李小波，王 源，趙天翔，王文杰

（中國(guó)衛(wèi)星海上測(cè)控部，江蘇江陰 214431）

0 引言

某船使用MAN公司6L23/30H型柴油機(jī)作為5臺(tái)發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)機(jī)，韓國(guó)現(xiàn)代HFC 6508-84K作為發(fā)電機(jī)組。單臺(tái)發(fā)電柴油機(jī)最大持續(xù)功率810 kW，轉(zhuǎn)速750 r/min，原動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性和機(jī)組之間的并網(wǎng)操作依然存在異常突發(fā)情況，如果當(dāng)班人員處理不夠及時(shí)，容易導(dǎo)致船舶暫時(shí)失電，一定程度影響了船舶與人員安全。結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)此類型柴油機(jī)兩起典型的故障案例進(jìn)行分析處理。

1 超速保護(hù)裝置工作原理

柴油機(jī)用超速保護(hù)裝置來制止如調(diào)速器故障所產(chǎn)生的柴油機(jī)超速現(xiàn)象。如果超過最大許可轉(zhuǎn)速，柴油機(jī)安裝的停機(jī)裝置開始動(dòng)作。

機(jī)械超速保護(hù)裝置（圖1）安裝在滑油機(jī)帶泵罩蓋上，由滑油機(jī)帶泵驅(qū)動(dòng)。如果柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速超過設(shè)定值時(shí)，彈性飛塊就會(huì)向外移動(dòng)，壓下臂，臂與定位銷相聯(lián)受彈簧作用。在臂壓下心軸的同時(shí)，空氣閥打開，壓縮空氣通過到達(dá)Lambda控制器處，緊接著Lambda控制器氣缸活塞向下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致調(diào)速器上的彈性拉桿被壓縮，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速桿到停機(jī)位置，柴油機(jī)停機(jī)。飛塊釋放時(shí)也會(huì)同步啟動(dòng)另外一種超速保護(hù)模式，臂拉動(dòng)按鈕觸發(fā)電子觸點(diǎn)，繼電器得電，通過柴油機(jī)控制箱啟動(dòng)停車電磁閥。

圖1 超速裝置原理圖

另外還可以壓下按鈕，通過桿使彈性飛塊動(dòng)作，可以使柴油機(jī)緊急手動(dòng)停機(jī)。如果發(fā)生超速動(dòng)作，在柴油機(jī)重新啟動(dòng)之前必須使超速裝置復(fù)位?？梢酝ㄟ^按鈕使之復(fù)位。

2 故障案例

2.1 故障案例1

2.1.1 故障現(xiàn)象

某船在印度洋航行期間，崗位人員在集控室正常值班，突然康世博報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出3#發(fā)電柴油機(jī)機(jī)械超速報(bào)警并立刻停車。崗位人員第一時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)3#發(fā)電柴油機(jī)超速保護(hù)裝置并未動(dòng)作。調(diào)出故障機(jī)組轉(zhuǎn)速運(yùn)行表，發(fā)現(xiàn)該機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)并未超速。

2.1.2 故障分析

該型號(hào)柴油機(jī)電子超速轉(zhuǎn)速報(bào)警值是850 r/min，機(jī)械超速轉(zhuǎn)速報(bào)警值是860 r/min。柴油機(jī)用超速保護(hù)裝置來制止如調(diào)速器故障所導(dǎo)致的柴油機(jī)超速現(xiàn)象。如果超過最大許可轉(zhuǎn)速，柴油機(jī)安裝的停機(jī)裝置開始動(dòng)作。機(jī)械超速保護(hù)裝置安裝在機(jī)帶滑油泵罩蓋端，由滑油機(jī)帶泵驅(qū)動(dòng)。如果柴油機(jī)超過轉(zhuǎn)速，機(jī)械超速保護(hù)裝置中的氣動(dòng)閥就會(huì)被打開，使待命的壓縮空氣進(jìn)入Lambda氣缸內(nèi)，受壓縮空氣作用氣缸活塞向下動(dòng)作，氣缸頂桿把調(diào)速桿頂?shù)酵＼囄恢?。與此同時(shí)，超速保護(hù)裝置上的行程開關(guān)動(dòng)作，繼電器被接通，產(chǎn)生超速的報(bào)警信號(hào)，然后調(diào)速器內(nèi)的停車電磁閥動(dòng)作。

