馬志超
(天津海運(yùn)職業(yè)學(xué)院,天津 300350)
船舶油料(滑油和燃油)在進(jìn)入船舶柴油機(jī)前,必須要經(jīng)過凈化處理。船舶油料的凈化處理手段主要有:沉淀、過濾和離心凈化。其中,對(duì)油料的沉淀需要較長(zhǎng)時(shí)間,通常需12h以上才能達(dá)到沉淀的效果[1]。而過濾油料使用的過濾器對(duì)油料的流量提出限制,而且壓力損失也較大。因此,對(duì)于油料的凈化處理,離心凈化顯得尤為重要,而離心凈化的關(guān)鍵部件就是分油機(jī)。分油機(jī)主要是采用離心旋轉(zhuǎn)的方式,使待凈化的油料進(jìn)入分油機(jī)后高速旋轉(zhuǎn)。由于凈油、水和機(jī)械雜質(zhì)三種物質(zhì)存在密度差,故旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的離心力,從而使水和機(jī)械雜質(zhì)從凈油中分離出來。
然而,由于結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)復(fù)雜,加上管理人員的疏忽,船用分油機(jī)在分油過程中經(jīng)常出現(xiàn)出水口和排渣口跑油的故障。因此,本文總結(jié)了出水口和排渣口跑油的各種原因和排除方法,希望對(duì)輪機(jī)管理人員提供參考建議。
分油機(jī)跑油故障包括出水口跑油和排渣口跑油兩種情況。
分油機(jī)最重要的部件是其內(nèi)部的分離筒,在分離筒內(nèi)安置分離盤組。在分離筒下部安裝甩水盤和配水盤,以實(shí)現(xiàn)配水和提高水的壓力。目前,船用分油機(jī)的具體結(jié)構(gòu)大同小異,其具體結(jié)構(gòu)在各種教材和說明書中均有詳細(xì)介紹,本文不做贅述。分油機(jī)工作過程對(duì)水的使用可謂“精妙”,現(xiàn)總結(jié)出水口跑油的原因基本如下:
1)分離盤組臟污。分離筒內(nèi)部分離盤組的臟污,尤其是分離盤片之間的臟堵,造成流油通道的阻塞,使得油水分界面外移,從而造成出水口跑油。這主要是由于運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng),未能及時(shí)拆洗分油機(jī),造成積垢嚴(yán)重。
2)比重環(huán)選擇不當(dāng)。比重環(huán)內(nèi)徑的大小,直接決定出水口的直徑。比重環(huán)內(nèi)徑過小,則出水口出水不順暢,使得油水分界面內(nèi)移而使分離效果變差;比重環(huán)內(nèi)徑過大,則出水口出水過多,使得油水分界面外移而造成出水口跑油。
3) 油溫過低或油溫過高。油溫過低,油料粘度變大,使流動(dòng)性能減弱,并且相對(duì)密度增加,使旋轉(zhuǎn)的離心力變大,從而使油水分界面外移,造成分油機(jī)出水口跑油。油溫過高時(shí),會(huì)導(dǎo)致水封水蒸發(fā)而減少,從而破壞了水封,使油水分界面外移,同樣造成出水口跑油。在實(shí)船運(yùn)行中,絕大多數(shù)是因油溫過低而造成的出水口跑油。
4)起動(dòng)時(shí)沒有注入水封水或者水封水加的太少。水封水太少會(huì)使油水分界面外移,造成出水口跑油。
5)分離油的密度過大。分離油的密度過大,會(huì)使分離筒內(nèi)部油的離心力增加,使油水分界面外移,造成出水口跑油。
6)分油機(jī)凈油出口閥開度過小。凈油出口閥未開啟或開度不足,會(huì)造成凈油流油通道背壓過高,導(dǎo)致油水分界面外移,從而造成出水口跑油。
7)向心油泵故障。分油機(jī)的凈油排油泵為不轉(zhuǎn)動(dòng)的向心泵,若向心油泵由于臟污而不能正常排油,則凈油無法正常排出,導(dǎo)致分離筒內(nèi)油壓增高,油水分界面外移,造成出水口跑油。
