副機(jī)高壓油泵咬死故障分析與應(yīng)對

隨著油價大幅攀升，石油提煉技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在煉油二次加工采用熱裂化、焦化和減粘裂化、催化裂化、加氫裂化等先進(jìn)技術(shù)，提煉出更多渣油，同時渣油的質(zhì)量也越來越差。船用燃料油就是這些石油蒸餾剩余的渣油，粘度多在3500s以上。與此同時，由于航運市場的激烈競爭，為了提高船舶營運效益，船公司一直在降低船舶燃料費用上下功夫;而柴油機(jī)制造商為了迎合市場，不斷改進(jìn)主副機(jī)及鍋爐的設(shè)計，使之能夠使用劣質(zhì)燃油，從油種差價中降低經(jīng)營成本。本人工作過的船舶副機(jī)使用的燃料油與主機(jī)燃料油一樣，規(guī)格都為IF380cst，這為公司帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，但也增加了管理難度，稍有不慎，副機(jī)高壓油泵就會出故障，直接影響船舶安全。這就要求輪機(jī)管理人員不斷總結(jié)經(jīng)驗，探索更科學(xué)、更合理的管理手段來保證副機(jī)的安全運行。一、副機(jī)高壓油泵咬死常見故障現(xiàn)象在我部1700TEU和3400TEU船上副機(jī)均為WARTSILA公司的產(chǎn)品，只是缸數(shù)及個別系統(tǒng)不一樣，但是卻普遍遇到過高壓油泵柱塞與套筒咬死故障，并且多發(fā)生在啟動和停車過程中，正常運行中偶爾也會發(fā)生以下現(xiàn)象:1、副機(jī)啟動時個別一個缸或幾個缸高壓油泵柱塞與套筒卡住，使油門桿來不及動作，副機(jī)啟動失敗。2、副機(jī)啟動過程中單缸高壓油泵柱塞與套筒卡住，副機(jī)能啟動起來，但單缸不發(fā)火，副機(jī)運轉(zhuǎn)時振動劇烈，其它缸排溫激增。3、副機(jī)正常運行中，突然某缸高壓油泵柱塞與套筒卡住。這種故障危害性最大。本人在兩條船都曾碰到這種情況，且都發(fā)生在深夜的無人機(jī)艙值班期間，警報響后下機(jī)艙發(fā)現(xiàn)副機(jī)排溫高溫報警，單缸排溫低，其它缸卻都已超過500℃，發(fā)電機(jī)頻率波動不穩(wěn)定，所有設(shè)備控制箱的電流表都在隨之波動，所有的照明燈都在閃。檢查后發(fā)現(xiàn)運行中的副機(jī)單缸高壓油泵柱塞與套筒卡住。4、副機(jī)卸載時出現(xiàn)個別缸的高壓油泵柱塞與套筒卡住，運行中的副機(jī)不能隨調(diào)速器減小油門，發(fā)生飛車保護(hù)并保警，導(dǎo)致副機(jī)直接停車。二、原因淺析1、結(jié)構(gòu)原因副機(jī)高壓油泵柱塞與套筒卡住現(xiàn)象多發(fā)與其設(shè)計及構(gòu)造原理密不可分。柱塞與套筒是一對精密偶件，當(dāng)副機(jī)以720RPM甚至900RPM運轉(zhuǎn)時，柱塞也以相對應(yīng)一半的速度做往復(fù)運動，而柱塞與套筒相對運動的接觸面油來自潤滑系統(tǒng)的滑油潤滑，一旦斷油，便會引起干摩擦，很快造成咬死現(xiàn)象。從套筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，來自副機(jī)自帶滑油泵的潤滑油首先經(jīng)過高壓油泵本體，然后引入套筒外緣，套筒外緣有三個油孔通道，其中兩個進(jìn)油孔和一個排油孔，中間由密封圈隔開。壓力滑油經(jīng)套筒外緣油孔到達(dá)套筒內(nèi)上下布置的通道，最后進(jìn)入分布在套筒內(nèi)壁的油槽中起潤滑作用。從其油孔、通道和油槽的尺寸來講，通徑均比較細(xì)小，這就對潤滑油的質(zhì)量要求極高。