2.1.3 故障處置

經(jīng)過故障分析可以發(fā)現(xiàn)，柴油機(jī)報(bào)警停車后，機(jī)械超速復(fù)位按鈕和Lambda氣缸都未動(dòng)作，柴油機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速表顯示轉(zhuǎn)速正常，證明該機(jī)并未超速?？凳啦﹫?bào)警系統(tǒng)發(fā)出超速報(bào)警信息，說明超速保護(hù)裝置上的行程開關(guān)動(dòng)作，繼電器被接通，產(chǎn)生了超速報(bào)警信號(hào)，然后調(diào)速器內(nèi)的停車電磁閥動(dòng)作，致使柴油機(jī)報(bào)警停車。崗位人員對(duì)超速保護(hù)裝置進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)行程開關(guān)接線頭有所松動(dòng)并有毛刺。因此柴油機(jī)故障定位為行程開關(guān)接線頭松動(dòng)，在機(jī)器的振動(dòng)下互相短接，導(dǎo)致電氣系統(tǒng)發(fā)出錯(cuò)誤的報(bào)警停車信號(hào)，造成3#柴油機(jī)停車。崗位人員立即處理接頭毛刺并將接頭緊固，再次啟車，該柴油機(jī)運(yùn)行正常，故障被解決。

在之后的某個(gè)航次，該船正常航行時(shí)，再次發(fā)生2#發(fā)電柴油機(jī)機(jī)械超速報(bào)警并立刻停車。崗位人員發(fā)現(xiàn)此次柴油機(jī)報(bào)警停車的故障現(xiàn)象跟之前3#發(fā)電柴油機(jī)的一樣，根據(jù)之前的經(jīng)驗(yàn)，崗位人員直接拆檢超速保護(hù)裝置上的行程開關(guān)，發(fā)現(xiàn)行程開關(guān)兩相控制電路接地搭接在一起發(fā)生短路，繼電器誤動(dòng)作，造成柴油機(jī)停車。

2.2 故障案例2

2.2.1 故障現(xiàn)象

某船在碼頭備航時(shí)，1#發(fā)電柴油機(jī)本地啟動(dòng)失敗，具體現(xiàn)象表現(xiàn)為：在機(jī)旁啟動(dòng)1#發(fā)電柴油機(jī)，柴油機(jī)在啟動(dòng)后轉(zhuǎn)速達(dá)不到發(fā)火的轉(zhuǎn)速，機(jī)器啟動(dòng)失敗，簡(jiǎn)單目視檢查一遍再次啟動(dòng)，依舊無法啟動(dòng)。

2.2.2 故障分析

造成柴油機(jī)無法正常啟動(dòng)的原因主要有以下7個(gè)方面：

（1）柴油機(jī)燃油系統(tǒng)供油不正常。燃油系統(tǒng)管路閥件開關(guān)不正確、濾器臟堵、燃油中水分值高、系統(tǒng)進(jìn)空氣。

（2）啟動(dòng)空氣壓力低，轉(zhuǎn)速達(dá)不到柴油機(jī)發(fā)火要求。氣瓶壓力低，減壓閥故障。

（3）柴油機(jī)啟動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)無力。氣動(dòng)馬達(dá)內(nèi)的渦輪、軸封故障，閥件、法蘭漏氣嚴(yán)重或卡死。

