朱軍 秦皇島海事局北戴河海事處
王子華 中遠(yuǎn)海運(yùn)船員管理有限公司大連分公司
S輪11年由SL船廠建造,主機(jī)型號為YMD-MAN B&W 6S35MC。17年主機(jī)出現(xiàn)缸頭水套漏水故障。航行中主機(jī)缸頭水套基本不漏水,漏水發(fā)生在主機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)。在J輪機(jī)長服務(wù)期間,采取措施是關(guān)閉主機(jī)缸套水進(jìn)口閥(V4/15)、出口閥(V4/16)、去膨脹水柜閥(V4/17)。當(dāng)缸套水泄漏到缸頭水套進(jìn)口管水平面時(shí),漏泄停止。由于缸頭水套一直漏水,淡水系統(tǒng)也不怎么投藥了。不采取提高暖缸水溫度來減緩漏水原因是暖缸電加熱不足(實(shí)際原因是高溫暖缸水泄漏到低溫冷卻水系統(tǒng)),停航時(shí)主機(jī)暖缸溫度只能加到六十多度,依然漏水,于是干脆就停止暖缸了。主機(jī)缸頭水套O令一次次地更換,但使用一個(gè)多月,就又漏水了。缸頭水套也換新過,但沒有解決問題。關(guān)閥臨時(shí)解決漏水措施成了常態(tài)。主機(jī)淡水系統(tǒng)長期藥物(ROCOR NB LIQUID)濃度不足,系統(tǒng)腐蝕越來越嚴(yán)重。
2019年7月廠修期間,主機(jī)N0.1~NO.6缸缸頭水套O令全部換新,主機(jī)暖缸水加熱器更新為電、熱油兩用加熱器,熱交換量增加了一倍以上。19年底,S輪抵中東拋錨裝貨。由于短時(shí)間沒有靠泊計(jì)劃,停熱油鍋爐。單純靠電加熱,主機(jī)缸套水溫只能加到六十多攝氏度,水套漏水嚴(yán)重。
1.2.1 S輪有三種暖缸方式如下:
圖1
(1)單獨(dú)暖缸泵暖缸:主機(jī)缸套水出口閥(V4/16)-暖缸泵進(jìn)口閥(V6/1)-暖缸泵-加熱器-加熱器出口閥(V5/1)-主機(jī)缸套水進(jìn)口閥(V4/15)-主機(jī)。
(2)副機(jī)缸套水暖主機(jī):副機(jī)淡水出口閥(V9/4)-聯(lián)通閥(V4/14)-缸套水進(jìn)口閥(V4/15)-主機(jī)-缸套水出口閥(V4/16)-連通閥(V4/18)-中央冷卻淡水泵-副機(jī)淡水進(jìn)口閥(V4/1)。同時(shí)需要關(guān)閉連通閥(V4/13)。
(3)缸套水泵和暖缸泵并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)暖缸(4.9bar),此方案為最佳方案。原因在于缸套水泵(4.7bar)一直在運(yùn)轉(zhuǎn),淡水壓波動不大,缸套水溫相對穩(wěn)定,
降低水套因溫度聚變而發(fā)生裂紋風(fēng)險(xiǎn)。
1.2.2 分析暖缸水溫加不上來原因是:暖缸水泄漏,導(dǎo)致循環(huán)進(jìn)入主機(jī)的熱量不足??赡苄孤c(diǎn)為:
(1)缸套水泵出口閥V16/3&V16/4泄漏,熱水進(jìn)入主機(jī)外淡水管線,淡水冷卻器等。
(2)去膨脹水柜閥V4/17開的太大,暖缸水進(jìn)入主機(jī)外淡水管線。
(3)高溫淡水系統(tǒng)和低溫淡水系統(tǒng)存在竄水。
1.2.3 單獨(dú)暖缸泵暖缸
經(jīng)過初步排查確認(rèn)2號缸套水泵出口閥V16/3漏泄,關(guān)閉進(jìn)口閥V4/3后缸套水溫明顯上升。關(guān)小去膨脹水柜閥V4/16后,主機(jī)淡水溫度升到82℃以上,調(diào)節(jié)去膨脹水柜閥V4/17開度,可以控制主機(jī)暖缸水溫度穩(wěn)定在81℃左右。主機(jī)缸套水溫度加上來后,缸頭水套基本不漏水。
1.2.4 是否存熱水泄漏
會不會還有熱水泄漏呢?這時(shí)當(dāng)值機(jī)工反饋一個(gè)重要信息:高溫膨脹水柜從來不補(bǔ)水,主機(jī)缸頭水套漏水時(shí),低溫膨脹水柜液位先降低。這說明低溫淡水系統(tǒng)和高溫淡水系統(tǒng)存在竄水??赡苈c(diǎn)為(1)連通閥V4/14,連通閥V4/18關(guān)閉不嚴(yán)。(2)主機(jī)缸套水冷卻器內(nèi)漏(3)低溫膨脹水柜放殘閥V12/9,高溫膨脹水柜放殘閥V12/10關(guān)閉不嚴(yán),同時(shí)去艙底管線存在盲板。逐一排查原因:
(1)排查后確認(rèn)缸套水冷卻器沒有內(nèi)漏。
(2)低溫膨脹水柜放殘閥V12/9,高溫膨脹水柜放殘閥V12/10之間連通管路熱:說明閥有泄漏,至艙底管路存在盲板1。再插盲板2切斷高低溫系統(tǒng)水路聯(lián)通。
