曹新玉 左紅穩(wěn) 趙天翔

摘 要：清潔的潤滑油和燃油對船舶柴油機及其輔助設備的正常運行起著至關重要的影響，因此分油機的工作的正常與否影響著柴油機及其輔助設備運行的可靠性。該文首先介紹了Alfa Laval SA型燃油/滑油分油機的基本原理、結構組成和工作過程，并根據(jù)實際工作經(jīng)驗，重點對某輪使用的Alfa Laval SA型燃油/滑油分油機在工作運行中出現(xiàn)的幾例常見的典型故障，進行了詳細地分析和定位，為船用分油機類似故障的準確分析及有效診斷提供了參考依據(jù)。

關鍵詞：分油機 故障分析 故障排除 維護管理

中圖分類號：U67 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）01（c）-0077-02

柴油、滑油是船舶柴油機及其輔助設備必備的燃料和潤滑劑，油質中往往含有水分和雜質，直接使用對柴油機工作的可靠性和使用壽命造成極大的影響。所以，船舶上必須使用分油機對油質凈化?？梢哉f，分油機是船舶凈化燃油和滑油必不可少的關鍵設備。

一般分油機分為分水機和分雜機，分別用來分離油水混合物，或把雜質和水從油中分離出來。某輪則采用了比較先進的Alfa Laval分油機，它與EPC400控制單元、水分傳感器和排水閥等聯(lián)合使用，與以往的分水機、分雜機相比，它能直接分離出油質中的水和雜質，性能更加優(yōu)良，效果更加明顯。某輪上共有4臺Alfa Laval分油機，滑油分油機和燃油分油機各2臺。

1 分油機運行過程

1.1 工作原理

在混有水和雜質的油中，機械顆粒雜質的密度最大，油的密度最小，水的密度介于二者之間。倘若把油放在沉淀柜中存放一定時間使機械雜質和水分自然沉淀分離，一是速度極慢，二是效果不明顯，不能滿足船舶實際需求。目前，船上使用的分油機主要靠離心力的原理來凈化燃、滑油的。阿法拉伐分油機就是通過提供強大的離心力對油質凈化，其工作原理是：讓需凈化的燃油進入分油機中作高速旋轉，密度較大的水滴和機械雜質所受的離心力最大，被甩向外周，水被引出，雜質則通過定期清除的方式進行排渣；密度最小的油所受的離心力也最小，便向里流動，從靠近轉軸的出口流出，油質從而得到凈化。由于雜質、水分所受的離心慣性力比自身的重力大幾千倍甚至上萬倍，因此，離心式分油機具有凈化時間短、流量大和效果好的優(yōu)點。

1.2 工作過程

（1）分油機正常運轉進行分油時，分離筒是高速旋轉的，封閉腔處于密封狀態(tài)，工作水不會流出。如果分離筒停止運轉，水就會從控制滑環(huán)的封閉腔流出來。水閥SV15首先打開，高流速工作水經(jīng)配水盤進入排渣滑環(huán)下部。多余的水依次由噴嘴和支撐環(huán)的小孔流出。隨后水閥SV15關閉，在離心力的作用下形成水彈簧，推動控制滑環(huán)上行關閉噴嘴，水閥SV16打開，低流速工作水進入排渣滑環(huán)下部，在離心力的作用下推動排渣滑環(huán)上移，分離筒處于密封狀態(tài)。

（2）分離筒密封后，便開啟進水口SV10進水封水，一般水封水都有嚴格的進水量，有系統(tǒng)已經(jīng)調好。待分離筒水封好后，便可進行正常的分油作業(yè)。若在分油過程中，排渣滑環(huán)下部工作水有少量泄漏，水閥SV16便打開，進水進行補償。

（3）當要排渣時，進油口停止供油，進水口SV10進置換水，進行分離筒內部沖洗和趕油，以便排渣和減少排渣時油的損失。然后水閥SV15打開，開啟工作水經(jīng)配水盤進入開啟水腔，由于噴嘴流量低于支撐環(huán)小孔的流量，且控制滑環(huán)上部作用面積大于下部，推動控制滑環(huán)下移，排渣滑環(huán)泄壓，水分和油渣被從排渣口排出。

