，滑油進(jìn)機(jī)壓力始終保持在正常值，裝復(fù)各道濾器后主機(jī)滑油壓力恢復(fù)正常，動(dòng)車試運(yùn)行，主機(jī)滑油壓力正常。這就提出兩個(gè)問題：（1）對于使用5,000多小時(shí)的滑油，濾器為什么臟堵？（2）引起滑油變質(zhì)的原因在哪？二、滑油系統(tǒng)工作原理潤滑油的作用為潤滑、減磨、冷卻、密封、清潔等是柴油機(jī)工作可靠性、動(dòng)力性的有力保證。圖1為柴油機(jī)滑油系統(tǒng)原理圖。圖1

柴油機(jī)滑油系統(tǒng)原理圖機(jī)帶滑油泵從滑油循環(huán)艙經(jīng)粗濾器吸入滑油，滑油分成兩路：一路經(jīng)過管殼式滑油冷卻器、滑油自動(dòng)反沖洗過濾器到柴油機(jī)滑油總管內(nèi)，另外一路經(jīng)過離心式旁通過濾器回油底殼。滑油總管內(nèi)滑油進(jìn)入各缸主軸承潤滑軸承和主軸頸，經(jīng)過曲軸內(nèi)部通道進(jìn)入連桿大端潤滑曲柄銷軸承，潤滑活塞銷及活塞?；涂偣軆?nèi)的滑油進(jìn)入齒輪箱、氣閥搖臂、凸輪軸、增壓器等部位。通常啟動(dòng)主機(jī)前為減輕各部件的磨損，提前啟動(dòng)備用滑油泵供油。三、故障分析滑油壓力正常與否直接反映了滑油系統(tǒng)的工作狀況，滑油壓力影響柴油機(jī)各部件是否有足夠的潤滑油量，是形成油膜使運(yùn)動(dòng)部件承載機(jī)械壓力的有力保證。由滑油系統(tǒng)原理圖看出滑油壓力低壓受各種因素影響，因素有滑油壓力傳感器、滑油管路及濾器、滑油泵、系統(tǒng)調(diào)壓閥，滑油油品、柴油機(jī)內(nèi)部零部件間隙等。1、壓力傳感器6EY22AW洋馬柴油機(jī)正常運(yùn)行滑油壓力為0.55~0.6MPa，滑油低壓報(bào)警值為0.2MPa，低壓停車值為0.15MPa。壓力開關(guān)為常開，滑油壓力低于0.15MPa閉合并停車。拆解檢測銅管并用壓縮空氣吹洗，壓力傳感器接線良好，無異常。2、滑油泵該柴油機(jī)配備了兩臺(tái)滑油泵，備用泵為電動(dòng)齒輪泵，流量15m3/h，機(jī)帶滑油泵為齒輪泵32.7m3/h*0.9MPa，油泵間隙增大，造成泵內(nèi)部泄漏量增大，造成油壓不能達(dá)到正常壓力。油泵齒輪間隙問題是過程性的，其壓力是逐步變化的。油泵損壞是突發(fā)的造成滑油壓力降低或消失，在檢修過程中油泵持續(xù)供油，經(jīng)檢查油泵齒輪及內(nèi)部傳動(dòng)部分良好無異常。3、系統(tǒng)調(diào)壓閥系統(tǒng)調(diào)壓閥是維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定的重要部件，當(dāng)系統(tǒng)壓力大于設(shè)定壓力時(shí)，調(diào)壓閥開啟，增大旁通流量，當(dāng)油溫升高，粘度降低時(shí)，調(diào)壓閥泄流量降低，維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。在濾器清洗后試車運(yùn)轉(zhuǎn)中壓力正常，故調(diào)壓閥無異常。4、滑油管路及濾器經(jīng)檢查滑油管路及接口處墊片無泄漏。該柴油機(jī)滑油系統(tǒng)配備了備用泵進(jìn)口單聯(lián)濾器、機(jī)帶泵吸入金屬網(wǎng)式32目雙聯(lián)粗濾器、滑油自動(dòng)反沖洗30μm過濾器、離心式旁通過濾器。本柴油機(jī)就是濾器壓差高首先報(bào)警?；蜑V器壓差過高報(bào)警的原因有滑油溫度低，粘度大，流動(dòng)性差，再有濾器臟堵。通常在冷機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于滑油溫度低，粘度大，流動(dòng)性差，出現(xiàn)壓差報(bào)警，通過短時(shí)運(yùn)行隨著滑油溫度升高，壓差報(bào)警會(huì)自動(dòng)消除，若濾器臟堵，造成壓差報(bào)警，由于減少對主油道的滑油供應(yīng)，造成運(yùn)動(dòng)部件缺少潤滑摩擦面受損，造成機(jī)損事故。