柴油机运行中常见故障及应及处理2010-09-28 08:17:22| 分类:自动化|字号大中小订阅第一节运行中发生故障时的处理原则及分析判断处理原则及分析判断归纳如下:1)发生故障后,首先应采取应急措施,然后才分析研究原因,以防止故障进一步扩大。
2)在没弄清故障原因之前,不能随意乱拆机器,以免因无谓的拆装而延误排除故障的时间或因拆装不当而造成新的或引起更大的故障。
3)在分析排除故障的过程中,应先外后内;先系统后机械;先运动机件,后固定机件等。
并结合柴油机的历史情况进行判断。
4)在排除故障后进行起动时,应先盘车,后起动运转。
第二节各种应急情况下的操作和管理一、封缸运行船舶在航行时,当柴油机的一个或一个以上的气缸发生了故障,一时无法排除,此时可采取停止有故障气缸运转的措施。
根据船舶规范要求,六缸以下的柴油机,应能保证在停掉一个气缸的情况下继续保持运转;缸数多于六个的柴油机,应能保证在停掉两个气缸的情况下保持运转。
所以停掉一二个气缸,柴油机转入应急运转,是可以维持船舶继续航行的。
1.单缸停油这种只采取停油而不拆除运动部件的封缸运行又叫减缸(或停缸)运行。
具体步骤:1)利用停油机构(专用工具)将高压油泵柱塞下方的滚轮抬起,使滚轮与凸轮脱离接触,该缸喷油泵则停止工作;2)也可用打开该缸喷油器上的回油阀的办法使燃油停止喷入气缸。
但不要采取关闭该高压油泵进油阀(如果装有的话)的办法来停止供油,以免喷油泵偶件因干摩擦而咬死。
单缸停油后,还应采取下列措施:1)适当减少该缸的润滑和冷却。
2)打开该缸的示功阀。
2.只拆除活塞组件的封缸运行只作拆除活塞组件(包括活塞杆填料函)处理。
连杆和十字头仍留在机内随曲轴一起运动。
除采取单缸停油措施外,还需要进行下列处理:1)用专用工具封住活塞杆填料函箱孔。
2)关闭该缸冷却液进出口阀,并封闭活塞冷却系统。
3)弯流扫气的柴油机,要用专用工具封住气缸的排气口,直流扫气或四冲程机,根据具体情况将气阀锁住在常关的位置。
4)拆除通向该缸起动阀的所有管路,并用封头将该缸的空气管路堵死。
5)某些类型的柴油机,为了保证十字头,连杆大端的正常润滑,应将十字头上活塞杆的安装孔封住。
3.活塞、连杆、十字头都拆掉的封缸除了采取单缸停油及上述拆除活塞封缸运行中的2、3、4项措施外,还应进行下列处理:1)封闭该缸的润滑系统。
2)用专用工具封闭该缸曲柄销上的油孔。
不论采取上述哪一种封缸运行时,除了规定的处理措施外,都必须注意下面几点:1)减小油门,降低柴油机的转速以防止其余各缸超负荷及船体、机体等因封缸而引起的剧烈振动,直至消除。
2)限制各缸的燃油供油量,使它的排气温度不超过正常运行时的规定值。
3)告知驾驶台,不应频繁换向,应将起动次数减少至最低限度。
二、停增压器运转如果损坏的增压器不能就地修理好,船上又无备品更换时,通常采用停增压器运行。
具体做法如下:1)航行中,如果时间紧迫,要求尽快恢复航行而又无法在极短时间内修复时,可采取将增压器转子锁住的应急措施,用专用工具在涡轮端将转子轴卡死,使其不能转动,重新起动柴油机运转——叫锁住转子后运行法。
2)如果仍需运行较长的时间,而又有较充裕的时间进行处理时,可采取在最短的时间内将增压器转子拉出,并用专用盖板将壳体两端隔开和将两端盖封住,以保证柴油机仍可继续运行——称拆除转子法。
抽出转子后,应停止增压器滑油的供给。
四冲程柴油机作非增压器运行时,相当于非增压柴油机,仍可靠活塞的往复运动吸入新气和排出废气,因此要将柴油机的转速降得较低。
二冲程机的增压系统和换气条件都比四冲程机复杂,要根据具体条件进行应急处理。