（4）排渣完后，若要繼續(xù)分油作業(yè)，可重復上述動作（1）和（2）；若需停機，便可直接停機。

2 常見故障分析與排除

分油機屬于精密性設備，為保證主機可靠運行，在出海期間分油機要連續(xù)不斷地工作。持續(xù)的高負荷條件下運行，往往導致分油機出現(xiàn)一系列的問題，結合某輪分油機出現(xiàn)故障，現(xiàn)把分油機常見故障分析歸納總結如下。

2.1 排渣口跑油

2.1.1 故障現(xiàn)象

2010年10月，某輪1#燃油分油機在運行中，水壓PT5較平時偏高0.2 bar左右，排渣后經(jīng)常出現(xiàn)出油壓力PT4低報警，造成分油機轉速下降，進而出現(xiàn)自動停機現(xiàn)象。檢查排渣口混有有油跡。

2.1.2 故障分析

排渣口出油，主要是由于排渣口未能封閉。主要有以下幾類。

第一類情況：作用滑塊不能下移堵死密封水腔泄水口。具體原因如下：開啟水腔泄水孔堵塞，不能泄水；作用滑塊上密封圈失嚴。

第二類情況：活塞底部缺密封水。具體原因如下：高置水箱無水供給；控制水系統(tǒng)管道或控制閥堵塞或嚴重泄漏；活塞周向密封圈失效泄漏。

第三類情況：活塞與分離筒蓋不能貼緊。具體原因如下：活塞上端面主密封環(huán)失效；傳動齒輪和軸承過度磨損使立軸下沉；活塞底部被臟物粘著不能上移。

2.1.3 故障定位

由于出海期間，分油機一直處于高負荷持續(xù)運行，某輪分油機累計運行時間已達到3 000 h以上，考慮可能是分油機內部部件老化所致。組織人員拆檢分油機，未發(fā)現(xiàn)分離筒、滑塊有任何機械損壞、卡滯等現(xiàn)象。更換整套密封圈后，對分離筒清洗，安裝后起機，故障依然存在。所以，可以排除第一類情況和第三類情況，原因鎖定在第二類情況，活塞底部缺密封水。

檢查分油機的供水系統(tǒng)爐水壓力柜，水量充足，水壓正常；拆檢分油機時，活塞軸向密封圈并沒有問題。排除以上兩種原因，把問題鎖定在控制水系統(tǒng)管道或控制閥堵塞或嚴重泄漏上。經(jīng)調查，工作人員曾對該分油機的SV10、SV15和SV16節(jié)流孔板進行過清洗。重新取出SV10和SV16節(jié)流孔板發(fā)現(xiàn)安裝錯誤，調換后重新開機，分油機運行正常。經(jīng)分析認為，PT4低跑油，說明分離筒下部的活動盤分油時不能有效形成密封，這與托盤的關閉水量有關，而PT5水壓高，則與進水量偏小有關，可以斷定是進水濾網(wǎng)堵塞或安裝錯誤。

2.2 出水口跑油

2.2.1 故障現(xiàn)象

2012年12月， 2#燃油分油機突然報警停機，發(fā)現(xiàn)水壓PT5壓力低報警（PT5=0 bar），另外，出水口混有少量的燃油。

2.2.2 故障分析

出水口跑油，一般有以下幾種情況：

第一類情況：水封未能建立或遭到破壞。具體原因如下：啟動時水封水未加或加得太少；轉速不足，使水封壓力不夠；進油閥開啟過猛，水封破壞[2]。

第二類情況：油水分界面外移至分離盤外。具體原因如下：向心管彈簧松弛或斷裂。

2.2.3 故障定位

檢查分油機的水路，供水正常，電磁閥工作正常，基本上可以排除第一類情況。由故障現(xiàn)象PT5=0而其余各參數(shù)均正常，則可以確定分離筒內無水封水，使油水分界面移至分離盤外，造成了出水口跑油。拆開分離筒頂蓋，發(fā)現(xiàn)向心管彈簧斷裂，更換后，起機運行正常。

