徐澄+喻健康+張振峰

摘要：本文簡要介紹VISATRON115/87—EMC型主機油霧濃度探測器的工作原理及工作過程，并通過測量船相繼出現(xiàn)的主機油霧濃度高自動停車故障實例，分析判斷出產(chǎn)生故障的原因及解決方案，同時提出了對該裝置的幾點管理建議，希望對裝有類似型號油霧濃度探測器的船舶在故障排除及設備管理方面有所借鑒。

關鍵字：主機 油霧探測器 自動停車 原因分析 排除方法

0 引言

油霧濃度探測器是預防柴油機曲軸箱爆炸的一個重要安保裝置。其主要功能是監(jiān)視柴油機曲軸箱油霧濃度，預防曲軸箱著火爆炸.柴油機在運行一段時間后，機件溫度升高，主機曲柄箱中的滑油會產(chǎn)生油氣，這些油氣在曲柄箱中與70℃左右的較冷空氣混合會形成油霧。當油霧濃度超過一定值時，可能會引起曲軸箱爆炸，造成嚴重的機損事故。柴油機裝有曲軸箱油霧濃度探測器后，一旦油霧濃度超過正常標準，能及時發(fā)出聲光報警，同時使主機自動降速或停車。由此可見，主機曲軸箱油霧濃度探測器是實現(xiàn)機艙自動化，保證柴油機安全運行的重要設備之一。

某船配置了型號為VISATRON115/87—EMC地主柴油發(fā)動機油霧濃度探測器，其特點是采樣準確、執(zhí)行速度快、自檢功能強等。該裝置性能的好壞直接影響到主柴油發(fā)動機的正常運轉(zhuǎn)和船舶安全航行。因此，對其正確使用和維護管理是機電專業(yè)人員不可忽視的一項工作。

1典型故障案例

1.1故障案例一

2012年6月19日，改船右主機單車航行時，出現(xiàn)油霧濃度高自動停車。當時，正是因為輔機艙1#中央冷卻器調(diào)溫閥工作氣源進口閥（下圖V1）填料失效，使機艙控制空氣大量外泄，造成主機艙穩(wěn)壓氣瓶壓力急劇下降，而右主機油霧濃度探測器正是依靠穩(wěn)壓氣瓶給抽氣泵提供氣源以充當驅(qū)動空氣，來抽吸各曲軸箱隔間油霧的，探測器由于氣源大量外泄，供氣不足，抽吸能力下降，引起其他檢測單元內(nèi)部真空下降并發(fā)出報警，同時各曲軸箱隔間的采樣氣體流動速度變慢，氣流被紅外檢測時其在探測器檢測單元內(nèi)滯留時間變長，導致探測器獲取的采樣氣流不透光度變大超過停車值。因此，探測器向主機PCU發(fā)出停車信號導致主機自動停車。

該故障出現(xiàn)后，迅速檢修工作氣源進口閥V1，使其可靠密封后，按程序啟動右主機，自動停車故障得到徹底排除。

圖1 故障一示例圖

1.2 故障案例二

2013年5月30日，該船右主機正常運行中突然出現(xiàn)油霧濃度探測裝置報警停機，油霧濃度探測指示燈在8-10格來回跳動，此時，主機熱力參數(shù)主軸承溫度、缸套水、排氣溫度等均在正常范圍之內(nèi)。右主機出現(xiàn)油霧濃度探測裝置報警停機后，備用油泵啟動。迅速組織人員對該機進行問題排查。打開曲軸箱目視檢查、點測主軸承溫度正常，并且更換油霧濃度探測裝置空氣濾芯，清潔裝置內(nèi)部，重新調(diào)整氣壓。再啟動右主機試車，測量主機各缸爆壓，各缸爆壓比較平均，但運行半小時后，油霧濃度探測器再次報警，機旁人員應急處置避免了應急停機。取樣檢查右主機滑油，發(fā)現(xiàn)滑油中含有少量水分。右機油霧濃度探測器出口空氣濕度大，探測器內(nèi)部有較多凝水，判斷該主機并非真正意義油霧濃度升高，而是因為滑油中水分蒸發(fā)，油霧中攜帶的水蒸氣觸發(fā)報警出現(xiàn)報警。因此，裝置一旦出現(xiàn)排氣口水霧逐漸增多時，只需打開收集箱旋塞，放出殘液，并用壓縮空氣加壓吹除即可。

根據(jù)設備運行發(fā)現(xiàn)，有以下幾種情況可能誘發(fā)裝置報警：一是曲軸箱內(nèi)滑油水分含量過高，水比滑油更容易蒸發(fā)，油霧中攜帶的水蒸氣可能會觸發(fā)裝置出現(xiàn)報警；二是船舶航行于高溫高濕區(qū)域；三是油霧濃度探測器因電子元件等老化而導致性能下降；四是油霧濃度探測器本身的靈敏度設置得太高，靈敏度設得越高其報警值就越低，于是油霧濃度稍有升高就觸發(fā)報警。五是如果油霧濃度探測器附近因為某種原因存在大量煙霧，煙霧可能經(jīng)新鮮空氣吸口進入檢測單元而觸發(fā)報警。一旦主柴油發(fā)動機因曲軸箱油霧濃度高報警停車時，應當迅速鑒別是真報警還是誤報警。可查閱康仕伯主機監(jiān)控系統(tǒng)，如果主滑油溫度、曲軸箱內(nèi)部壓力、主軸承溫度等參數(shù)未見異常，可以將誤報警復位后重新啟動主機；如果是真報警，則應按照曲軸箱過熱的處置方法予以處理。

