I. Vian ilmenemisen oireet
Kote nenhai -pyörän kolme generoivaa dieselmoottoria ovat kaikki japanilaisia Yanmar-dieselmoottoreita, malli EY26, teholla 1620KW ja nimellisnopeudella 720r/min, jotka ovat nelitahtisia kuusisylinterisiä keskinopeita dieselmoottoreita.
No.2 generaattoridieselmoottorin kattavasta remontista oli kulunut kuukausi. Konehuoneen rutiinitarkastuksessa työskennellessäsi ja tankkattaessa Malesiasta Afrikkaan suuntautuvan matkan aikana havaittiin, että generaattoridieselmoottorin nro 2 sylinterien nro 1 ja nro 4 pakokaasujen lämpötilat olivat merkittävästi korkeammat kuin vastaavat. muista sylintereistä. Vertailu valmistajan spesifikaatioihin osoitti, että nämä lämpötilat olivat ylittäneet ohjekirjassa annetut standardiarvot. Tästä poikkeavasta huolimatta kaikki muut generaattoridieselmoottorin toimintaparametrit pysyivät normaaleissa rajoissa, eikä epänormaalia ääntä, tärinää tai hajua havaittu.
II. Korkean pakokaasun lämpötilan vian mahdollisten syiden analyysi
Generaattoridieselmoottorin korkea pakokaasun lämpötila voi johtua useista tekijöistä, jotka liittyvät ensisijaisesti polttoainejärjestelmään, imu- ja pakojärjestelmiin, komponenttien kulumiseen ja muihin sekalaisiin ongelmiin. Pääasialliset syyt liittyvät kuitenkin tyypillisesti polttoaineen palamisen laatuun ja ilmanvaihtoon.
1. Polttoainejärjestelmään liittyvät ongelmat
(1) Polttoaineen liiallinen viskositeetti tai huono polttoaineen laatu
1) Liiallinen polttoaineen viskositeetti
① Kote Nenhai -aluksen Yanmar-generaattoridieselmoottorit käyttävät raskasta polttoöljyä (HFO), kun kuormitus ylittää 25 %. Jos kuormitus ei täytä vaadittua kynnysarvoa HFO-käytön aikana, riittämätön polttoaineen virtaus ja liiallinen lämpöhäviö voivat johtaa alhaiseen öljyn lämpötilaan tai korkeaan viskositeettiin. Tämä johtaa huonoon sumutukseen, mikä aiheuttaa viivästyneen palamisen sylinterissä ja pitkittyneen jälkipolton, mikä lopulta johtaa kohonneisiin pakokaasujen lämpötiloihin.
② Kote Nenhain polttoainejärjestelmä on jaettu päämoottorin ja generaattoridieselmoottorien kesken. Laituriin kiinnittymisen jälkeen, kun pääkone on sammutettu, generaattoridieselmoottoreiden pieni polttoaineenkulutus vaikeuttaa automaattisen polttoaineen lämmitysjärjestelmän ylläpitämistä optimaalisessa lämpötilassa. Manuaaliset säädöt höyrymäärän vähentämiseksi ovat usein tarpeen. Jos höyryn määrää vähennetään liikaa, öljyn lämpötila voi laskea liian alhaiseksi, mikä johtaa huonoon sumutukseen ja pitkittyneeseen jälkipoltoon, mikä nostaa pakokaasun lämpötilaa.
2) Huono polttoaineen laatu
Polttoaineen ominaisuudet, kuten setaaniluku ja viskositeetti, vaikuttavat suoraan syttymiseen ja palamistehokkuuteen. Alhaiset setaaniluvut pidentävät sytytysviivettä, mikä johtaa karkeaan palamiseen ja myöhäiseen syttymiseen, mikä nostaa palamispainetta ja pakokaasujen lämpötilaa [3]. Sitä vastoin liian korkea setaaniluku voi johtaa epätäydelliseen palamiseen ja palamisen laadun heikkenemiseen, mikä myös nostaa pakokaasujen lämpötilaa. Polttoaineen korkea viskositeetti heikentää sumutusta, mikä johtaa epätäydelliseen palamiseen ja nostaa pakokaasun lämpötilaa entisestään. Siksi huono polttoaineen laatu vaikuttaa sumutukseen ja palamiseen, mikä osaltaan nostaa pakokaasujen lämpötiloja koko generaattoridieselmoottorissa.
(2) Polttoaineen syöttö- ja ruiskutusjärjestelmän viat
1) Injektorin toimintahäiriö
Korkea pakokaasun lämpötila voi johtua alhaisesta venttiilin avautumispaineesta, joka johtuu katkenneiden tai löystyneiden painejousien, löystyneiden lukkomuttereiden, virheellisen asennuksen tai juuttuneiden suuttimien vuoksi. Nämä olosuhteet voivat johtaa varhaiseen ruiskeen alkamiseen ja viivästyneeseen injektion lopettamiseen, mikä pidentää injektion kestoa ja heikentää sumutuksen laatua. Tämä estää polttoaineen oikean sekoittumisen raittiiseen ilmaan, mikä huonontaa palamisen laatua ja aiheuttaa vakavaa jälkipolttoa, komponenttien ylikuumenemista ja pakokaasujen lämpötilan nousua. Lisäksi suuttimen suuttimen halkaisija voi heikentää sumutusta ja palamista, kun taas ruiskusuuttimen kartiopinnan huono tiivistys tai eroosion aiheuttamat reiät ja halkeamat voivat aiheuttaa polttoainevuotoja, pidentäen jälkipolttoaikaa ja heikentäen palamisen laatua entisestään. Tällaisissa tapauksissa injektori tulee tarkastaa hiilen kertymisen varalta, ja venttiilin avautumispaineen, tiivistyksen ja sumutuslaadun testit tulee suorittaa ongelman diagnosoimiseksi.