自動(dòng)反沖洗濾器通過滑油泵提供的滑油驅(qū)動(dòng)濾器旋轉(zhuǎn)，濾器元件與反沖洗油道連通進(jìn)行清洗，在滑油品質(zhì)良好的情況下，一般不會(huì)臟堵，但是滑油品質(zhì)惡化污染嚴(yán)重，超出自動(dòng)清洗濾器能力導(dǎo)致自清濾器堵死，拆解清洗自清濾器時(shí)，發(fā)現(xiàn)自動(dòng)反沖洗濾器內(nèi)部32個(gè)濾器芯子有大量沉積物造成臟堵，清潔過后試車運(yùn)轉(zhuǎn)5min后該故障再次出現(xiàn)，再次打開濾器又發(fā)現(xiàn)沉積物，說明濾器本身功能正常，排除自清洗濾器本身故障，滑油中含有大量雜質(zhì)和沉積物。5、滑油油品輪機(jī)人員在日常管理中，通過理論知識(shí)和簡易方法來判斷滑油的品質(zhì)。測量滑油艙的液位來判斷滑油耗量大小或是否進(jìn)水，通過清潔濾器觀察滑油中的沉積物是否含有金屬磨屑來判斷柴油機(jī)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)部件是否受損，通過滑油氣味判斷滑油是否氧化變質(zhì)，用手來判斷滑油的黏度變化，觀察滑油的光澤是不是進(jìn)水乳化等。該輪檢修時(shí)在冬季，啟動(dòng)備用滑油泵供油但滑油泵無壓力或壓力很低，清洗濾器發(fā)現(xiàn)大量沉積物、滑油氣味嚴(yán)重判斷該柴油機(jī)滑油氧化變質(zhì)，滑油變質(zhì)產(chǎn)生的沉積物造成反沖洗濾器堵塞，造成滑油低壓停車事故?；推焚|(zhì)惡化的原因在哪里呢？通過與輪機(jī)人員交談，由于檢修和系統(tǒng)消耗，滑油艙液位降低，舵槳間設(shè)有滑油儲(chǔ)存柜，該輪進(jìn)行了補(bǔ)油，經(jīng)調(diào)查補(bǔ)加油品為同型號(hào)不同廠家生產(chǎn)的油品，而且油品擱置了7年，這就違背了油品使用規(guī)則，不同牌號(hào)不同批次的油品不能混淆，因添加劑不同，會(huì)導(dǎo)致油品性質(zhì)惡化，產(chǎn)生大量膠質(zhì)沉淀物，是濾器堵塞原因之一。其二經(jīng)查找故障記錄，兩個(gè)月前，該機(jī)出現(xiàn)過中冷器堵塞，導(dǎo)致掃氣溫度過高，增壓器排溫過高，底座及殼體燒紅現(xiàn)象，通過原理圖與實(shí)際管系分析，該增壓器潤滑油量很大。導(dǎo)致通過增壓器的滑油溫度過高，滑油高溫氧化變質(zhì)，大量的滑油被高溫炭化，由于自清濾芯為30微米，而卻濾器芯子為多層疊加而成，空隙被碳化的顆粒堵塞，這也印證了第一次用柴油清洗濾器只運(yùn)行短暫時(shí)間，再次濾器臟堵。通過對該輪使用的潤滑油油樣進(jìn)行理化分析，理化指標(biāo)滑油粘度超標(biāo)80%，不容氧化物超300%，該主機(jī)使用的滑油嚴(yán)重變質(zhì)。四、故障分析結(jié)論該主機(jī)高速運(yùn)行中由于中冷器堵塞，導(dǎo)致滑油氧化變質(zhì)，高溫氧化變質(zhì)使滑油炭化，致使濾器濾器堵塞，又因輪機(jī)員違規(guī)補(bǔ)加同型號(hào)不同廠家過期的滑油混合，加速了滑油變質(zhì)，產(chǎn)生大量不容膠質(zhì)混合物，進(jìn)一步加劇了滑油品質(zhì)的惡化，長期積累滑油壓力降低，由于夏季天氣溫度高，滑油流動(dòng)性強(qiáng)，滑油反沖洗濾器沒有完全堵塞，冬季氣溫低，滑油黏度大，滑油凝固，滑油氧化產(chǎn)生的沉積物造成濾器堵塞造成滑油低壓停車事故。五、結(jié)束語通過該故障實(shí)例，輪機(jī)人員對柴油機(jī)運(yùn)行管理存在以下幾個(gè)問題：（1）沒有時(shí)刻關(guān)注機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)及壓力、溫度等參數(shù)，平時(shí)滑油壓力沒有報(bào)警就沒在意過，空冷器過熱長期積累導(dǎo)致滑油氧化變質(zhì)。（2）沒有按照保養(yǎng)規(guī)則及時(shí)清洗濾器，自清洗濾器三年沒有清洗。（3）沒有按照規(guī)定要求化驗(yàn)滑油品質(zhì)。（4）