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        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!

        時間:2020/5/21 12:45:48 點擊:

          內容提示:本文通過實例介紹怎樣確定吊缸周期,很有參考價值...
          最近我服務的某輪主機工作時間臨近說明書推薦的吊缸周期12000Hrs,各管理公司的保養規定不一樣,吊缸周期的問題一直縈繞在我腦海中:必須按照說明書中的保養周期進行吊缸嗎?通過掃氣口檢查燃燒室狀況確定吊缸周期是否可行(專業術語應該叫Condition-Based Overhaul,下文縮寫簡稱CBO)?
        實踐證明,在保證主機燃油系統,潤滑系統,進排氣系統,冷卻系統,汽缸油注油率等在合理工況的條件下,CBO是完全可行的。之所以說實踐,那就以我前面服務的某輪為例,該輪2011年國內造,主機DOOSAN MAN B&W 6S60MC,配備ALPHA ACC氣缸注油系統。出廠以來吊缸記錄如下(根據吊缸先后順序排列):NO.1CYL 運行時間17116Hrs;NO.6CYL 運行時間17449Hrs;NO.4CYL 運行時間25755Hrs;NO.3CYL 運行時間27464Hrs;NO.5CYL 運行時間27944Hrs;NO.2CYL 運行時間27944Hrs。很多人看了應該都會唏噓驚嘆吊缸周期居然這么長,但是事實確實如此。我在該輪連續工作兩個合同期,主機4#、3#、5#、2#缸都是在我任期內吊的,而且根據工況和磨損率我認為還有再延長的可能性。這也佐證了MAN B&W廠家建議將主機吊缸周期延長至32000Hrs的可行性。當然32000Hrs以及說明書中規定的12000Hrs,我認為都不應成為固定的期限,數值是死的,一線設備管理者應該根據CBO把這個數值變活。下面我先從對燃燒質量影響較大的燃油系統和汽缸油系統做個鋪墊,也方便后文中對掃氣口檢查的描述。
        燃油系統:保證燃油質量的前提下,噴油器更是重中之重,這往往也是新證大管經常忽略或者說難以熟練把控的部分。曾經看過一個事故案例,某輪機員在保養主機油頭的時候,忽略了油嘴的定位銷,以至于裝機運行中油嘴錯位,噴油方向改變,造成了很嚴重的機損事故。首先,噴油器的密封性測試至關重要,良好的密封性可以保證噴油壓力的穩定和減少噴射壓力降。其次是開啟壓力的測試,在規定范圍內即可,并不需要太精準,這也是說明書通常范圍規定±30BAR的原因。因為高壓油泵工作過程中,柱塞的快速位移會在高壓油管中形成非常高的壓力波,而這個壓力波遠遠超出噴油器的開啟壓力。燃油的霧化是由超高壓力波完成的,而并非是靠噴油器設定的開啟壓力。關于噴油器還需要再強調一點,每次從機體上換下油頭,應該第一時間進行泵壓試驗。一是將噴油器內殘留燃油排除,方便后期拆檢;更重要的是及時泵壓試驗,了解一手資料,這樣可以給判斷單缸工況提供依據。
        大管輪一定要重視噴油器的拆檢保養等工作,對噴油器的保養更應該作為考核新任大管輪的重要課題,噴油器狀況的好壞,直接決定著主機的工況,由噴油器造成故障的案例也不在少數。現在使用的都是新式滑閥式的噴油器,能獲得更好的霧化質量,只要按照說明書規定合理進行保養,燃燒質量也是很容易保證的。詳細的保養這里不再贅述,教科書、保養手冊都寫得相當細致。
        氣缸油注油系統:
        (1) 氣缸油注油率
        氣缸油注油率, 指單位時間單位功率的氣缸油注油量。注油率過低,油膜難以形成, 加劇活塞環與缸套磨損,漏氣增多,甚至導致拉缸事故;注油率過大,不僅浪費氣缸油,增加船舶運行成本, 而且過量氣缸油氧化、燃燒的產物會污染缸套和活塞(環), 甚至導致掃氣箱著火。
        (2) 最佳注油率
