船用分油机跑油故障分析

2012-01-13 13:24马志超
船舶标准化工程师 2012年1期
关键词:排渣油机水封

马志超

(天津海运职业学院,天津 300350)

0 引言

船舶油料(滑油和燃油)在进入船舶柴油机前,必须要经过净化处理。船舶油料的净化处理手段主要有:沉淀、过滤和离心净化。其中,对油料的沉淀需要较长时间,通常需12h以上才能达到沉淀的效果[1]。而过滤油料使用的过滤器对油料的流量提出限制,而且压力损失也较大。因此,对于油料的净化处理,离心净化显得尤为重要,而离心净化的关键部件就是分油机。分油机主要是采用离心旋转的方式,使待净化的油料进入分油机后高速旋转。由于净油、水和机械杂质三种物质存在密度差,故旋转时会产生不同的离心力,从而使水和机械杂质从净油中分离出来。

然而,由于结构和系统复杂,加上管理人员的疏忽,船用分油机在分油过程中经常出现出水口和排渣口跑油的故障。因此,本文总结了出水口和排渣口跑油的各种原因和排除方法,希望对轮机管理人员提供参考建议。

1 跑油故障分析

分油机跑油故障包括出水口跑油和排渣口跑油两种情况。

1.1 出水口跑油故障分析

分油机最重要的部件是其内部的分离筒,在分离筒内安置分离盘组。在分离筒下部安装甩水盘和配水盘,以实现配水和提高水的压力。目前,船用分油机的具体结构大同小异,其具体结构在各种教材和说明书中均有详细介绍,本文不做赘述。分油机工作过程对水的使用可谓“精妙”,现总结出水口跑油的原因基本如下:

1)分离盘组脏污。分离筒内部分离盘组的脏污,尤其是分离盘片之间的脏堵,造成流油通道的阻塞,使得油水分界面外移,从而造成出水口跑油。这主要是由于运行时间过长,未能及时拆洗分油机,造成积垢严重。

2)比重环选择不当。比重环内径的大小,直接决定出水口的直径。比重环内径过小,则出水口出水不顺畅,使得油水分界面内移而使分离效果变差;比重环内径过大,则出水口出水过多,使得油水分界面外移而造成出水口跑油。

3) 油温过低或油温过高。油温过低,油料粘度变大,使流动性能减弱,并且相对密度增加,使旋转的离心力变大,从而使油水分界面外移,造成分油机出水口跑油。油温过高时,会导致水封水蒸发而减少,从而破坏了水封,使油水分界面外移,同样造成出水口跑油。在实船运行中,绝大多数是因油温过低而造成的出水口跑油。

4)起动时没有注入水封水或者水封水加的太少。水封水太少会使油水分界面外移,造成出水口跑油。

5)分离油的密度过大。分离油的密度过大,会使分离筒内部油的离心力增加,使油水分界面外移,造成出水口跑油。

6)分油机净油出口阀开度过小。净油出口阀未开启或开度不足,会造成净油流油通道背压过高,导致油水分界面外移,从而造成出水口跑油。

7)向心油泵故障。分油机的净油排油泵为不转动的向心泵,若向心油泵由于脏污而不能正常排油,则净油无法正常排出,导致分离筒内油压增高,油水分界面外移,造成出水口跑油。

1.2 排渣口跑油故障分析

排渣口跑油的原因如下:

1)高置水箱缺水或工作水泄漏。高置水箱缺水或工作水泄漏将导致滑动底盘下方的水压难以建立,从而导致分油机的排渣口关闭不严,造成排渣口跑油。

2)分离筒转速低。分油机工作过程中,滑动底盘下方的水压是由甩水盘提供的,而甩水盘与活动底盘是通过周向的6个内六角螺钉固定在一起,即活动底盘旋转,带动甩水盘高速旋转,从而提高进入活动底盘下方的水压。若分离筒转速底,则活动底盘下方的水压较低,导致排渣口不能完全关闭,造成排渣口跑油。

3)分离筒上泄水孔堵塞。分油机工作过程中,若工作水的脏污将泄水孔堵塞,则滑动圈上方的水压较高,克服弹簧力被压下,因泄水阀(周向3个)固定在滑动圈上方,故会将活动底盘上的3个泄水孔打开,致使滑动底盘下方水压较低,造成排渣口关闭不严而跑油。

