WARTSILA电喷主机的6个管理要领(一)

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收藏于 : 2021-08-24 09:09   被转藏 : 4   

3, 另有《船舶主流机型服务手册》15本,该书很经典,需要的可以联系。



近几年,WARTSILA电喷二冲程柴油机广泛应用于各种类型新造商船上,其优越的性能和先进的设计理念受到了广大船东的青睐。智能电喷机是柴油机发展的一个趋势,它的很多优越之处确是传统柴油机无法媲美的,其燃油喷射、排气阀启闭、启动空气阀动作、气缸油注油动力和定时控制等都实现了全电子控制,准确的时刻,精确的时间内,实现这些精准的动作。与之配套的FLEX-VIEW9520软件可通过计算机在线监控柴油机的工作过程,其内置的定时图、趋势图、故障报警和诊断功能可帮助轮机管理人员进行日常管理和故障排查。只是共轨电喷也是个新兴技术,要更好地使用管理和维护保养,需要我们轮机管理人员共同探索共同努力。

    本文仅就笔者几年以来在船期间使用和管理瓦锡兰电喷主机的一些经验,对瓦锡兰电喷主机几个关键部件的日常管理做出浅析,供同仁参考。

1.缸套

2012年某公司某轮,主机型号:WARTSILA 7RT-FLEX68T-D,主机发生严重拉缸事故。

2013年某公司某轮,主机型号:WARTSILA 5RT-FLEX58T-D,主机发生严重拉缸事故。

2014年某公司某轮,主机型号:WARTSILA 6RT-FLEX58T-D,主机发生严重拉缸事故。

通过以上多起拉缸事故案例,可以看出,WARTSILA电喷主机刚刚投入使用的时候,发生拉缸事故,已非个例。但是并不是缸套在设计和生产上存在缺陷。因为同批出厂的机器中发生拉缸故障的毕竟还是极少数。总结这些事故教训,都不外乎两大原因:①缸套水出口温度设置偏低②过早过快调低了气缸油注油率。

在当下航运市场持续低迷的时期,商船一般走经济航速,主机往往在50%左右甚至是长期在50%以下负荷运行,汽缸内温度往往低于其对应汽缸压力下的硫酸露点温度,燃气中的硫份含量极易形成硫酸大量析出,在缸套表面形成酸性腐蚀,加速缸套磨损,进一步恶化酿成拉缸事故。

预防措施:

①提高缸套水出口温度。考虑到缸套密封胶圈耐热性能的影响,建议缸套水出口温度设定在85-90℃。

现在新型主机很多使用LDCL系统(根据负荷控制缸套水温度),将缸盖冷却和缸套冷却分开,在不改变缸盖冷却水温度的前提下,让缸套水出口温度随主机负荷变化而自动调节(70-120℃),使得主机在低负荷时能保持缸套水出口温度在120℃。能够极大避免主机低负荷运行时的低温腐蚀。

②使用低硫燃油。但是增加营运成本。

③确保空冷器、挡水板工作正常。

④避免长时间低负荷运行。但是影响船舶节能减排,增加营运成本。

⑤合理选择气缸油,谨慎调整气缸油注油率。

查阅主机说明书关于气缸油注油率的说明,0-15小时1.4g/kWh,15-50小时1.2g/kWh ,50-200小时1.0g/kWh,200-500小时0.9g/kWh ,500-1000小时0.8g/kWh 。在实际使用过程中,不能过分的依赖说明书而单纯地追求低气缸油耗以节省船舶营运成本,气缸油注油率的每一次下调一定要根据缸套活塞环的磨合情况谨慎进行。务必做到缸套活塞环状况勤检查,调整前后缸套状况仔细对比。

图1   气缸油注油率 ↑

过早过快调低气缸油注油率,气缸油中的碱值不足以中和燃气中析出的硫酸含量,就会在缸套表面形成酸性腐蚀。前期表现就是在缸套中下部位形成大面积黑斑,严重者酿成拉缸事故。低温腐蚀前期形成的缸套表面黑斑可以通过适当提高气缸油注油率和主机运行负荷而逐渐消退。

选用高碱值气缸油(BN80-100),这也是目前公认的减少高参数柴油机低温腐蚀的最可行方法之一。BN80气缸油已经上市,BN100气缸油也即将投入市场。

⑥通过改进注油功效,改善气缸油中和效果。如选用ALPHA LUBE MK II气缸注油器。

2.Flex控制模块

机舱应尽可能保持干燥清洁,尤其是燃油共轨下面的WECS控制箱。每缸一个FCM-20模块,单缸所有数据在此汇集计算所有动作指令从此发出。模块箱应经常打开检查,杜绝灰尘、油气、水分等进入。日常检修还要注意主机2米以内禁止电焊作业,电焊电流会击穿或损坏电子元件,主机周围电焊作业应在主机停车状态下关闭E-85控制箱所有开关电源。

图2 主机缸头 ↑


图3  FCM-20模块 ↑

    和传统柴油机相比,电喷机的很多部件很多功能看不见摸不着。传统柴油机在应急情况下,完全可以脱开控制系统,有油有水有气就有办法启动起来,而电喷机不是这样,用电子元件去实现的很多功能靠人力靠手动无法实现,所以电喷机在设计上关键部件多采用冗余设计。比如FCM-20模块每缸一块,机旁E-90箱在线备用一块。一只模块故障该缸动作停止其他缸不受影响,任何一只模块都可以被在线模块替换。

3.角度编码器

曲轴角度编码器是电喷机的一个核心部件,为WECS-9520控制系统提供完整的曲轴圆周角度。两只角度编码器连接在一根驱动轴上,两只都损坏主机无法运行。①角度编码器驱动轴上滚珠轴承的润滑至关重要,轴承润滑油进口管接头处安装了一只节流堵头,节流堵头上分布两排共12个如针孔般大小的小孔,见图4,小孔极易堵塞,定期检查时应用空气吹

通,主机滑油也要保持离心分离和尽量清洁。②角度编码器的维护保养应该严格按照说明书要求,主机每运行3000小时打开罩壳检查和调整。齿形皮带张紧度要符合要求(小弹簧秤40N),皮带表面不能有油污染。角度编码器的零度是以主机第一缸的上止点为基准,零度不准将导致主机所有缸所有的定时产生误差,零度的调整和校验非常重要。首先要找出第一缸准确的上止点,如果新船飞轮刻度从未校验过,建议可以打开第一缸曲拐箱道门在十字头导轨上架设百分表,来回盘车至最上端,即为第一缸真正的上止点。如果与飞轮刻度没有偏差,以后就可以以飞轮刻线为准。盘车至第一缸上止点位置,检查角度编码器上主动轮和从动轮两条红色刻线是否重合,见图5,检查主机控制面板曲轴角度是否正好显示零度。红线不重合可以松开皮带和从动轮调整重合,面板没有正好显示零度,可以设置角度补偿,即在CA 1/2 Offset栏输入修正值至Crank angle 1/2栏显示0.0<>

图4 轴承润滑油管节流堵头     ↑        

                   

图5  曲轴角度编码器 ↑


未完待续……


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