排渣口跑油的原因如下:
1)高置水箱缺水或工作水泄漏。高置水箱缺水或工作水泄漏將導(dǎo)致滑動(dòng)底盤下方的水壓難以建立,從而導(dǎo)致分油機(jī)的排渣口關(guān)閉不嚴(yán),造成排渣口跑油。
2)分離筒轉(zhuǎn)速低。分油機(jī)工作過程中,滑動(dòng)底盤下方的水壓是由甩水盤提供的,而甩水盤與活動(dòng)底盤是通過周向的6個(gè)內(nèi)六角螺釘固定在一起,即活動(dòng)底盤旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)甩水盤高速旋轉(zhuǎn),從而提高進(jìn)入活動(dòng)底盤下方的水壓。若分離筒轉(zhuǎn)速底,則活動(dòng)底盤下方的水壓較低,導(dǎo)致排渣口不能完全關(guān)閉,造成排渣口跑油。
3)分離筒上泄水孔堵塞。分油機(jī)工作過程中,若工作水的臟污將泄水孔堵塞,則滑動(dòng)圈上方的水壓較高,克服彈簧力被壓下,因泄水閥(周向3個(gè))固定在滑動(dòng)圈上方,故會(huì)將活動(dòng)底盤上的3個(gè)泄水孔打開,致使滑動(dòng)底盤下方水壓較低,造成排渣口關(guān)閉不嚴(yán)而跑油。
4)滑動(dòng)圈下方彈簧失效?;瑒?dòng)圈下方彈簧失效,會(huì)導(dǎo)致泄水口常開,使滑動(dòng)底盤下方水壓較低,從而造成排渣口跑油。
5)滑動(dòng)圈上方泄水閥失嚴(yán)。泄水閥的材質(zhì)是硬質(zhì)塑料,可能會(huì)因其失效而導(dǎo)致滑動(dòng)底盤下方水壓低,造成排渣口跑油。
6) 密封零失效。工作時(shí)間過長(zhǎng)易引發(fā)密封零失效,易導(dǎo)致滑動(dòng)底盤下方水壓下降,造成排渣口跑油。
通過前面的分析,分油機(jī)出水口跑油的根本原因可歸結(jié)為:油水分界面(水封水)遭到破壞或向外移動(dòng)。
1)比重環(huán)不當(dāng)引起跑油故障。如換油后出現(xiàn)出水口跑油現(xiàn)象,則一般是比重環(huán)內(nèi)徑選擇不當(dāng)引起,更換比重環(huán)即能解決,否則可排除比重環(huán)引起的跑油故障。
2)排除油溫故障。通過觀察工作面板上的溫度顯示可以確定油溫是否正常。
3)分離盤的臟污。分離盤的臟污程度可由輪機(jī)日志大致確定。
4) 水封水是否遭到破壞。若出現(xiàn)出水口跑油現(xiàn)象,可重新進(jìn)行分油作業(yè)操作,并重新注入水封水。若仍然泡油,則可以排除水封水遭到破壞而引起的此故障。
通過分析,可得出排渣口跑油原因主要包括兩方面:一是滑動(dòng)底盤下方缺水或水壓過低;二是滑動(dòng)底盤下方水壓滿足要求,但排渣口關(guān)閉不嚴(yán)。
1) 高置水箱的水量可以通過觀察來確定是否缺水。若分油機(jī)轉(zhuǎn)速和控制面板上的電流正常,則滑動(dòng)底盤下方的甩水盤給工作水提供的壓力正常。若確定工作水管路不堵塞,則可確定分油機(jī)的工作水壓正常。若確定工作水沒問題,并確定滑動(dòng)圈附近的兩個(gè)泄水孔沒有堵塞,則應(yīng)考慮分油機(jī)各個(gè)接合面處的密封零失效問題。
2)考慮密封零失效問題時(shí)一般應(yīng)通過解體分油機(jī)來進(jìn)行確定。首先考慮排渣口的主密封零,觀察主密封零的表面是否有損傷或安裝是否到位;其次應(yīng)檢查滑動(dòng)底盤與主體之間的密封零;最后檢查滑動(dòng)圈上方的三個(gè)塑料密封堵頭是否失效。此外,立軸的下沉也可導(dǎo)致排渣口關(guān)閉不嚴(yán)而造成排渣口跑油。
