柴油機(jī)氣缸注油槍膠圈老化引起的冷卻水系統(tǒng)故障分析與排除

隨著航運(yùn)事業(yè)的飛速發(fā)展，船舶的周轉(zhuǎn)頻率越來越快，尤其是集裝箱船舶班期要求十分嚴(yán)格，安全、高效己成為船舶管理中激烈競爭的主旋律，機(jī)艙作為船舶的心臟重地，管理工作更具挑戰(zhàn)性。本文以一起主柴油機(jī)氣缸注油槍膠圈老化引起的冷卻水系統(tǒng)故障為例，介紹對(duì)此故障的分析思路和排除方法供借鑒。一、故障的形成某輪為早期建造的集裝箱船舶，航區(qū)擬為冷帶航區(qū)。主機(jī)采用日本制造的6UEC37/88H二沖程柴油機(jī)，變螺距調(diào)節(jié)槳;冷卻水系統(tǒng)為缸套、油頭冷卻水混為一體的閉式循環(huán)冷卻系統(tǒng)（見圖1)。圖1該輪在營運(yùn)若干年后，出現(xiàn)主柴油機(jī)冷卻水壓力波動(dòng)且膨脹水柜有油現(xiàn)象。此時(shí)主機(jī)常用負(fù)荷為85%MCR，冷卻水壓力波動(dòng)范圍在0.16~0.18MPa之間，(正常情況下該機(jī)冷卻水壓力應(yīng)穩(wěn)定在0.18MPa內(nèi))，當(dāng)然在這種負(fù)荷下主機(jī)尚能工作。但隨著航運(yùn)界競爭加劇，要求船速加快，因而主機(jī)負(fù)荷提高，由原來的85%加至93%，這時(shí)冷卻水壓力波動(dòng)愈加嚴(yán)重，乃至降到0.1MPa以下，出現(xiàn)低壓報(bào)警，(低壓報(bào)警點(diǎn)為0.1MPa)。顯然一臺(tái)冷卻水泵供水已經(jīng)不能使主機(jī)正常工作，需要增開一臺(tái)備用泵，盡管如此，冷卻水壓力還是不能恢復(fù)正常，僅能維持在0.12MP左右，同時(shí)還要經(jīng)常在水泵處進(jìn)行放氣，否則水泵由于吸入冷卻水系統(tǒng)中的氣而使壓力進(jìn)一步下降，顯然這一故障已嚴(yán)重影響主機(jī)正常運(yùn)行,并將可能使船舶停航。二、故障的查找與排除根據(jù)此故障，按照先常規(guī)、先簡單的原則進(jìn)行如下分析與排除。(1）檢查水泵軸封、進(jìn)口處及管路，無漏氣。(2)主機(jī)運(yùn)行中分別打開各缸示功閥，燃燒情況正常。(3）停車期間，保持冷卻水泵運(yùn)行以建立水壓，打開掃氣箱門，從各缸掃氣口觀察，未見漏水跡象，用起動(dòng)空氣沖車未見缸內(nèi)有水分。(4)排除油頭冷卻水是否有油漏入的可能，設(shè)想將油頭冷卻水分開，(誠然油頭冷卻水與缸套冷水混為一體嚴(yán)格講也是不妥的，因?yàn)橛皖^冷卻水中很難保證沒有油漏入，而缸套水中有油是十分有害的，因此也確實(shí)有必要應(yīng)該分開）然而要做到這一點(diǎn)，必須增設(shè)油頭冷卻器，同時(shí)還要進(jìn)行這一系列的改裝工程，且不說增設(shè)油頭冷卻器和改裝工程需要花不少費(fèi)用，還得要停航進(jìn)行，為了不影響船舶正常營運(yùn)，輪機(jī)人員因地制宜地對(duì)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行改裝，將原油頭加熱器改造為冷卻器，冷卻水源就近取自于缸套水進(jìn)出水管，見圖2。圖2再將油頭水柜與缸套水柜連通的各類管隔開，另外再引一路管用作油頭水柜的透氣和溢流，這樣油頭水系統(tǒng)就完全獨(dú)立了。為了提高油頭的冷卻效果，將油頭冷卻水壓力整定為0.35MPa，以提高水流速度，這樣做實(shí)際運(yùn)行中油頭冷卻效果令人滿意，油頭進(jìn)口水溫65℃，出口水溫82℃，滿足該機(jī)說明書要求。但主機(jī)故障沒有明顯改善。(5）進(jìn)一步考慮缸頭、缸套是否有裂縫。無論是檢查缸頭或缸套故障，都需吊缸，其工作量較大，況且一時(shí)又無法確診哪只缸。集裝箱船周轉(zhuǎn)快，船期緊，倘若所有的缸都進(jìn)行吊缸檢查，時(shí)間顯然不允許，也是不可取的。因此采用單缸冷卻水與系統(tǒng)水脫開的方法，為此制做了單缸缸頭專用出水管，專用出水管上裝有兩只閥及一只溫度表，見圖3。圖3

并逐缸試驗(yàn)查找，觀察系統(tǒng)水壓力波動(dòng)程度的變化，同時(shí)看單缸出水中的含油量。結(jié)果表明，各缸確有程度上的差別，說明故障確系來源于缸套。(6）根據(jù)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分析認(rèn)為，很可能是穿越冷卻水腔的氣缸注油槍與缸套連接處的膠圈老化，使得缸套內(nèi)的高壓燃?xì)膺B同氣缸油一起倒沖入冷卻水中。于是決定抽拔各缸氣缸注油槍，更換膠圈，故障得以消失，很顯然故障原因確系氣缸注油槍膠圈老化所致。氣缸油槍與缸套連接見圖4。圖4三、故障原因分析故障排除后，對(duì)該船柴油機(jī)氣缸注油槍膠圈老化的原因分析認(rèn)為，膠圈老化除了質(zhì)量問題和使用時(shí)間超過允許時(shí)間極限外，冷卻水溫差太大，水質(zhì)處理不當(dāng)，尤其是水中長期帶油運(yùn)行是造成膠圈老化的主要原因。四、管理中注意事項(xiàng)(1）油頭冷卻水與缸套冷卻水必須分開，以避免缸套水中混油;(2）缸套水必須經(jīng)?；?yàn)，投藥處理，保持水質(zhì)正常;(