張弦
摘 要:結(jié)合國產(chǎn)MAN L16/24型柴油機在實際使用中發(fā)現(xiàn)的問題及解決辦法,提出降低該型柴油機故障率的系統(tǒng)方案,供大家參考。
關鍵詞:MAN L16/24型柴油機;共性故障;個性故障;運行管理大修間隔周期;管理建議
0 引 言
國產(chǎn)MAN L16/24型柴油機,在各種船舶上使用廣泛,其優(yōu)點突出,維護成本也較低,但其故障率相對較高。針對這些故障,管理人員積累了一定的處置經(jīng)驗,并提出了系統(tǒng)的解決方案,在實踐中可切實降低該型柴油機的故障率,為柴油機的良好運轉(zhuǎn)提供保障。
1 柴油機簡介
該型柴油機為MAN公司在上世紀末設計生產(chǎn)的一款四沖程柴油機,主要參數(shù)如下:缸數(shù):5~9缸;輸出功率:450~990kW;轉(zhuǎn)速:1 000/1 200rpm;缸徑/沖程:160mm/240mm;壓縮比:16.2:1。
該型柴油機主要優(yōu)點有:(1)前端箱設計:附屬部件如滑油泵、水泵、冷卻器、濾器、安全調(diào)節(jié)閥等,都被集中安裝在一個獨立的前端箱內(nèi)。(2)無管道設計:以無管道方式連接到柴油機內(nèi)的油和水系統(tǒng),總體上將零部件數(shù)量減少40%以上。(3)其使用的Sacos one柴油機控制系統(tǒng),是一款較為成熟、穩(wěn)定、實用的控制系統(tǒng)。
國內(nèi)很多柴油機廠家都引進了MAN公司的技術,生產(chǎn)制造了該型船用柴油機,除少數(shù)部件,如增壓器、高壓油泵等采用進口件外,其余大部分部件,均由國內(nèi)柴油機廠自行生產(chǎn),并組裝調(diào)試。
2 故障介紹
2.1共性故障
該型柴油機共性的故障不少,如缸頭排氣閥座處易漏水,進排氣凸輪及滾輪異常磨損,增壓器推力軸承易損壞,各溫度、壓力傳感器易損壞等。
2.2 個性故障
該型柴油機的個性故障也不少。如前端箱裂縫(導致淡水通道和滑油通道連通),缸套頂部有裂紋的問題,如圖1所示,在其他類型的柴油機上,都是很少見的故障。
3 降低該型柴油機故障率的常規(guī)措施
3.1 注重該型柴油機的運行管理
鑒于該型柴油機的可靠性,輪機人員平時應勤觀察、勤記錄、勤維護、勤保養(yǎng)。所有能觀察、測量到的參數(shù),應盡量記錄,柴油機的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等各參數(shù),以及柴油機的拐擋差等,輪機人員應了如指掌,確保只要稍有異常,即可盡早采取措施。同樣,只要機器稍有跑冒滴漏,即應捉漏滅漏,把故障盡早消滅在萌芽狀態(tài)。
3.2 保證冷卻水、滑油、燃油、壓縮空氣的絕對干凈
該型柴油機的冷卻水通道,特別是排氣閥座的冷卻水孔較小,如圖2所示,容易臟堵。由于水孔臟堵導致排氣閥座密封圈過熱失效,進一步導致漏水至燃燒室的狀況,屢見不鮮。定期對冷卻水進行化驗、投藥處理、更換,是使用該型柴油機的船舶必須堅持的日常管理事項。
該型柴油機運行時,滑油消耗量普遍是說明書規(guī)定的最大消耗量的2~3倍,故其系統(tǒng)滑油也較容易變臟。定期更換系統(tǒng)滑油,也屬必然。各船可以根據(jù)自身特點確定更換滑油的周期,但一般來說,不要超過1 000h(運行時間)。用船上的滑油分油機對系統(tǒng)滑油進行凈化,也是一種可供選擇的辦法。
該型柴油機的空氣啟動系統(tǒng),如空氣馬達、進氣電磁閥等,也較易損壞,故其使用的壓縮空氣,最好經(jīng)過凈化處理。
3.3 縮短大修間隔周期