1)单独增压系统的增压器损坏时,可开动应急鼓风机。
2)串联增压系统的增压器损坏时,应把损坏的增压器的转子固定,并打开扫气箱的端盖板,以便扫气泵能直接从外界吸入空气,防止扫气箱内产生负压。
3)并联增压系统的增压器损坏时,可利用活塞下部空间供气。
不管是四冲程柴油机还是二冲程柴油机,采取停增压器运行时,都应减小供油,降低柴油机的负荷及转速,务必使柴油机的排气温度不超过规定的数值。
三、拉缸时的应急处理拉缸现象是指柴油机活塞组件与气缸套工作表面互相作用而出现刮痕、烧伤和咬死等损伤。
根据损伤程度的不同,通常又把这些刮痕、烧伤和咬死分别叫做划伤,拉缸和咬缸。
活塞环与缸套之间的拉缸通常发生在柴油机运转的初期,一旦磨合结束,就几乎不再发生。
活塞裙部与缸套的拉伤则往往在磨合期后并稳定运转了数千小时之后发生。
1.造成拉缸的原因1)气缸润滑不良,滑油品质差,注油器或注油系统发生故障。
2)长时间超负荷或负荷不均匀,使某些气缸和活塞过热。
3)冷却不当,冷却水温过高或过低。
4)运动部件对中不良,引起偏磨等。
2.发生拉缸时的征兆1)气缸、活塞冷却液出口温度明显升高。
2)可以听到活塞与缸壁间干摩擦的声音。
3)曲轴箱和扫气口温度升高,有时有烟气冒出。
4)严重时,转速明显下降,甚至自行停车。
3.应急处理1)发现有拉缸征兆时,应立即减油降速。
2)用专用工具把发生拉缸事故的那一缸作单缸停油。
3)用手摇动气缸注油器以加强该气缸的润滑。
4)打开该缸示功阀,释放气缸内的压力。
5)加强对活塞的冷却。
四、柴油机敲缸柴油机在运行中发出有规律的不正常声响或敲击声,这种现象称为敲缸。
敲缸又常分燃烧敲缸和机械敲缸两种。
燃烧敲缸:活塞行至上死点附近时发出尖锐的金属敲击声称为燃烧敲缸,又叫热敲缸。
此时若继续运行下去,则柴油机的最高爆发压力异常升高,各部件热应力增大,在冲击力的作用下,运动部件磨损过快,并容易导致损坏。
机械敲缸:因运动部件和轴承间隙不当,常常引起钝重的敲击声或摩擦声,多发生在上、下死点或刚越过上、下死点时,这种现象称为机械敲缸或叫冷敲缸。
若要判断属哪一种敲缸,可用降低柴油机转速或切断燃油供应的办法,若敲击声随之消失,即为热敲缸;若敲击声仍不能消除,则可能是机械敲缸。
可用金属听诊棒作进一步探查,并确定敲缸发生的部位。
1.造成敲缸的原因1)热敲缸可能是喷油过早,喷油器有故障,超负荷运行和燃油品质差等引起的。
这种故障也可用测取示功图的办法进一步分析判断。
2)机械敲缸则可能是由于气缸套上部磨出凸台,运动部件中心线不正,各轴承间隙过大或产生偏磨,气缸套严重磨损或主要部件紧固螺栓松动等原因造成。
2.发生敲缸时的应急处理1)先减油降速,以免造成机件损坏。
2)若判断为热敲缸,应对影响燃烧的设备进行检查和调整。
3)若确诊为冷敲缸,则应对有关机件进行调整、紧固、修理或更换。
五、扫气箱着火1.扫气箱着火的外观表现扫气箱着火表现为排气温度升高、排气冒黑烟、柴油机转速下降、扫气温度高、扫气箱过热甚至表面变色、油漆脱落以及增压器会发生喘振等,当打开扫气箱放残旋塞检查时,会有烟雾和火花喷出。
2.扫气箱着火的原因1)扫气箱内积聚有可供燃烧的物质:燃烧产物经气缸和扫气口漏入以及过多的气缸油或没燃烧的燃油沉积在扫气箱内蒸发而成很容易着火的油气混合物2)高温火源:由于燃气下窜或扫气压力过低,废气倒流入扫气箱而造成温度过高。
3.扫气箱着火的预防措施1)定期检查和清扫气空间,避免积聚过多的油污;每班逐个打开排放阀并放掉残油残水。
2)控制适当的扫气温度。
3)避免长时间低速运行,以免燃烧不良。
