第十一章柴油机运转管理与应急处理第一节备车和机动操纵一、开航前的备车备车时间一般在0.5 h~6 h之间。
备车的目的是使船舶动力装置处于随时可起动和运转状态备车内容:供电准备;校对时钟、车钟;校对舵机;暖机;各动力系统的准备;转车:冲车和试车。
1.暖机对柴油机冷却系统、滑油系统进行预热,并起动冷却水循环泵、滑油循环泵给机体各部件加温和向各运动摩擦表面供应滑油的过程。
暖机方式:主机淡水系统:发电柴油机冷却系统中的淡水循环,用蒸汽或电加热器对进行加温实现。
滑油系统:蒸汽管道直接加温主机循环油柜,滑油分油机进行分油加温。
2.滑油系统的准备 检查滑油循环柜、增压器油柜、轴系中间轴承座和尾轴承油柜的油位。
起动滑油循环泵并逐渐将油压调至规定值3.冷却系统的准备 检查膨胀水箱的水位和系统中各阀门,起动主机淡水泵,让淡水在系统中循环,系统驱气,暖机。
4.燃油系统的准备 检查主机日用轻柴油柜和重油柜的油位,并注意放残。
对重油日用油柜加温至规定范围,起动低压燃油输送泵,调至规定压力。
5.压缩空气系统的准备 将主、辅空气瓶充气至规定压力,并泄放气瓶内的残水和残油,打开气瓶出口阀、主停气阀或使自动主起动阀处于“自动”位置上。
6.转车(盘车) 开动转车机,转动主机,检查机器各运动部件和轴系的回转情况以及缸内有无大量积水。
对于大型柴油机,要求正车和倒车共转车10 min~15 min。
7.冲车冲车是利用起动装置(不供给燃油)使机器转动,将气缸中的杂质、残水或积油等从示功阀处冲出的过程。
冲车情况正常,冲车后关闭示功阀。
8.试车 试车的目的:是为了检查起动系统、换向装置、燃油喷射系统、油量调节机构及调速器工作是否正常。
试车内容:a. 正车起动,给油发火后在低速下运转数转后停车。
b. 换向c. 倒车起动,给油发火后低速运转数转后停车。
9.备车过程中的机驾联系在转车、冲车、试车过程中按规定与驾驶台联系。
试车完毕后将车种手柄置于停车位置,等待驾驶台的各种车令。
采用驾驶台遥控方式的装置,试车完毕后,将操纵手柄转至“驾控”位置。
此后值班轮机员不应远离操纵台。
二、机动操纵时的管理1. 机动操纵船舶在靠离码头和进出港口时,柴油机的起动、停车和各种运行状态变化频繁的操纵状态2.机动操纵时的操作(1)机动操纵时的当机舱接到驾驶台机动操纵的指令时,轮机部立即备车。
1)主机换用轻油,2)机动操纵时应保证足够的电功率,必要时增加并网发电机台数。
3)空气瓶应随时补足。
4)当值轮机员必须集中精力监控运转设备的各个主要参数,使之处在规定的范围内。
(2)机动操纵时的安全事项1)主机起动操作时,应做到一次起动成功,防止冷爆。
2)在船舶起航和加速过程中,防止柴油机超负荷。
3)快速越过转速禁区。
4)倒车时,避免主机超负荷。
(3)机动操纵管理1)机动操纵的车速:机动操纵转速或港速或系泊试验转速。
2)当值轮机员除极特殊情况,不得远离操纵台和离开集控室。
3)轮机长始终在集控室。
4)机动操纵期间,船舶航行状态多变,注意各主要设备的工作状态及参数的变化,。
5)在过运河、特殊海域航行,机动航行时间不管多长,轮机长都必须始终在集控室监督。
第二节运转中的管理与完车一、柴油机运行的管理 管理要点:气缸中燃烧过程进行的情况,各缸负荷分配的均匀程度,各系统运转情况。
1 运转中的热力检查 热力检查的目的是为了检查确定发动机各缸燃烧是否良好以及负荷分配的均匀程度。
检查项目:排烟温度,烟色,最高燃烧压力,示功图。
2 运转中的机械检查 机械检查的目的就是为了保证发动机各机件和系统均处于正常的状态。
