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《航海技術雜志》2015年第三期

1氣缸及氣缸油殘油監控實例分析

某海峽型散貨船主機為韓國現代2009年生產的MANB&W6S70MC低速柴油機，最大持續功率為16860kW，額定轉速為91r/min，經濟航速下主機轉速為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139只殘油樣品Fe/BN區域分布，可見少數樣品在高風險區域，也有相當一部分樣品處于較高風險區域。根據MDT服務函對殘油化驗結果建議值，ICP（光譜分析法）Fe含量高于300mg/kg，BN低于10mgKOH/g的樣品為高風險區域。圖2～7分別為主機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Fe量大，同時BN低的高風險、較高風險區域；缸套檢查則發現掃氣口較臟，活塞環局部少量積碳，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樣品屬于低風險區域；從缸套檢查情況看，2#缸掃氣口干凈、濕潤，活塞環表面清潔、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Fe量大，同時BN低的高風險、較高風險區域；缸套檢查發現掃氣口較臟且活塞環干澀、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險區域；缸套檢查發現4#缸與5#缸掃氣口干凈、濕潤，活塞環濕潤、有光澤，缸壁平滑、濕潤、有光澤。由圖7可知，6#缸極大多數樣品分布在低風險區域，只有個別點落在風險區域；缸套檢查情況相當好，掃氣口干凈、濕潤，活塞環及活塞柱面清潔、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論與對應的缸套檢查情況看，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，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，需要適當增加掃氣溫度，提高缸套溫度，減輕或消除腐蝕磨損。

輪機長通過平時的檢測、分析、檢查，及時掌握主機各缸的實際狀態，并及時調整注油率、排除故障。對各缸殘油樣品中的Fe含量與BN進行分析發現，當BN小于10mgKOH/g時，Fe含量大幅上升，此時缸套就很容易產生黑斑（冷腐蝕）。利用隨船樣品化驗分析儀進行殘油BN化驗，若BN小于15mgKOH/g，應適當增加注油率，以達到MDT的要求，降低缸套磨損。殘油BN不但與主機負荷及燃油含硫量有關，同時與水分含量也有重要的關聯。掃氣含水量、燃油含硫量、氣缸油注油率等均影響BN，進而產生腐蝕磨損。掃氣含水量與空氣濕度、掃氣溫度等有關，當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，即產生低溫腐蝕。建議將掃氣溫度設定在MDT允許范圍的低限，同時結合缸套檢查，確認是否在掃氣口附近產生“黑斑”現象，若有“黑斑”則需要適當提高掃氣溫度。燃油含硫量的變化也將影響BN，船舶每次加油后，都要根據含硫量調整注油率，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，成功預測到活塞環故障，從而防止進一步的部件損壞。2013年12月，該船鐵譜分析儀測得的3#缸Fe含量異常，相對應的磨損顆粒指標上升，高于以往記錄。檢查掃氣口，發現第一道活塞環已經嚴重失去彈性，及時吊缸更換，防止嚴重后果。根據MDT建議，現代柴油機可采用“基于狀態監控結果確認最佳檢修周期”，有效的氣缸監控為“延長吊缸周期”提供有力保障，節省備件消耗，提高維護保養效率。

3結束語

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的有效監控，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、活塞環磨損情況是否在合理范圍內，及時調整氣缸注油率，有效避免酸性腐蝕（冷腐蝕）和過度機械性磨損，有效預警活塞環損壞情況，防止缸套的進一步損壞；能協助判別每個氣缸掃氣箱填料函密封的狀態，避免滑油污染等。

作者：趙逾 單位：浙江遠洋運輸股份有限公司