2) Polttoaineen ruiskutuspumpun vika
Pakokaasun lämpötila voi nousta myös männän ja holkin välisen liiallisen kulumisen vuoksi, mikä heikentää tiivistyskykyä ja ruiskutuspainetta, mikä johtaa huonoon sumutukseen ja pienempään ruiskutuskulmaan. Venttiilin ja venttiilin istukan välinen voimakas kuluminen voi samoin heikentää tiivistystehoa, mikä aiheuttaa jäännöspaineen laskun korkeapaineisessa polttoainelinjassa ja ruiskutustilavuuden pienenemisen, jotka molemmat vaikuttavat sumutuksen laatuun ja palamisprosessiin, mikä lopulta heikentää palamisen laatua ja lisää. pakokaasun lämpötila.
3) Vaurioitunut polttoainesuodatin
Vaurioitunut polttoainesuodatin voi heikentää polttokammioon tulevan polttoaineen laatua, mikä mahdollistaa suurempien polttoainehiukkasten, jotka eivät voi täysin hajota ja palaa, mikä johtaa huonoon sumutuksen ja palamisen laatuun ja näin ollen nostaa pakokaasun lämpötilaa. Tämä skenaario voidaan sulkea pois, jos vain yhdessä sylinterissä on epätavallisen korkea pakokaasun lämpötila.
2. Imu- ja pakojärjestelmäongelmat
1) Imuventtiilin toimintahäiriöt
Yksi mahdollinen syy imuventtiilin toimintahäiriöön on imuventtiilin varren yläosan kova kuluminen, mikä johtaa liialliseen venttiilin välykseen. Tämä vaikuttaa imuventtiilin ajoitukseen, jolloin se avautuu myöhään ja sulkeutuu aikaisin. Tämän seurauksena polttokammioon tulevan raikkaan ilman määrä vähenee merkittävästi, mikä johtaa alhaisempaan puristuspaineeseen puristustahdin lopussa, polttoaineen epätäydelliseen palamiseen, heikentyneeseen palamisen laatuun ja kohonneeseen pakokaasun lämpötilaan.
Toinen mahdollinen ongelma on imuventtiilin tiivistekartion pinnan voimakas kuluminen tai venttiililevyn kuluminen tai imuventtiilin juuttuminen auki-asentoon. Nämä olosuhteet estävät imuventtiiliä sulkeutumasta tiukasti, jolloin raitista ilmaa pääsee vuotamaan palokammiosta imuventtiilin kautta, mikä vähentää ilmamäärää, heikentää palamisen laatua ja nostaa pakokaasun lämpötilaa.
Tämä tilanne voidaan diagnosoida mittaamalla imuventtiilin venttiilivälys ja suorittamalla venttiililevyn tiivistyskoe.
2) Pakokaasuventtiilin toimintahäiriöt
Pakokaasuventtiilin toimintahäiriöt voivat johtua useista tekijöistä:
- Poistoventtiilin levyn eroosio, joka johtaa pieniin reikiin.
- Poistoventtiili on jumissa auki-asentoon.
- Pakoventtiililevyn tiivistyslinjassa on kolhuja ja koloja, mikä johtaa huonoon tiivistykseen.
Nämä ongelmat mahdollistavat raitista ilmaa vuotavan pakoventtiilistä, mikä vähentää ilmatilavuutta sylinterissä, alentaa puristuspainetta, heikentää palamisen laatua ja nostaa pakokaasun lämpötilaa.
Tämä tilanne voidaan tunnistaa tarkistamalla pakoventtiililevyn tiivistystila ja tarkistamalla pakoventtiilin joustavuus.
3) Venttiilin käyttömekanismin toimintahäiriöt
Venttiilin käyttömekanismin toimintahäiriöt voivat johtua:
- Löystyneet säätöruuvit venttiilin välystä säätävälle keinuvarrelle.
- Imuventtiilin karaa koskettavan keinuvivun voimakasta kulumista.
- Taipuneet tai vääntyneet työntötangot.
- Rullassa ja nokassa voimakasta kulumista.
Nämä olosuhteet johtavat imuventtiilin välyksen kasvuun, muuttaen imuventtiilin ajoitusta, jolloin se avautuu myöhään ja sulkeutuu aikaisin, vähentää polttokammioon tulevan raikkaan ilman määrää, heikentää palamisen laatua ja nostaa pakokaasun lämpötilaa.