机械状态检查:听、摸、看、闻系统的管理:1) 冷却系统的管理:水压、水位、水温、水质2) 滑油系统的管理:滑油循环泵的出口压力、进出机温度、循环柜滑油量3) 燃油系统的管理:各油舱的合理使用、加温、驳运、沉淀、净化和两个日用油柜的交替使用情况。
喷油泵和喷油器的工作状态。
燃油进机的粘度4) 增压系统的管理 运转的平稳性润滑和冷却情况增压空气压力清洗二、停车完车后的操作1.停车后的操作应保持各系统正常运转,主机处于随时可用状态2.完车后的操作(1) 关掉起动空气系统的主停气阀、主起动阀和气瓶出口阀,并将空气瓶补满。
(2) 接上转车机,打开各缸示功阀,转车15min~30min,并人工强力驱动气缸注油器几十下。
(3) 将主海水泵进出口阀以及通往冷却器的进口阀关掉。
(4) 停掉燃油低压输送泵,关闭进、出口阀,最后将燃油日用柜出口阀关掉。
(5) 将扫气箱、涡轮端排出管等处放残阀门打开,最后用防尘罩将压气机消音滤网罩好,以防灰尘积存污染。
(6)在完车后应使主机滑油泵、淡水冷却泵再继续循环一段时间第三节封缸运行封缸运行: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。
船舶规范要求:六缸以下的柴油机,应能停掉一个缸;多于六缸的柴油机,应能停掉两个气缸。
一、封缸运行的三种情况及措施1.停止该气缸供油发火 故障:气缸不能发火而运动部件尚可运转。
如喷油泵、高压油管、喷油器故障,或气阀咬死、气缸漏气、拉缸等。
措施:单缸停油,提起喷油泵滚轮或打开喷油器的回油阀。
注意:避免关闭喷油泵的进出口阀,造成喷油泵偶件干磨咬死。
直流二冲程柴油机,可将排气阀锁住在开启位置,以减少活塞消耗的压缩功。
2.拆掉活塞组件故障:活塞、气缸盖或气缸裂纹或损坏而无法使用,但连杆和十字头尚能正常工作措施:必须拆掉包括活塞杆和填料函在内的活塞组件,并完成下述工作:(1) 提起喷油泵滚轮,停止泵油;(2) 封住排气通道;(3) 用专用工具封住活塞杆填料箱孔;(4) 在十字头上安装专用封盖;(5) 封闭活塞冷却系统;(6) 把通向起动阀的控制空气管拆下并封住;(7) 把通向起动阀的起动空气管拆下并封住;(8) 关闭该缸气缸冷却水的进出口阀;(9) 把该缸的气缸润滑油量减至最小;(10) 活塞组件拆除后重新安装气缸盖。
3 活塞、连杆、十字头都拆掉故障:连杆、十字头或导板严重损坏,轴承损坏,措施:拆除全部运动部件。
完成上述第2项的措施并且:(1) 用夹具封闭曲轴曲柄销上的油孔;(2) 封闭十字头润滑系统。
二、封缸运行的应急处理(1) 防止柴油机超负荷(2) 防止增压器喘振(3) 防止产生强烈的振动(4) 起动问题总之,封缸运行时,轮机长应综合考虑排气温度、振动、喘振等各因素,选择适宜的转速维持航行。
第四节停增压器运转停增压器运转概述由于涡轮增压器的严重故障(如轴承损坏、叶片大量断裂、增压器不能运行)一时又无法修复,此时柴油机转入停增压器紧急运转。
1.把损坏的增压器转子锁住2.拆除转子一、四冲程柴油机的停增压器运行 当四冲程柴油机停增压器运行时相当于非增压柴油机,依靠活塞的吸排作用,仍可将废气排出和新气吸入。
但因气阀重叠角较大,排气可能倒流,只有通过减速来降低排气温度,这将使得柴油机的功率和转速大幅度下降。
二、二冲程柴油机的停增压器运行二冲程柴油机的增压系统和换气条件都比四冲程机复杂,增压器损坏时柴油机的运转情况不同,应急措施各异。