4)避免超负荷运行,超负荷运转会加剧磨损和燃气泄漏。
5)定期检查缸套、活塞、活塞环的技术状态,磨损超过极限值或有损坏时应及时修理或更换。
6)正确调整喷油泵的供油定时和喷油器的雾化质量。
4.扫气箱着火时的应急处理措施1)降低柴油机的转速,切断着火缸的燃油供应,适当加大着火气缸的滑油注油量。
2)火势不严重,可待积油烧完为止;火势严重,应立即停车,采取灭火措施,用转车机盘车。
3)采取灭火措施时,首先考虑用蒸汽进行箱内灭火;如火势很猛,可用CO2灭火。
必要时也可用热水喷射扫气箱外壳以降低其温度。
4)火扑灭后,一般情况下过5~15分钟后,可重新恢复被切断燃油供应的气缸的供油,起动柴油机,缓慢加速,并将气缸注油量调至正常。
六、曲轴箱爆炸1.造成曲轴箱爆炸的原因1)曲轴箱内的油雾达到可爆燃的混合比,这是爆炸的基本条件。
2)曲轴箱内出现高温热源,这是发生爆炸的决定因素。
2.应急处理征兆:曲轴箱发热,透气管冒出大量油气或嗅到很浓的油焦味或油雾探测器报警,应迅速减油降速。
爆炸:立即关油停车,并立即采取灭火措施,打开机舱通风天窗等让油烟迅速排出,但不可马上打开曲轴箱道门,以防新鲜空气窜入引起第二次爆炸。
应间断性地盘车,以防运动部件咬死。
七、柴油机飞车时的应急处理转速急剧升高,大大超过标定转速,这种现象叫柴油机飞车。
引起柴油机飞车的原因主要有:①调速器损坏或失灵;②轴系裂断或螺旋桨失落而造成空负荷;③或在大风浪中螺旋桨露出水面等。
应急处理:轮机管理人员若遇到柴油机飞车,①应立即减油或停车检查原因。
②如果操纵手柄停不了车,应采取切断供油或堵死进风口的办法,迫使柴油机停车。
③停车后,应立即盘车,以防卡死。
八、烟囱冒火1.烟囱冒火的原因1)油雾燃烧所形成的火花这种火花在白天不易发现,在黑天可看到细小而短的浅粉红色火花从烟囱中冒出。
多发生在柴油机超负荷、部分气缸燃油雾化较差或气缸空气供应不足等情况下,使气缸内喷入的燃料不能完全燃烧,气缸内过量的油雾或微细油珠被高温排气直接带出烟囱时遇氧而燃烧。
2)残油燃烧所形成的火花此类火花形状较上述稍长,颜色也稍深,由烟囱冲入天空并随风飘流后自行熄灭。
一般发生在柴油机部分喷油器滴油或在低负荷运行中燃烧不良的情况下,尤其当排烟系统的温度、压力长期偏低时,尚未燃烧的油分常常积存在排烟道内,即使被带出烟囱,也难以被低温燃气所点燃。
3)烟灰沉积物燃烧所形成的火花从烟囱排出的火花,大多是板状。
这类火花亮点较大,呈黑红色,持续时间较长,有灰分及不同形状团体颗粒伴随火花同时从烟囱冲出,常常落在甲板上还继续燃烧,容易引起火灾。
这类烟囱冒火最为常见,危险性也最大,其原因有:(1)燃油质量差。
(2)燃油的喷油设备不完善或故障,不完全燃烧使排气中的含油物质增加。
(3)气缸润滑油的注油量太大。
(4)气缸进气系统工作不完善。
四冲程柴油机换气条件优于二冲程柴油机,所以发生烟囱冒火的情况也少些。
(5)废气锅炉脏堵。
2.烟囱冒火的预防措施(1)使柴油机气缸内的燃烧保持良好状态;(2)加强对各缸燃烧过程的监测,及时发现不正常情况;(3)加强废气锅炉的管理,保持良好的燃烧效果;(4)选用合适的除炭剂等化学品,定期向排烟管或废气锅炉内投放,以便于预防结垢和清通系统,使管壁上的积炭等软化、脱落,甚至降低燃点后燃烧;(5)为保证油轮的安全,烟囱内装有喷水灭火装置,防止烟囱冒火。
3.应急处理(1)若出现第一类火花,应立即降低柴油机负荷或慢慢停车。
(2)若出现第二、三类火花,在环境允许的条件下应让其继续“喷冒”,使排气系统内的油性沉积物尽量吹掉、烧尽。