        氣缸油注油率, 與機型、掃氣方式、沖徑比、負荷強度、活塞環狀態等很多因素相關。最佳注油率, 一般指在燃燒良好的前提下, 氣缸油注油量正好能夠保證:氣缸磨損率在設計范圍內;氣缸內表面, 潤澤無拉痕;活塞環槽,沒有積炭;活塞環,外圓光亮無拉痕, 在環槽內活動靈活,第一道環干爽, 第二道環下部和其他環油潤;掃氣口處, 無明顯刮痕、磨損和積炭;掃氣箱內, 殘油和積炭少;排煙顏色,無藍色成分等。
        關于第一道環干爽的問題,也曾經和前輩探討過。第一道環干爽的情況對應的注油率應該是在比較理想燃燒狀況下,最好的狀態應該是第一道環以上的活塞頭三分之一處濕潤最佳。但是我覺得還是盡量把好噴油器這一關,保證燃油霧化質量的前提下還是以第一道環干爽為好,因為這兩個標準可以讓汽缸油消耗每日消耗相差80-120升左右(以MAN B&W 6S70MC為例)。而且這里的“干爽”也僅僅是視覺上的干爽,用手觸及一下干爽的第一道環,其實很明顯還是有一層油膜的。總而言之,注油率怎么選擇怎么調整還要結合實際工況。
         (3) 氣缸油注油率的調整
        不同的機型, 甚至相同的機型在不同的工況下, 注油率各不相同。選擇注油率,必須參照柴油機生產廠家推薦的注油率。考慮具體船舶設計的柴油主機的工況和常用轉速, 使用燃油的硫份含量,以及氣缸油性能指標,該柴油主機在船運轉的實際狀況等。而且MAN B&W工程師又進一步下調了基準注油率的推薦值,由0.26 g/kWh 改為0.20 g/kWh。原文如下: Based on experience and research, we have lowered our recommended ACC (Adaptive Cylinder oil Control) feed rate factors for plants equipped with Alpha Lubricator or ME Lube system. New cylinder lubrication recommendation 0.20 g/kWh × S%. Absolute minimum: 0.60 g/kWh。Concerns:MAN B&W two-stroke 60-98 cm large bore engines. Types: MC/MC-C, ME/ME-C with high-top land and Alpha Lubricator or ME Lube.
        實際上,船上管理人員對這個推薦值感到很驚訝甚至懷疑,每批燃油的含硫值千差萬別,對應基準注油率進行相應調整不能一步到位、生搬硬套。作為專業人員,了解、學習、參考性很有必要。
        大多數輪機長求穩, 實際選取的注油率都偏大。應定期檢查,及時調整注油率,盡可能保持氣缸和活塞的良好工作狀態。調整前,仔細檢查,認真分析,確認需要調整和應該調整多少,每次調整的幅度要小,調整后運轉一段時間,再次檢查確認調整的效果, 必要時再次調整,直至達到理想的狀態。變更不同含硫燃油品種時,適時改用相匹配的氣缸油。用實際檢查情況結合廠家的建議,最佳注油率是很容易找到,而且是安全的。
        在這里也突出講一下很多船上日常操作中的檢查技巧:掃氣側缸內的檢查最好在主機航行結束停車后盡快進行,獲取相對準確的資料;另外很多船完車后會按下注油器的預潤滑然后再進行盤車,這樣新注入汽缸油直接會影響對缸內狀況的判斷,這點需要有類似操作的船舶引起注意。下面我列舉幾個典型的掃氣側檢查出現的情況:
        I. 下面兩圖是我前面所指那條船每次掃氣側檢查的兩種狀況,圖A其實可以算是比較理想的情況了,活塞頭沒有明顯結碳,各環狀況良好。其實按照當時使用的燃油含硫量,注油率設定還是稍微偏大,調整還是非常保守的。圖B的注油率設定和圖A是一樣的,有輕微結碳,活塞環的狀況也非常好。
        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!
        圖A↑
        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!
        圖B↑
          