2.3 不能分油或分油過程中斷

2.3.1 故障現(xiàn)象

2014年4月，碼頭備航中，2#滑油分油機在正常運行中，突然出現(xiàn)出口油壓PT4低報警，造成分油機不能正常分油。

2.3.2 故障分析

第一類情況：泵或管路的問題不能產(chǎn)生足夠低的吸入壓力。具體原因如下：供油泵前濾器堵塞或濾器進氣；齒輪泵漏氣；泵的流量過??；比例調節(jié)閥開度太大；油溫太低，粘度過大。

第二類情況：密封水不夠。具體原因如下：SV15閥有問題；噴嘴堵塞；水路供應不足。

第三類情況：控制空氣壓力過低。具體原因如下：氣瓶壓力不足；空氣電磁閥SV1和SV15出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。

2.3.3 故障定位

檢查水路、氣路和油路，供應正常；起動油泵聲音正常，運行平穩(wěn)，排除齒輪泵的問題；滑油一直都在用蒸汽進行加熱，溫度適宜?；旧夏芘懦谝活惽闆r和第二類情況，由于氣路沒有問題，當時把第三種情況也排除在外，考慮可能是PT4的壓力傳感器出現(xiàn)誤報。重新起動分油機，故障依舊，這時，發(fā)現(xiàn)電磁閥SV1始終不動作。拆下電磁閥清潔活動，裝復起機，SV1正常運轉，分油機運行正常。由于電磁閥SV1卡滯不動作，造成分油機的進油量不足，從而，導致出油量不足，出現(xiàn)PT4壓力不足報警。

3 維護管理建議

結合某輪四臺分油機在實際運行中出現(xiàn)的問題，可以看出高精密的設備，更需要崗位人員精心的維護。為了確保分油機在整個分油期間正常、有效地工作，管理人員平時需注意做到以下幾點[3]。

（1）分油機操作程序復雜，同時需要往主輔機艙、柜多處地方分油，管路相對復雜，需要操作人員熟練掌握燃油滑油凈化系統(tǒng)，細心操作，避免人為事故。

（2）出航期間，分油機需要連續(xù)不間斷工作，用水用氣比較多，注意及時補足爐水壓力柜的水，保障氣路的暢通。工作用水最好使用蒸餾水，防止垢漬臟堵水道影響分油機工作。另外，要充分利用靠碼頭、漂泊間隙，及時對分油機維護保養(yǎng)。

（3）分油機內部結構復雜，拆卸組裝時要使用專用工具嚴格按照說明書操作程序，物件有序放好，對于螺栓的扭矩要嚴格按照提供的數(shù)據(jù)。對于精密部件分離筒內部的清潔，更要注意部件的潔凈，避免造成“二次污染”。

（4）運行中，人員要注意加強巡視，做到以下5點：一看分油機外圍情況和參數(shù)是否正常；二聽分油機是否有異常噪音；三摸供油泵的振動和分油機頂蓋的溫度情況；四查分油機的潤滑油消耗；五放濾器內的殘余空氣。

（5）長期停用時，應定期檢視，每月要至少開啟分油機一次，保證軸承的潤滑。

（6）認真記錄分油機故障，每月進行匯總，以此判斷分油機的工作狀態(tài)，進行分析。

4 結語

Alfa Laval SA型分油機結構精密，尤其工作用水過程設置巧妙，崗位人員一定要對其結構原理熟知，才能正確分析排查故障。另外，分油機作為主輔機的重要輔助設備，其運行情況的狀態(tài)將直接影響到船舶動力系統(tǒng)的穩(wěn)定，管理人員平時應加強對分油機的維護管理，確保主輔機設備處于良好狀態(tài)。

參考文獻

[1] 杜榮銘，孫培廷.船舶柴油機[M].大連：大連海事大學出版社，1999.

[2] 詹玉龍，張啟陸.船舶分油機常見故障分析和防范措施[J].航海技術，2006（2）：14-16.

[3] 李炳超.淺談WESTFALIA OSB35型分油機的管理和保養(yǎng)[J].內燃機，2014（1）：14-18.