(3)連通閥V4/14發(fā)現(xiàn)泄漏,閥后插盲板3盲死。
(4)觸摸連通閥V4/18閥前和閥后管路,管路熱說明高溫管線往低溫管線竄水。管線再插盲板 4。經(jīng)過以上操作后,高低溫水不在聯(lián)通。缸套水泵和暖缸泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),主機(jī)缸套水溫度可以加到78℃,水壓增大后反而不漏了(水壓壓縮O令變形擠滿缸套和水套之間間隙,因而不漏)。
圖2
圖3
雖然S輪缸頭水套不漏水了,但沒有從根本上解決問題。缸頭水套漏水的根本原因是令質(zhì)量不過關(guān)。S輪庫存缸頭水套O令2種:
令(1)直徑8.5mm、周長136mm令較軟,彈性好,新件。
令(2)直徑8.2mm、周長144mm、令較硬。
查找資料,備件可能尺寸為直徑8.40mm,周長為3.14*41.9=131.6mm?,F(xiàn)場測量舊缸頭:環(huán)槽深度7.0mm、寬度10.0 mm。直徑8.5mm O 令裝到缸頭后,測量高度高出環(huán)槽1.15 mm,缸頭與缸套間隙0.4 mm。令壓縮率量8.5-{7.0+(1.15-0.4)}=0.75 mm,壓縮率為8.8%。根據(jù)參考資料,推薦使用令的壓縮率為25%-8%,令(1)滿足要求。同時(shí)令(1)是新供備件,彈性好。綜合分析決定本次NO.2 缸水套首選直徑8.5mm O 令。
NO.2缸缸頭吊出后徹底清潔令槽內(nèi)的床膠,測量缸頭水套內(nèi)徑為48mm(廠修時(shí)換新)。直徑8.5 mm O令根本安裝不上去。換另一個(gè)內(nèi)徑為48.3mm新水套,O令涂洗手液潤滑,水套順利安裝到位。缸頭裝復(fù)回機(jī)體,管路復(fù)位,起動缸套水泵,水壓4.7bar,NO.2缸缸頭水套無泄漏。
圖2、3 NO.2缸換下O令。
正常情況下舊O 令的形狀是扁圓,無飛邊,有彈性。從圖2中可見舊O令塞滿令槽,無自由活動空間。舊O令非常硬,已失去彈性。兩道O令中靠近燃燒室O令老化嚴(yán)重。新O令截面積S1=3.14×(8/2)2=50mm2,令槽截面積S2=70mm2,令老化后體積增大了遠(yuǎn)不止40%(O令擠壓出飛邊)。盲目增加O令尺寸是不可取的,有缸頭水套撐裂故障案例報(bào)道。令槽纏生料帶,O令纏生料帶,令槽涂床膠都是錯誤但一直都在做的錯誤做法。密封是靠O令彈性密封的,密封面是條線而不是一個(gè)面。O令不能塞滿令槽,令在環(huán)槽要有自由伸縮空間。
B&W密封O令都是氟橡膠,氟橡膠耐高溫,抗老化。市場上氟橡膠種類有幾十種,性能不同,價(jià)錢各異。這給了不同廠家充分發(fā)揮的空間,船東的選擇也多了。誰家的O令性價(jià)比高,確實(shí)很難抉擇。技術(shù)在進(jìn)步,B&W廠家O令升級后,密封O令尺寸會通知了配套廠。出于技術(shù)保密原因,相應(yīng)氟橡膠成分不提供,這可能導(dǎo)致即使YMD廠生產(chǎn)的O令也不能滿足老舊機(jī)器使用(缸頭,水套因腐蝕而間隙變大)。
減緩O令老化的措施。橡膠老化的內(nèi)部因素是橡膠大分子中存在若鍵以至于很容易受到氧的侵襲,從而破壞原橡膠的結(jié)構(gòu);而外界因素是機(jī)械應(yīng)力,熱,光等物理因素影響。這些因素會使橡膠變軟發(fā)粘,或變硬發(fā)脆,龜裂,物性降低。
缸頭,缸套、水套在使用過程中“冷態(tài)”、“熱態(tài)”變化,二者之間的間隙交替變化導(dǎo)致O令受力交替變化,缸套水壓力交替變化,這都加速O令老化速度。保持缸套水溫度恒定,缸套水壓力變化不大對減緩O令老化非常重要。
冷卻水處理劑的主要作用是減緩水垢形成,減少對金屬的腐蝕。它還有一個(gè)作用容易被忽視:那就是它降低水中的溶解氧,從而減緩O令的老化速度。
S輪停泊時(shí),副機(jī)回水熱量不足以暖主機(jī)。造船缺陷給日后工作帶來困擾。主機(jī)暖缸溫度加不上來的原因并不復(fù)雜。船舶主管人員安于現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)高低溫系統(tǒng)竄水而沒有深究竄水所帶來的后果。船上人員職業(yè)素養(yǎng)參差不齊且流動性強(qiáng),環(huán)境又復(fù)雜多變,這都延緩了問題的解決。
NO.2缸水套O令使用兩個(gè)月后又漏水了。后經(jīng)多方了解,BEK(膠圈廠)公司有成功解決6S35MC主機(jī)缸頭水套漏水經(jīng)驗(yàn),滬東也曾從BEK采購過O令,價(jià)格較貴。船東下大力氣,從BEK公司訂購高品質(zhì)O令(需測量實(shí)物尺寸),供船安裝后主機(jī)缸頭水套漏水問題得到徹底解決。