上述故障分析排除都是對(duì)分油機(jī)本體進(jìn)行的,然而在實(shí)船工作過程中,對(duì)分油機(jī)進(jìn)行故障判斷之前,應(yīng)首先對(duì)分油機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行故障判斷,以確定是分油機(jī)本身故障還是分油系統(tǒng)某個(gè)部件的故障。
某香港籍的干貨輪在從連云港到JEDDA(沙特的吉達(dá))港的航行過程中,輪機(jī)值班人員聽到分油機(jī)控制面板的報(bào)警聲,發(fā)現(xiàn)是控制面板上的漏油警報(bào)響起,并且分油機(jī)自動(dòng)停止工作。于是,二管輪再次啟動(dòng)分油機(jī),觀察啟動(dòng)電流,發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)電流正常。但發(fā)現(xiàn)面板上的油溫顯示存在波動(dòng),波動(dòng)范圍為75℃~110℃。正常使用分油機(jī),通過出水口和排渣口的觀察,發(fā)現(xiàn)出水口有油流出,因此判斷分油機(jī)故障為出水口跑油。由于此分油機(jī)上午分油作業(yè)一直很正常,故二管輪斷定不是比重環(huán)的問題。此時(shí),有人建議二管輪對(duì)分油機(jī)進(jìn)行清洗,因?yàn)橐延薪粋€(gè)月時(shí)間未對(duì)分油機(jī)進(jìn)行清洗,有可能是由于分離盤組臟污造成。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),二管輪先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行檢查判斷,準(zhǔn)備確定系統(tǒng)正常后再進(jìn)行復(fù)雜的清洗工作。在檢查系統(tǒng)過程中,發(fā)現(xiàn)加熱器自動(dòng)調(diào)節(jié)閥總是在上下波動(dòng),且幅度較大,故二管輪判斷是系統(tǒng)的問題。在判斷故障出現(xiàn)在自動(dòng)調(diào)節(jié)閥附近后,由于與自動(dòng)調(diào)節(jié)閥相連的溫度傳感器更容易更換,于是先更換傳感器,重新啟動(dòng)分油機(jī)后,故障排除。
本次故障能夠順利排除,完全得益于二管輪對(duì)分油機(jī)系統(tǒng)的熟知和在故障處理時(shí)遵循“先簡(jiǎn)單后復(fù)雜”的原則。
本文對(duì)分油機(jī)出水口和排渣口跑油的故障進(jìn)行分析,并且通過實(shí)船一次出水口跑油故障的分析,總結(jié)如下:
1) 輪機(jī)人員在工作過程中要樹立良好的“系統(tǒng)觀”。船舶機(jī)械設(shè)備種類繁多,管路系統(tǒng)復(fù)雜,在對(duì)各種設(shè)備的管理過程中,若能將各種設(shè)備和復(fù)雜的管路進(jìn)行系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化,則有利于輪機(jī)管理人員對(duì)故障進(jìn)行處理和排除。
2)在對(duì)某一設(shè)備進(jìn)行故障分析和排除時(shí),輪機(jī)管理人員應(yīng)該以系統(tǒng)觀為基礎(chǔ),先分析系統(tǒng)是否工作正常,再考慮系統(tǒng)中各種設(shè)備的作用,以縮小故障范圍,準(zhǔn)確確定故障原因。而且在解決故障時(shí),要遵循“先簡(jiǎn)單后復(fù)雜”的原則進(jìn)行故障排除。
[1]杜榮銘.船舶柴油機(jī)[M].大連:大連海事大學(xué)出版社,2007.08:155.
[2]Alfa Laval.Alfa Laval FOPX 609TFD-24 Separator Manual[Z].