氣缸油殘油監(jiān)控范文
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《航海技術(shù)雜志》2015年第三期
某海峽型散貨船主機(jī)為韓國現(xiàn)代2009年生產(chǎn)的MANB&W6S70MC低速柴油機(jī)，最大持續(xù)功率為16860kW，額定轉(zhuǎn)速為91r/min，經(jīng)濟(jì)航速下主機(jī)轉(zhuǎn)速為70r/min，使用SHELL氣缸油。圖1為從2013年3月—2014年5月檢測的主機(jī)139只殘油樣品Fe/BN區(qū)域分布，可見少數(shù)樣品在高風(fēng)險區(qū)域，也有相當(dāng)一部分樣品處于較高風(fēng)險區(qū)域。根據(jù)MDT服務(wù)函對殘油化驗結(jié)果建議值，ICP（光譜分析法）Fe含量高于300mg/kg，BN低于10mgKOH/g的樣品為高風(fēng)險區(qū)域。圖2～7分別為主機(jī)各個氣缸的殘油樣品Fe/BN分布以及每個缸套的檢查情況。通過對1#缸的樣品分析可知，有相對較多的樣品點落在含F(xiàn)e量大，同時BN低的高風(fēng)險、較高風(fēng)險區(qū)域；缸套檢查則發(fā)現(xiàn)掃氣口較臟，活塞環(huán)局部少量積碳，缸壁干燥且暗淡、無光澤。
由圖3a可知，2#缸的殘油取樣中大多數(shù)樣品屬于低風(fēng)險區(qū)域；從缸套檢查情況看，2#缸掃氣口干凈、濕潤，活塞環(huán)表面清潔、光滑，缸壁平滑、清潔、濕潤。由圖4可知，3#缸殘油中較多的樣品分布在含F(xiàn)e量大，同時BN低的高風(fēng)險、較高風(fēng)險區(qū)域；缸套檢查發(fā)現(xiàn)掃氣口較臟且活塞環(huán)干澀、活動性遲緩，缸套表面干燥、無光澤，缸套氣口附近已有“黑斑”生成。由圖5和6可知，在4#缸與5#缸的殘油取樣分析中均有相對較多的樣品分布在低風(fēng)險區(qū)域；缸套檢查發(fā)現(xiàn)4#缸與5#缸掃氣口干凈、濕潤，活塞環(huán)濕潤、有光澤，缸壁平滑、濕潤、有光澤。由圖7可知，6#缸極大多數(shù)樣品分布在低風(fēng)險區(qū)域，只有個別點落在風(fēng)險區(qū)域；缸套檢查情況相當(dāng)好，掃氣口干凈、濕潤，活塞環(huán)及活塞柱面清潔、濕潤、有光澤，缸壁平滑、濕潤、有光澤。從上述6個缸的氣缸油殘油化驗結(jié)論與對應(yīng)的缸套檢查情況看，二者情況完全一致，可以互為補充。同時也可看出，雖然為同一臺主機(jī)，各缸的氣缸狀況差異較大，特別是3#缸狀況較差，已有明顯的腐蝕磨損趨勢，需要適當(dāng)增加掃氣溫度，提高缸套溫度，減輕或消除腐蝕磨損。
輪機(jī)長通過平時的檢測、分析、檢查，及時掌握主機(jī)各缸的實際狀態(tài)，并及時調(diào)整注油率、排除故障。對各缸殘油樣品中的Fe含量與BN進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)BN小于10mgKOH/g時，F(xiàn)e含量大幅上升，此時缸套就很容易產(chǎn)生黑斑（冷腐蝕）。利用隨船樣品化驗分析儀進(jìn)行殘油BN化驗，若BN小于15mgKOH/g，應(yīng)適當(dāng)增加注油率，以達(dá)到MDT的要求，降低缸套磨損。殘油BN不但與主機(jī)負(fù)荷及燃油含硫量有關(guān)，同時與水分含量也有重要的關(guān)聯(lián)。掃氣含水量、燃油含硫量、氣缸油注油率等均影響B(tài)N，進(jìn)而產(chǎn)生腐蝕磨損。掃氣含水量與空氣濕度、掃氣溫度等有關(guān)，當(dāng)船舶航行于熱帶高濕海域時，要特別留意空冷器冷凝水的情況。掃氣溫度的設(shè)定具有雙重性，較低的溫度可以起到“冷干”掃氣，掃氣相對濕度降低；但是溫度低會影響缸壁溫度，一旦缸壁溫度低于露點，即產(chǎn)生低溫腐蝕。建議將掃氣溫度設(shè)定在MDT允許范圍的低限，同時結(jié)合缸套檢查，確認(rèn)是否在掃氣口附近產(chǎn)生“黑斑”現(xiàn)象，若有“黑斑”則需要適當(dāng)提高掃氣溫度。燃油含硫量的變化也將影響B(tài)N，船舶每次加油后，都要根據(jù)含硫量調(diào)整注油率，保證合理的殘油BN（一般BN須大于15mgKOH/g）。
2氣缸及氣缸油殘油監(jiān)控給船舶安全營運帶來的益處
某船利用便攜式鐵譜分析儀，成功預(yù)測到活塞環(huán)故障，從而防止進(jìn)一步的部件損壞。2013年12月，該船鐵譜分析儀測得的3#缸Fe含量異常，相對應(yīng)的磨損顆粒指標(biāo)上升，高于以往記錄。檢查掃氣口，發(fā)現(xiàn)第一道活塞環(huán)已經(jīng)嚴(yán)重失去彈性，及時吊缸更換，防止嚴(yán)重后果。根據(jù)MDT建議，現(xiàn)代柴油機(jī)可采用“基于狀態(tài)監(jiān)控結(jié)果確認(rèn)最佳檢修周期”，有效的氣缸監(jiān)控為“延長吊缸周期”提供有力保障，節(jié)省備件消耗，提高維護(hù)保養(yǎng)效率。
3結(jié)束語
近年來，普遍采用降低注油率的方法來降低氣缸油成本。氣缸殘油和氣缸狀態(tài)的有效監(jiān)控，能幫助船上定量判斷各缸殘油BN是否足夠，特別是在低負(fù)荷、高硫燃油情況下，判斷氣缸注油率是否滿足使用要求；能定量了解每個氣缸缸套、活塞環(huán)磨損情況是否在合理范圍內(nèi)，及時調(diào)整氣缸注油率，有效避免酸性腐蝕（冷腐蝕）和過度機(jī)械性磨損，有效預(yù)警活塞環(huán)損壞情況，防止缸套的進(jìn)一步損壞；能協(xié)助判別每個氣缸掃氣箱填料函密封的狀態(tài)，避免滑油污染等。
作者：趙逾 單位：浙江遠(yuǎn)洋運輸股份有限公司