該型柴油機說明書規(guī)定的大修周期為10 000~12 000h,但歷次大修,均會發(fā)現(xiàn)一些潛在的故障風險,故建議其大修間隔周期不應超過10 000h。個別柴油機如有必要,再進一步縮短至8 000h,也是考慮選項。
3.4 逐步更換進口的運動部件
為從根源上降低該型柴油機的故障率,建議逐步將該型柴油機的運動部件,燃油噴射系統(tǒng)及空氣啟動系統(tǒng)的相關部件更換為進口件,這是沒有辦法的辦法,但也是很見效的辦法。如凸輪軸、凸輪、進排氣頂桿、進排氣閥座、啟動空氣馬達、各傳感器等,甚至活塞、缸套、連桿、軸瓦、泵浦等也可以考慮。每次大修根據(jù)預算情況,整體更換一部分,2~3次大修后,雖然到時這些柴油機已不是新柴油機,但故障率應不會進一步升高。
3.5 每個大修周期之間,再安排一次增壓器大修
以國內(nèi)某柴油機廠家生產(chǎn)的MAN 6 L16/24G型柴油機為例,該型柴油機匹配的增壓器TCR 12/41026型增壓器,轉(zhuǎn)速在船用柴油機的增壓器里是比較高的,最高轉(zhuǎn)速為72 000rpm,柴油機在某輪常用功率下(約300kW)運行時,增壓器轉(zhuǎn)速約45 000rpm。加上船舶柴油機運行工況變化劇烈等因素,導致該型增壓器轉(zhuǎn)子葉片會有積碳,推力軸承易損壞,故在柴油機的每個大修周期之間(即運行約5 000h),再安排一次增壓器大修,很有必要。
4 管理建議
以下這些措施,并不能切實降低該型柴油機的故障率,但在柴油機出現(xiàn)問題時,可以縮短修理周期,使得柴油機故障對船舶正常運行的影響降到最低。
(1)做好輪機人員的管理培訓。日常維護保養(yǎng)的工作,這里不再重復說明。輪機人員還應能自行吊缸、更換增壓器、更換調(diào)速器等。輪機人員在做水壓試驗時,發(fā)現(xiàn)排氣閥座處漏水,如圖3所示。
(2)安裝好一整套的缸頭缸套總成留作備用,如圖4所示。這樣在某個缸出現(xiàn)問題時,再次水壓試驗無誤后即可直接換上,省時省力。
(3)配備充足備件。除了常規(guī)備件外,每船還應配備一臺增壓器總成、一臺調(diào)速器總成,一段凸輪軸及一些滾輪等,以備不時之需。該機型的大部分備件可以通用,應急時可以在船舶之間調(diào)撥使用。
(4)提供有力的岸基技術支持。該型柴油機,新故障多,給船舶輪機員的故障判斷帶來不小的麻煩。故岸基管理人員應理順船舶輪機員與岸基管理人員、岸基管理人員與設備生產(chǎn)商資深服務工程師間的聯(lián)系渠道,必要時直接讓船舶輪機員與設備生產(chǎn)商資深服務工程師直接聯(lián)系,指導船舶輪機員進行故障預排查等。
5 得不償失的處理措施
該型柴油機的凸輪軸、滾輪極易磨損,磨損情況如圖5所示,為徹底解決該問題,建議更換成進口部件,并檢查裝配情況,一般可以解決該問題。如果短時間內(nèi)沒有備件更換,繼續(xù)使用并注意觀察,勤換系統(tǒng)滑油,從實踐情況看,也可以安全運行一段時間。國內(nèi)某船公司的該型柴油機,凸輪磨損近1mm深后依然在冒險運行,這會導致柴油機的定時不準,燃燒不良,排煙很差,磨損下來的金屬顆粒也會進入系統(tǒng)滑油,損壞運動部件,對設備的損害很大。異常磨損后繼續(xù)冒險使用,是一種得不償失的方案。
6 結(jié)束語
柴油機的可靠性,其實在船舶出廠時就已基本確定。對于該型柴油機的使用者來說,吸取過往的經(jīng)驗,做好該型柴油機的日常管理工作,并視情況更換易損件,讓該型柴油機在全壽命期的可靠性不再進一步降低,對船舶正常運行的影響降到最低,這是今后長期努力的目標。