如果滑油質(zhì)量低劣或臟污，再加上燃油溫度為130℃，使高壓油泵本體處于一個高溫環(huán)境，極易使滑油在高溫下產(chǎn)生積碳和雜質(zhì)積聚，引起通道堵塞，柱塞偶件在無充足的潤滑油情況下卡住。在拆檢高壓油泵過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)本體內(nèi)部的油孔通道積碳堵塞嚴(yán)重，根本無法清通。2、人為操作因素副機(jī)重、輕油轉(zhuǎn)換速度太快和卸載后副機(jī)空轉(zhuǎn)時間過短，是導(dǎo)致副機(jī)高壓油泵卡住的另一原因，由于換用不同油種時急于求成，升溫或降溫太快，使高壓油泵驟冷驟熱。副機(jī)高壓油泵柱塞和套筒雖然膨脹系數(shù)相同，但柱塞被高溫燃油包圍，升溫和膨脹快;套筒內(nèi)部是高溫燃油，外面是相對較低，升溫和膨脹較慢。而柱塞和套筒配合間隙極小，升溫和膨脹的速度不同導(dǎo)致柱塞套筒偶件的配合變?yōu)檫^盈配合而卡死。三、應(yīng)對措施1、加強(qiáng)燃油管理a．按說明書要求配備和使用燃油添加劑和助燃劑，切實保證燃油品質(zhì)的相對穩(wěn)定;b.燃油先裝先用，不使之留船過久，以避免燃油變質(zhì);c．加強(qiáng)燃油分油機(jī)的定期維護(hù)保養(yǎng)，確保其良好的工作狀況，提高燃油凈化質(zhì)量;d.加強(qiáng)燃油進(jìn)機(jī)的溫度（粘度）控制，參照說明書并結(jié)合實踐經(jīng)驗確定燃油沉淀柜、日用柜和燃油進(jìn)機(jī)的最佳溫度，以保證燃油的最佳粘度，必須用粘度計調(diào)節(jié)并控制燃油溫度升降幅度，傭保溫度變化速度小于2℃/min，燃油粘度必須大于2cst;e．盡可能減少混油，包括減少任何不同產(chǎn)地、不同品種和不同批次的燃油相混。擬加油的油艙在加裝前盡可能駁空，換用不同品種或不同批次燃油時，盡可能提高一種燃油的數(shù)量比例，降低另一種燃油的比例。2、加強(qiáng)副機(jī)滑油系統(tǒng)的管理堅持使用滑油分油機(jī)對副機(jī)曲拐箱系統(tǒng)滑油的分離。定期清洗滑油進(jìn)機(jī)濾器及離心濾器，從拆檢的安全濾器、紙質(zhì)濾器及離心濾器的臟污程度可以目視滑油質(zhì)量，還可送至專業(yè)的檢測機(jī)構(gòu)作進(jìn)一步滑油化驗，一旦臟污嚴(yán)重或有重油漏入滑油系統(tǒng)，滑油必須及時更換，保證滑油質(zhì)量也就保證了高壓油泵的良好潤滑工況。3、適當(dāng)縮短副機(jī)高壓油泵的拆檢保養(yǎng)周期按說明書高壓油泵的拆檢周期可以到16000小時，但實際工作中當(dāng)高壓油泵運行到6000-8000小時就會出現(xiàn)故障，所以本人認(rèn)為副機(jī)高壓泵使用時間8000小時左右，通過檢查運轉(zhuǎn)或停車時高壓油泵齒條油門桿的活絡(luò)狀況，確定是否需要提前進(jìn)行高壓油泵的拆檢保養(yǎng)。拆檢時更換所有密封圈,特別注意要清潔套筒各油孔、通道和油槽，如遇堵塞無法清通則須更換備品。柱塞上積的油垢可以用廚房洗碗用的百潔布適當(dāng)清潔。4、注意加強(qiáng)副機(jī)運轉(zhuǎn)中和停機(jī)時的科學(xué)管理副機(jī)正常運轉(zhuǎn)期間，一般負(fù)荷變化不會太大，所以高壓油泵油門變化也較小，高壓油泵柱塞和套筒圓周方向的相對位置基本不變，因此副機(jī)運轉(zhuǎn)期間，建議3天左右要對各缸高壓油泵齒條加潤滑油活絡(luò)，保證各部件潤滑充分。副機(jī)卸載后停車前最好空載運轉(zhuǎn)5-10分鐘，并加油活絡(luò)高壓油泵齒條，停車后立刻盤車幾轉(zhuǎn)，并再次檢查高壓油泵的齒條是否活絡(luò)，如有卡阻，馬上啟動副機(jī)或僅僅沖一下車，加油活絡(luò)齒條，直至卡阻現(xiàn)象消失，為下次啟動副機(jī)做好準(zhǔn)備。只要確保停車時高壓油