一般采取的措施是:增压器损坏时必须打开电动辅助鼓风机; 增压器转子应锁住或转子抽出,用专用盖板封住增压器壳体两端; 使排气旁通到烟囱; 使辅助扫气泵从机舱吸入空气。
柴油机应急运行的参数限制: 根据电动鼓风机的功率, 25%的输出功率、63%的转速和40%平均有效压力下运转。
第五节拉缸一、拉缸现象拉缸:指活塞环、活塞裙与气缸套之间,相对往复运动表面相互作用而造成的表面损伤。
分类:损伤程度:划伤、拉缸和咬缸,广义统称为拉缸。
部位:气缸套和活塞环的拉缸,限于运转初期,气缸套和活塞裙部的拉缸,发生在磨合完毕后稳定运转的数千小时内。
拉缸机理:二、拉缸的原因设计制造,材料、间隙、安装,结构布置,加工,润滑冷却等。
管理原因:1 气缸润滑不良(1) 注油器调节油量过小;(2) 注油管压瘪或堵塞;(3) 注油管接头漏油;(4) 气缸套注油孔或布油槽堵塞;(5) 注油器故障;(6) 气缸油品种选择不当或滑油变质;(7) 四冲程柴油机的刮油环刮油效果过好2 磨合不够充分 (1) 磨合期间要适当加大注油量;(2) 活塞环换新后应在低负荷下运转一段时间;(3) 活塞和气缸套换新后应进行磨合再加大负荷。
3 冷却不良(1) 冷却水泵排出压力不够,供水不足或中断;(2) 冷却水腔锈蚀或脏污;(3) 水中含有气泡,积存在冷却腔内没有放出;(4) 水质太脏,水温太高。
4 活塞环断裂活塞环的断裂碎片常引起拉缸甚至咬死,燃气的漏泄破坏了润滑油膜使表面温度过高。
(1) 搭口间隙过小,使活塞环断裂;(2) 天地间隙过小,使活塞环卡死;(3) 结炭太多,使活塞环粘在环槽内失去弹性,造成断裂或燃气漏泄;(4) 搭口间隙太大或磨损严重,发生漏气。
5 燃用劣质燃油容易产生拉缸(1) 不完全燃烧带来更多的燃烧残渣;(2) 后燃使排气温度升高;(3) 需要高碱性的润滑油。
6 长期超负荷运转热负荷增加,发生过热膨胀或运动部件对中不良而拉缸。
三、拉缸时的征兆(1)冷却液出口温度增高;(2)听到活塞与缸壁的干摩擦的异常声音;(3)曲柄越过止点位置时都将发生敲击声,柴油机的转速会迅速下降或自行停车;(4) 曲轴箱和扫气箱温度升高,甚至有烟气冒出。
四、拉缸时的应急处理 (1) 早期发现拉缸加大气缸滑油注油量。
可采取单缸停油,降低转速,加强活塞冷却等(2) 当发现拉缸时必须迅速慢车,然后停车,继续增加活塞冷却液,盘车。
(3) 如因活塞咬死盘车盘不动时,可待活塞冷却一段时间后,再行盘车使之活动。
(4) 活塞咬死不能盘车时,向气缸内注入煤油,待活塞冷下后撬动飞轮或盘车。
用吊车吊出。
(5) 吊缸检查(6) 吊缸装复时,必须仔细检查各注油孔供油。
若更换新的活塞和气缸套则需磨合。
(7) 如拉缸事故不能修复或不允许修复时,封缸继续航行。
第六节敲缸一、敲缸现象及分类分类:燃烧敲缸: 由于燃烧方面的原因在上止点发出尖锐的金属敲击声称为燃烧敲缸或热敲缸。
机械敲缸: 因运动部件和轴承间隙不正常所引起的钝重的敲击声或摩擦声,其特征是发生在活塞的上下止点部位或越过上下止点时,这种现象称为机械敲缸或冷敲缸。
区别方法:采取降速或切断该缸供油二、敲缸的原因1 燃烧敲缸的原因(1) 燃油喷射时间过早,使平均压力增长率和最高爆发压力p zmax增高;(2) 喷油器的喷嘴针阀在开启位置卡住发生漏油;(3) 喷油器弹簧断裂而漏油;(4) 喷油器弹簧松动,启阀压力下降,喷油提前;(5) 该缸超负荷运转,喷油量过大;(6)所用燃油的燃烧性能差,发火迟后。
判别方法:切断供油,测取示功图检查燃烧状况和p zmax 来断定。