        II.圖C和圖D是我現在工作船舶的活塞檢查情況,狀況還是不錯。主機型號2010年MITSUI MAN B&W6S70MCC,常用負荷80%-85%,75RPM,汽缸油日常消耗量530升左右。這是我一個多月前下調注油率之后檢查的狀況,幾年時間都設定為100%,我下調至90%,每日消耗量減少了70升左右。很明顯注油率依然偏大,根據檢查情況我認為合理注油率在75%(日常消耗在320升左右)。但是基于高堿值汽缸油存量以及低硫油即將投入使用等原因,我沒有進一步調整。這個主機吊缸保養周期是12000Hrs-16000Hrs,前面基本都是13000Hrs左右進行的吊缸保養,缸套磨損率還是相對偏大的。而且就某缸10000Hrs左右的狀況來看,活塞頭環槽已經明顯結碳,但基于Condition-Based Overhaul適當延期應該是沒問題的,因為噴油器的合理保養也保證了燃燒質量。那么問題來了,如果汽缸油注油率依然保持之前那么大,再過幾年會不會出現問題?一旦燃燒質量下降,缸套磨損率會不會很快超出極限?這個問題也值得我們沉思一下。
        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!
        圖C↑
        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!
        圖D↑
         
         III. 圖E,圖F和圖G是某案例船情況,圖E和圖F活塞環明顯有拉痕,磨損嚴重,這樣也會增加缸套的磨損率。這種情況也就沒有挽回的可能性了,只能臨時把注油率調最大,找合適機會盡快吊缸。G的活塞環上下邊緣可見金屬接觸造成的輕微磨痕,這種情況可以適當調大注油率,后期增加檢查頻率,待恢復正常后將注油率調回初始值。當然活塞環的檢查情況不只這些,具體現象具體分析,掃氣側對活塞檢查的頻率要盡可能縮短,尤其對注油率調整之后,即使出現什么異常,根據現場看到的情況對注油率也可以進行適當的調整。
        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!
        圖E↑
        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!
        圖F↑
        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!
        圖G↑
         
        IV. 下面這種情況也是很多船經常遇到的,掃氣口上部周圍有非常明顯的黑色區域。這種情況要區別于缸套內壁上部的黑色區域,上部出現類似黑斑很多都是燒蝕或者拉缸造成的,一定要引起重視及時查找原因。而掃氣口上部的這種黑斑往往會在汽缸油注油率調低后偶爾出現,在熱帶區域航行更容易出現。由于掃氣中的水分,汽缸油中的添加劑CaCO3,部分燃燒產物的附著形成了這種黑色的粘著物,這種黑斑的成分是碳和碳酸鈣。這種現象可以通過增加注油率,過量的汽缸油可以慢慢將其清潔干凈,但是如果單純地為了清除黑斑調大注油率,我倒覺得完全沒有必要。因為這種粘著物對缸套等部件不會有任何危害,而且長期調大注油率,依然如我【論汽缸油過量的弊端】文中講述的弊大于利。
          
        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!
        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!

          當然,缸套內部的情況復雜的狀況很多,還是需要根據現場的第一手資料進行分析判斷的。那么在保證了燃油系統和注油率的良好狀況下,怎么通過掃氣口檢查即CBO判斷吊缸的時間呢?決定吊缸最重要的幾個因素:活塞環的磨損量;活塞頭部的燒蝕情況;環槽間隙;活塞環斷環,咬死,拉痕等異常;活塞頭漏油等特殊情況,而這些都可以通過掃氣口進行檢查,再結合實際中的熱工報告,應該能確定更加合適的吊缸時間的。有些機型的第一道活塞環工作面側設置了CL grooves,正常情況下,通過測量和持續監控CL grooves的深度來決定吊缸周期還是更有參考價值的。示意圖如下:
           
        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!
        通過檢查掃氣口確定吊缸周期!

          其實船上工作就是這樣,理論與實際往往是相互依賴又相互矛盾的,有時候理論不適合實際管理,但沒有理論很多時候又無法支撐實際工作。實踐是檢驗真理的唯一標準,但真理不一定是終極的。那對于船舶的管理,我們更應該從實踐中探索真理,只有不斷地探索才能找到符合實際情況且行之有效的更加科學化的管理方法。每條船管理人員的頻繁流動性以及每個人管理水平的參差不齊,造成了各船舶狀況的明顯差異。我依然認為“因地制宜”的管理方式更科學,在能力足夠的情況下完全打破“循規蹈矩”的死板模式。回到本文論點,Condition-Based Overhaul是否可行?這里我再引用一下MAN B&W 工程師的話與大家共勉:The experience with our engines with the latest updated combustion chamber design, i.e. with Oros shape and the latest piston ring design, slide fuel valves and optimized temperature levels, counts more than seven years of operation. Against this background, we have gained valuable knowledge about the need for piston overhauls compared with earlier experience. The “Guiding Overhaul Interval” for pistons, previously set to 12-16,000 hours, appears to have been set rather too conservatively. Normally,the need for piston overhaul does not arise until much later, and extensions up to 32,000 hours are a possibility.
        (完) 

        作者:劉財義 來源:海機務之家

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