通過掃氣口檢查確定吊缸周期

關(guān)鍵詞：科學(xué)管理 主機(jī)吊缸周期  CBO  噴油器  注油率  掃氣口檢查

    最近我服務(wù)的某輪主機(jī)工作時(shí)間臨近說明書推薦的吊缸周期12000Hrs，各管理公司的保養(yǎng)規(guī)定不一樣，吊缸周期的問題一直縈繞在我腦海中：必須按照說明書中的保養(yǎng)周期進(jìn)行吊缸嗎？通過掃氣口檢查燃燒室狀況確定吊缸周期是否可行（專業(yè)術(shù)語(yǔ)應(yīng)該叫Condition-Based Overhaul，下文縮寫簡(jiǎn)稱CBO）？

實(shí)踐證明，在保證主機(jī)燃油系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)，進(jìn)排氣系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，汽缸油注油率等在合理工況的條件下，CBO是完全可行的。之所以說實(shí)踐，那就以我前面服務(wù)的某輪為例，該輪2011年國(guó)內(nèi)造，主機(jī)DOOSAN MAN B&W 6S60MC，配備ALPHA ACC氣缸注油系統(tǒng)。出廠以來吊缸記錄如下（根據(jù)吊缸先后順序排列）：NO.1CYL 運(yùn)行時(shí)間17116Hrs；NO.6CYL 運(yùn)行時(shí)間17449Hrs；NO.4CYL 運(yùn)行時(shí)間25755Hrs；NO.3CYL 運(yùn)行時(shí)間27464Hrs；NO.5CYL 運(yùn)行時(shí)間27944Hrs；NO.2CYL 運(yùn)行時(shí)間27944Hrs。很多人看了應(yīng)該都會(huì)唏噓驚嘆吊缸周期居然這么長(zhǎng)，但是事實(shí)確實(shí)如此。我在該輪連續(xù)工作兩個(gè)合同期，主機(jī)4#、3#、5#、2#缸都是在我任期內(nèi)吊的，而且根據(jù)工況和磨損率我認(rèn)為還有再延長(zhǎng)的可能性。這也佐證了MAN B&W廠家建議將主機(jī)吊缸周期延長(zhǎng)至32000Hrs的可行性。當(dāng)然32000Hrs以及說明書中規(guī)定的12000Hrs，我認(rèn)為都不應(yīng)成為固定的期限，數(shù)值是死的，一線設(shè)備管理者應(yīng)該根據(jù)CBO把這個(gè)數(shù)值變活。下面我先從對(duì)燃燒質(zhì)量影響較大的燃油系統(tǒng)和汽缸油系統(tǒng)做個(gè)鋪墊，也方便后文中對(duì)掃氣口檢查的描述。

燃油系統(tǒng)：保證燃油質(zhì)量的前提下，噴油器更是重中之重，這往往也是新證大管經(jīng)常忽略或者說難以熟練把控的部分。曾經(jīng)看過一個(gè)事故案例，某輪機(jī)員在保養(yǎng)主機(jī)油頭的時(shí)候，忽略了油嘴的定位銷，以至于裝機(jī)運(yùn)行中油嘴錯(cuò)位，噴油方向改變，造成了很嚴(yán)重的機(jī)損事故。首先，噴油器的密封性測(cè)試至關(guān)重要，良好的密封性可以保證噴油壓力的穩(wěn)定和減少噴射壓力降。其次是開啟壓力的測(cè)試，在規(guī)定范圍內(nèi)即可，并不需要太精準(zhǔn)，這也是說明書通常范圍規(guī)定±30BAR的原因。因?yàn)楦邏河捅霉ぷ鬟^程中，柱塞的快速位移會(huì)在高壓油管中形成非常高的壓力波，而這個(gè)壓力波遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出噴油器的開啟壓力。燃油的霧化是由超高壓力波完成的，而并非是靠噴油器設(shè)定的開啟壓力。關(guān)于噴油器還需要再?gòu)?qiáng)調(diào)一點(diǎn)，每次從機(jī)體上換下油頭，應(yīng)該第一時(shí)間進(jìn)行泵壓試驗(yàn)。一是將噴油器內(nèi)殘留燃油排除，方便后期拆檢；更重要的是及時(shí)泵壓試驗(yàn)，了解一手資料，這樣可以給判斷單缸工況提供依據(jù)。

大管輪一定要重視噴油器的拆檢保養(yǎng)等工作，對(duì)噴油器的保養(yǎng)更應(yīng)該作為考核新任大管輪的重要課題，噴油器狀況的好壞，直接決定著主機(jī)的工況，由噴油器造成故障的案例也不在少數(shù)。現(xiàn)在使用的都是新式滑閥式的噴油器，能獲得更好的霧化質(zhì)量，只要按照說明書規(guī)定合理進(jìn)行保養(yǎng)，燃燒質(zhì)量也是很容易保證的。詳細(xì)的保養(yǎng)這里不再贅述，教科書、保養(yǎng)手冊(cè)都寫得相當(dāng)細(xì)致。