4)滑动圈下方弹簧失效。滑动圈下方弹簧失效,会导致泄水口常开,使滑动底盘下方水压较低,从而造成排渣口跑油。

5)滑动圈上方泄水阀失严。泄水阀的材质是硬质塑料,可能会因其失效而导致滑动底盘下方水压低,造成排渣口跑油。

6) 密封零失效。工作时间过长易引发密封零失效,易导致滑动底盘下方水压下降,造成排渣口跑油。

2 跑油故障排除

2.1 出水口跑油排除

通过前面的分析,分油机出水口跑油的根本原因可归结为:油水分界面(水封水)遭到破坏或向外移动。

1)比重环不当引起跑油故障。如换油后出现出水口跑油现象,则一般是比重环内径选择不当引起,更换比重环即能解决,否则可排除比重环引起的跑油故障。

2)排除油温故障。通过观察工作面板上的温度显示可以确定油温是否正常。

3)分离盘的脏污。分离盘的脏污程度可由轮机日志大致确定。

4) 水封水是否遭到破坏。若出现出水口跑油现象,可重新进行分油作业操作,并重新注入水封水。若仍然泡油,则可以排除水封水遭到破坏而引起的此故障。

2.2 排渣口跑油故障排除

通过分析,可得出排渣口跑油原因主要包括两方面:一是滑动底盘下方缺水或水压过低;二是滑动底盘下方水压满足要求,但排渣口关闭不严。

1) 高置水箱的水量可以通过观察来确定是否缺水。若分油机转速和控制面板上的电流正常,则滑动底盘下方的甩水盘给工作水提供的压力正常。若确定工作水管路不堵塞,则可确定分油机的工作水压正常。若确定工作水没问题,并确定滑动圈附近的两个泄水孔没有堵塞,则应考虑分油机各个接合面处的密封零失效问题。

2)考虑密封零失效问题时一般应通过解体分油机来进行确定。首先考虑排渣口的主密封零,观察主密封零的表面是否有损伤或安装是否到位;其次应检查滑动底盘与主体之间的密封零;最后检查滑动圈上方的三个塑料密封堵头是否失效。此外,立轴的下沉也可导致排渣口关闭不严而造成排渣口跑油。

上述故障分析排除都是对分油机本体进行的,然而在实船工作过程中,对分油机进行故障判断之前,应首先对分油机系统进行故障判断,以确定是分油机本身故障还是分油系统某个部件的故障。

3 实船出水口跑油故障案例

某香港籍的干货轮在从连云港到JEDDA(沙特的吉达)港的航行过程中,轮机值班人员听到分油机控制面板的报警声,发现是控制面板上的漏油警报响起,并且分油机自动停止工作。于是,二管轮再次启动分油机,观察启动电流,发现启动电流正常。但发现面板上的油温显示存在波动,波动范围为75℃~110℃。正常使用分油机,通过出水口和排渣口的观察,发现出水口有油流出,因此判断分油机故障为出水口跑油。由于此分油机上午分油作业一直很正常,故二管轮断定不是比重环的问题。此时,有人建议二管轮对分油机进行清洗,因为已有近一个月时间未对分油机进行清洗,有可能是由于分离盘组脏污造成。根据经验,二管轮先对整个系统进行检查判断,准备确定系统正常后再进行复杂的清洗工作。在检查系统过程中,发现加热器自动调节阀总是在上下波动,且幅度较大,故二管轮判断是系统的问题。在判断故障出现在自动调节阀附近后,由于与自动调节阀相连的温度传感器更容易更换,于是先更换传感器,重新启动分油机后,故障排除。

本次故障能够顺利排除,完全得益于二管轮对分油机系统的熟知和在故障处理时遵循“先简单后复杂”的原则。

4 结语

本文对分油机出水口和排渣口跑油的故障进行分析,并且通过实船一次出水口跑油故障的分析,总结如下:

1) 轮机人员在工作过程中要树立良好的“系统观”。船舶机械设备种类繁多,管路系统复杂,在对各种设备的管理过程中,若能将各种设备和复杂的管路进行系统化和网络化,则有利于轮机管理人员对故障进行处理和排除。

2)在对某一设备进行故障分析和排除时,轮机管理人员应该以系统观为基础,先分析系统是否工作正常,再考虑系统中各种设备的作用,以缩小故障范围,准确确定故障原因。而且在解决故障时,要遵循“先简单后复杂”的原则进行故障排除。

[1]杜荣铭.船舶柴油机[M].大连:大连海事大学出版社,2007.08:155.

[2]Alfa Laval.Alfa Laval FOPX 609TFD-24 Separator Manual[Z].

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