Lisäksi liian kireät säätöruuvit voivat johtaa riittämättömään venttiilivälykseen sekä imu- että pakoventtiileissä. Kun venttiilit saavuttavat maksimikäyttölämpötilansa, ne eivät välttämättä sulkeudu tiukasti, mikä johtaa vuotoon, venttiililevyn eroosioon, sylinterin ilmamäärän vähenemiseen, palamisen laadun heikkenemiseen ja pakokaasun lämpötilan nousuun.
Tämä tilanne voidaan tarkistaa mittaamalla imu- ja pakoventtiilien välys.
III. Vianratkaisutoimenpiteet ja opitut asiat
1. Käsittelyä koskevat toimenpiteet
1) Kun havaitsin vian rutiininomaisen tankkausvuoron aikana, siirryin välittömästi generaattoridieselmoottoriin tarkastamaan perusteellisesti vikaoireet. Myöhemmin käynnistin valmiustilassa generaattorin nro 1 dieselmoottorin, synkronoin virransyötön ja irrotin sitten generaattorin nro 2 dieselmoottorin. Öljynvaihdon jälkeen päätin sammuttaa moottorin yksityiskohtaista tarkastusta varten. Ensimmäisessä tarkastuksessa havaittiin, että kaasuvivun kokonaisasento oli normaalin rajoissa. Seuraavaksi poistin polttoainesuuttimet sylinterinkannista ja tein venttiilien avautumispainetestit, sumutustestit ja tiivistystestit kaikille irrotetuille suuttimille.
Testit osoittivat, että venttiilin avautumispaineet olivat hieman ilmoitettua alhaisemmat. Kun venttiilin avautumispaineet oli säädetty vaadituille arvoille, injektorit asennettiin takaisin generaattoriin. Sytytysjärjestyksen (1-5-3-6-2-4) perusteella tein pieniä säätöjä kunkin sylinterin polttoaineen syöttöön. Kuitenkin, kun generaattorin dieselmoottori käynnistettiin uudelleen ja käytettiin jonkin aikaa, sama korkea pakokaasun lämpötilaongelma jatkui.
2) Tämän jälkeen tarkistin korkeapaineisen polttoainepumpun ja säädin polttoaineen syöttöajoituksen. Näistä säädöistä huolimatta vaurioituneiden sylintereiden pakokaasulämpötila pysyi korkeana. Epäilen likaa pakoputkissa, purin pakosarjat tarkastusta varten, mutta löysin vähän nokea ilman epänormaalia olosuhdetta. Käänsin sitten moottorin ympäri ja mittasin kunkin sylinterin imu- ja pakoventtiilien venttiilivälykset. Mittaukset paljastivat, että sylintereiden 1 ja 4 imuventtiilin välykset olivat merkittävästi suuremmat kuin normaalit käyttövälykset. Tarkemmin tarkasteltuna kävi ilmi, että imuventtiilin varret ja keinuvivut olivat kuluneet voimakkaasti ja venttiilinvälyksen säätöruuvit keinuvipuissa olivat löysällä. Lopuksi säädin imuventtiilin välykset määritettyyn arvoon (0,3 mm) ja kiristin säätöruuvit. Lisäksi vaihdoin suodatinverkon turbiinin imupäässä. Generaattoridieselmoottorin käytön jälkeen jonkin aikaa pakokaasujen lämpötilat palasivat normaalille käyttöalueelle.
2. Oppitunnit
Apumoottoripäiväkirjaa tarkasteltaessa, meriveden lämpötiloja mittaaessa ja konehuoneen henkilökunnan kanssa neuvotellessa havaittiin, että sylintereiden 1 ja 4 pakokaasujen lämpötilat olivat olleet jatkuvasti korkeammat kuin muiden sylintereiden lämpötilat useiden päivien ajan, kun suhtauduttiin suhteellisen viileämmän läpi. Kiinan meren vesillä. Aluksi lämpötilaero ei ollut merkittävä, joten pääinsinööri jätti ongelman huomioimatta ja viivytti sylinterien 1 ja 4 kohonneiden pakokaasujen lämpötilojen syyn tutkimista. Mitään välittömiä toimenpiteitä ei ryhdytty korjaamaan liiallista imuventtiilin välystä ja löystyneitä säätöruuveja. joka kiihdytti keinuvipujen ja imuventtiilin varsien välistä kulumista ja lisäsi venttiilin välystä entisestään. Ajan myötä vika paheni ja pakokaasujen lämpötilaerot lähestyivät kriittisiä tasoja, mikä aiheutti ylikuumenemista ja vaikutti osien käyttöikään ja turvallisuuteen.
Vaikka suuria onnettomuuksia ei tapahtunut, tapaus on syvällinen opetus. Se korostaa, kuinka tärkeää on, että insinöörit analysoivat ja korjaavat kaikki viat ripeästi niiden ilmeisestä vakavuudesta riippumatta, jotta vältytään vakavammilta ongelmilta. Insinöörien tulee lisätä tietoisuuttaan laitteiden turvallisuushallinnasta, parantaa päivittäisiä huoltokäytäntöjä ja ylläpitää korkeaa vastuuta aluksen turvallisen toiminnan varmistamiseksi.