氣缸油注油系統(tǒng)：

(1) 氣缸油注油率

氣缸油注油率， 指單位時(shí)間單位功率的氣缸油注油量。注油率過低，油膜難以形成， 加劇活塞環(huán)與缸套磨損，漏氣增多，甚至導(dǎo)致拉缸事故；注油率過大，不僅浪費(fèi)氣缸油，增加船舶運(yùn)行成本， 而且過量氣缸油氧化、燃燒的產(chǎn)物會(huì)污染缸套和活塞(環(huán))， 甚至導(dǎo)致掃氣箱著火。

(2) 最佳注油率

氣缸油注油率， 與機(jī)型、掃氣方式、沖徑比、負(fù)荷強(qiáng)度、活塞環(huán)狀態(tài)等很多因素相關(guān)。最佳注油率， 一般指在燃燒良好的前提下， 氣缸油注油量正好能夠保證:氣缸磨損率在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)；氣缸內(nèi)表面， 潤(rùn)澤無拉痕；活塞環(huán)槽，沒有積炭；活塞環(huán)，外圓光亮無拉痕， 在環(huán)槽內(nèi)活動(dòng)靈活，第一道環(huán)干爽， 第二道環(huán)下部和其他環(huán)油潤(rùn)；掃氣口處， 無明顯刮痕、磨損和積炭；掃氣箱內(nèi)， 殘油和積炭少；排煙顏色，無藍(lán)色成分等。

關(guān)于第一道環(huán)干爽的問題，也曾經(jīng)和前輩探討過。第一道環(huán)干爽的情況對(duì)應(yīng)的注油率應(yīng)該是在比較理想燃燒狀況下，最好的狀態(tài)應(yīng)該是第一道環(huán)以上的活塞頭三分之一處濕潤(rùn)最佳。但是我覺得還是盡量把好噴油器這一關(guān)，保證燃油霧化質(zhì)量的前提下還是以第一道環(huán)干爽為好，因?yàn)檫@兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以讓汽缸油消耗每日消耗相差80-120升左右（以MAN B&W 6S70MC為例）。而且這里的“干爽”也僅僅是視覺上的干爽，用手觸及一下干爽的第一道環(huán)，其實(shí)很明顯還是有一層油膜的?？偠灾⒂吐试趺催x擇怎么調(diào)整還要結(jié)合實(shí)際工況。

 (3) 氣缸油注油率的調(diào)整

不同的機(jī)型， 甚至相同的機(jī)型在不同的工況下， 注油率各不相同。選擇注油率， 必須參照柴油機(jī)生產(chǎn)廠家推薦的注油率。考慮具體船舶設(shè)計(jì)的柴油主機(jī)的工況和常用轉(zhuǎn)速， 使用燃油的硫份含量，以及氣缸油性能指標(biāo)，該柴油主機(jī)在船運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際狀況等。而且MAN B&W工程師又進(jìn)一步下調(diào)了基準(zhǔn)注油率的推薦值，由0.26 g/kWh 改為0.20 g/kWh。原文如下： Based on experience and research， we have lowered our recommended ACC (Adaptive Cylinder oil Control) feed rate factors for plants equipped with Alpha Lubricator or ME Lube system. New cylinder lubrication recommendation 0.20 g/kWh × S%. Absolute minimum: 0.60 g/kWh。Concerns：MAN B&W two-stroke 60-98 cm large bore engines. Types: MC/MC-C， ME/ME-C with high-top land and Alpha Lubricator or ME Lube.

實(shí)際上，船上管理人員對(duì)這個(gè)推薦值感到很驚訝甚至懷疑，每批燃油的含硫值千差萬別，對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)注油率進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整不能一步到位、生搬硬套。作為專業(yè)人員，了解、學(xué)習(xí)、參考性很有必要。

大多數(shù)輪機(jī)長(zhǎng)求穩(wěn)， 實(shí)際選取的注油率都偏大。應(yīng)定期檢查，及時(shí)調(diào)整注油率， 盡可能保持氣缸和活塞的良好工作狀態(tài)。調(diào)整前，仔細(xì)檢查，認(rèn)真分析，確認(rèn)需要調(diào)整和應(yīng)該調(diào)整多少，每次調(diào)整的幅度要小，調(diào)整后運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，再次檢查確認(rèn)調(diào)整的效果， 必要時(shí)再次調(diào)整，直至達(dá)到理想的狀態(tài)。變更不同含硫燃油品種時(shí)，適時(shí)改用相匹配的氣缸油。用實(shí)際檢查情況結(jié)合廠家的建議，最佳注油率是很容易找到，而且是安全的。