（4）柴油機(jī)調(diào)速器故障。調(diào)速器由于頂蓋安裝不當(dāng)或長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)車，調(diào)速器內(nèi)部停車桿或停車電磁閥中頂桿不活絡(luò)，卡死在停車的位置。齒輪油泵的出口單向閥漏油或者驅(qū)動(dòng)軸斷裂，無法建立正常的工作油壓，啟動(dòng)時(shí)搖臂沒有動(dòng)作。調(diào)速器潤(rùn)滑油被污染，機(jī)構(gòu)出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。

（5）油門操縱機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障。噴油正時(shí)不正確，噴油提前角過遲或過早；高壓油泵齒條卡滯；柱塞偶件磨損嚴(yán)重，燃油大量泄漏，柱塞泵油壓力過低。

（6）進(jìn)、排氣閥卡滯或者咬死。

（7）柴油機(jī)超速保護(hù)裝置故障。氣動(dòng)閥、Lambda氣缸有卡滯現(xiàn)象，保護(hù)裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷、卡滯。

2.2.3 故障排查

（1）燃油系統(tǒng)無異常，壓力顯示正常，沒有發(fā)現(xiàn)明顯氣泡和雜質(zhì)等。

（2）空氣減壓閥后壓力表顯示壓力正常，能夠滿足柴油機(jī)發(fā)火要求。

（3）氣動(dòng)馬達(dá)裝置工作無異常聲音，運(yùn)行無異常現(xiàn)象。

（4）調(diào)速器初步外觀檢查正常，機(jī)構(gòu)能靈活運(yùn)動(dòng)。

（5）各缸高壓油泵齒條靈活，沒有卡滯現(xiàn)象。

（6）對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行盤車，檢查發(fā)現(xiàn)進(jìn)、排氣閥上下運(yùn)動(dòng)正常。

（7）超速保護(hù)裝置初步外觀檢查正常，監(jiān)控臺(tái)沒有報(bào)警，檢查L(zhǎng)ambda氣缸，發(fā)現(xiàn)氣缸活塞頂桿作用在停車搖臂上，油門操縱總桿被頂?shù)搅阄?。拆開氣缸上部進(jìn)氣管路，發(fā)現(xiàn)有壓力較強(qiáng)的空氣，Lambda氣缸的活塞頂桿能夠自由復(fù)位。因此初步判斷為柴油機(jī)機(jī)械超速保護(hù)裝置故障。

檢查機(jī)械超速保護(hù)裝置，發(fā)現(xiàn)裝置位于停車位置并且手動(dòng)復(fù)位失效，證明壓縮空氣作用在氣缸上，啟動(dòng)失敗的故障定位為柴油機(jī)保護(hù)裝置氣動(dòng)閥故障。對(duì)1#發(fā)電柴油機(jī)機(jī)械超速保護(hù)裝置的氣動(dòng)閥開關(guān)進(jìn)行更換，故障解除，啟動(dòng)正常。

2.2.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

（1）發(fā)生柴油機(jī)應(yīng)急停車后，首先要對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行盤車，防止故障擴(kuò)大化，然后再組織力量對(duì)故障進(jìn)行定位、檢修。

（2）1個(gè)故障點(diǎn)的產(chǎn)生可能會(huì)出現(xiàn)多個(gè)故障現(xiàn)象，應(yīng)該從現(xiàn)象中尋找關(guān)聯(lián)共同節(jié)點(diǎn)，這樣就能快速定位故障點(diǎn)。

（3）定期對(duì)機(jī)械超速保護(hù)裝置進(jìn)行檢查，空車運(yùn)行手動(dòng)釋放，檢查保護(hù)裝置工作是否正常。

3 結(jié)束語

船舶遠(yuǎn)洋航行時(shí)，保證足夠的發(fā)電柴油機(jī)在網(wǎng)運(yùn)行，防止柴油機(jī)組故障停車，導(dǎo)致船舶失電。電力的保障非常重要，這就要求值班人員在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)要有過硬的應(yīng)急處置能力，平時(shí)要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，制定相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)制度，確保船舶海上航行時(shí)電力保障萬無一失。