2 油霧濃度探測器的結構及工作原理

為更好地分析故障產(chǎn)生原因，特對所使用的油霧濃度探測器的結構及原理進行深入分析。VISATRON115/87—EMC型油霧濃度探測器主要由底板（包括抽氣泵，內(nèi)置加熱裝置、油氣分離器及電氣連接的插頭）、由光電傳感器所組成的測量通道、電子裝置及集管連接箱等組成，如圖1所示。

曲軸箱內(nèi)的氣體由于抽氣泵所產(chǎn)生的真空，通過連接箱中的集管進入底板中的分離器，大的油滴在離心力的作用下被分離開來并通過導管送至抽氣泵排出（拆開閥箱，在殼體下部可以看到3個孔，大的孔是氣流到檢測室的氣流通道，小的兩個孔其中一個用于抽除管接頭塊內(nèi)的積油，另一個用于排除閥箱內(nèi)的積油），防止它們進入測量通道而引起誤報警。經(jīng)過分離的氣體送到測量通道中，由通道兩端的光電傳感器進行測量（在檢測室內(nèi)設置有兩個紅外探頭，一端作為紅外線發(fā)光二極管產(chǎn)生定量的光強照在另一端對紅外線敏感的光電二極管上，光電二極管將光強轉(zhuǎn)變?yōu)楣怆娏鱾魉偷诫娮訙y量裝置上）。當油霧濃度因為曲軸箱內(nèi)部故障而有所升高，阻光度增加到一定程度時，光電流減弱至一定值，測量裝置發(fā)出報警信號并使主機降速或保護性停機。流過檢測室的氣霧最后被抽回曲軸箱內(nèi)。

另外，此裝置有三點值得注意：一、為了避免曲軸箱的油氣污染測量通道內(nèi)的光電傳感器（紅外線濾光片），通過掃氣室的兩個銅質(zhì)燒結式濾片將吸人一定量的新鮮空氣，進入的新鮮空氣一部分將經(jīng)流量控制小孔上行沿紅外探頭外側(cè)流入主氣路，一則可時刻對紅外探頭進行沖洗清潔，另外還可阻止油霧接觸紅外探頭，以及冷卻測量室和紅外探頭。二、為了檢測測量通道中所需的真空度，兩個空濾器的下方各安裝有一個PI100測量傳感器，一個負責測量流速，另一個則負責測量環(huán)境溫度，以進行必要的溫度補償。三、為了防止油霧濃度探測器自身裝置發(fā)生故障時，仍發(fā)出錯誤的信號，一個綜合的監(jiān)測邏輯電路保證裝置發(fā)生故障時，不再發(fā)送信號。

圖2 VISATRON115/87—EMC結構原理圖

3 油霧探測器管理要點

油霧探測器正常運行時，不須手動調(diào)整，就能確保正常狀態(tài)下連續(xù)運行，但是由于油霧探測器安裝在柴油機旁，其運行環(huán)境十分惡劣，為了不因外部環(huán)境因素的影響而使油霧探測器誤報警，必須加強對油霧探測器的運行維護 。結合該船的實際情況，分以下幾方面進行闡述 ：

1.新鮮空氣吸入系統(tǒng)：常見主要故障是空氣濾網(wǎng)被粉塵或油污污染堵塞，造成該裝置不能正常工作，維護措施是每 30天更換燒結青銅濾網(wǎng)。

2.壓縮空氣供給系統(tǒng)：它主要是用于建立和維持抽氣壓力，并把測量后的油氣排走，其可能引起的故障有壓縮空氣帶水，測量腔真空度改變，減壓閥濾網(wǎng)堵塞。維護措施是加裝空氣干燥器，每月檢查一次測量腔真空度，每隔三個月更換減壓閥濾網(wǎng)。

3.曲軸箱油氣取樣系統(tǒng)：油氣抽取管道設計為斜式安裝，使冷凝出來的油滴可以自然流回曲軸箱內(nèi)。維護措施是每半年吸入壓縮空氣清洗油氣抽取管道，定期對潤滑油的含水量進行檢查。

4.光電測量通道：其引起故障的原因主要是流量測量元件、紅外光發(fā)射及接收元件、光學透鏡被油霧污染，裝置內(nèi)的氣路堵塞等，維護措施是每30天對以上部件進行清洗或清理。

4 結束語

油霧探測器是船舶柴油機安全運行的重要保護裝置，通過對油霧探測器的維護與檢修，可減少油霧探測器出現(xiàn)故障的機會，一方面節(jié)省了大筆資金用于購買備件，另一方面確保了柴油機能正常運行，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 李春野.輪機維護與修理.大連海事大學出版社，2001年

[2] 輪機工程手冊.人民交通出版社，1992年

[3] 德國公司.油霧濃度探測器使用手冊，2007年endprint