在這里也突出講一下很多船上日常操作中的檢查技巧：掃氣側(cè)缸內(nèi)的檢查最好在主機(jī)航行結(jié)束停車后盡快進(jìn)行，獲取相對(duì)準(zhǔn)確的資料；另外很多船完車后會(huì)按下注油器的預(yù)潤(rùn)滑然后再進(jìn)行盤車，這樣新注入汽缸油直接會(huì)影響對(duì)缸內(nèi)狀況的判斷，這點(diǎn)需要有類似操作的船舶引起注意。下面我列舉幾個(gè)典型的掃氣側(cè)檢查出現(xiàn)的情況：

I. 下面兩圖是我前面所指那條船每次掃氣側(cè)檢查的兩種狀況，圖A其實(shí)可以算是比較理想的情況了，活塞頭沒有明顯結(jié)碳，各環(huán)狀況良好。其實(shí)按照當(dāng)時(shí)使用的燃油含硫量，注油率設(shè)定還是稍微偏大，調(diào)整還是非常保守的。圖B的注油率設(shè)定和圖A是一樣的，有輕微結(jié)碳，活塞環(huán)的狀況也非常好。

圖A↑

      圖B↑

II．圖C和圖D是我現(xiàn)在工作船舶的活塞檢查情況，狀況還是不錯(cuò)。主機(jī)型號(hào)2010年MITSUI MAN B&W6S70MCC，常用負(fù)荷80%-85%，75RPM，汽缸油日常消耗量530升左右。這是我一個(gè)多月前下調(diào)注油率之后檢查的狀況，幾年時(shí)間都設(shè)定為100%，我下調(diào)至90%，每日消耗量減少了70升左右。很明顯注油率依然偏大，根據(jù)檢查情況我認(rèn)為合理注油率在75%（日常消耗在320升左右）。但是基于高堿值汽缸油存量以及低硫油即將投入使用等原因，我沒有進(jìn)一步調(diào)整。這個(gè)主機(jī)吊缸保養(yǎng)周期是12000Hrs-16000Hrs，前面基本都是13000Hrs左右進(jìn)行的吊缸保養(yǎng)，缸套磨損率還是相對(duì)偏大的。而且就某缸10000Hrs左右的狀況來看，活塞頭環(huán)槽已經(jīng)明顯結(jié)碳，但基于Condition-Based Overhaul適當(dāng)延期應(yīng)該是沒問題的，因?yàn)閲娪推鞯暮侠肀ｐB(yǎng)也保證了燃燒質(zhì)量。那么問題來了，如果汽缸油注油率依然保持之前那么大，再過幾年會(huì)不會(huì)出現(xiàn)問題？一旦燃燒質(zhì)量下降，缸套磨損率會(huì)不會(huì)很快超出極限？這個(gè)問題也值得我們沉思一下。

圖C↑

     圖D↑

 III. 圖E，圖F和圖G是某案例船情況，圖E和圖F活塞環(huán)明顯有拉痕，磨損嚴(yán)重，這樣也會(huì)增加缸套的磨損率。這種情況也就沒有挽回的可能性了，只能臨時(shí)把注油率調(diào)最大，找合適機(jī)會(huì)盡快吊缸。G的活塞環(huán)上下邊緣可見金屬接觸造成的輕微磨痕，這種情況可以適當(dāng)調(diào)大注油率，后期增加檢查頻率，待恢復(fù)正常后將注油率調(diào)回初始值。當(dāng)然活塞環(huán)的檢查情況不只這些，具體現(xiàn)象具體分析，掃氣側(cè)對(duì)活塞檢查的頻率要盡可能縮短，尤其對(duì)注油率調(diào)整之后，即使出現(xiàn)什么異常，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)看到的情況對(duì)注油率也可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

圖E↑

圖F↑

        圖G↑

IV. 下面這種情況也是很多船經(jīng)常遇到的，掃氣口上部周圍有非常明顯的黑色區(qū)域。這種情況要區(qū)別于缸套內(nèi)壁上部的黑色區(qū)域，上部出現(xiàn)類似黑斑很多都是燒蝕或者拉缸造成的，一定要引起重視及時(shí)查找原因。而掃氣口上部的這種黑斑往往會(huì)在汽缸油注油率調(diào)低后偶爾出現(xiàn)，在熱帶區(qū)域航行更容易出現(xiàn)。由于掃氣中的水分，汽缸油中的添加劑CaCO3，部分燃燒產(chǎn)物的附著形成了這種黑色的粘著物，這種黑斑的成分是碳和碳酸鈣。這種現(xiàn)象可以通過增加注油率，過量的汽缸油可以慢慢將其清潔干凈，但是如果單純地為了清除黑斑調(diào)大注油率，我倒覺得完全沒有必要。因?yàn)檫@種粘著物對(duì)缸套等部件不會(huì)有任何危害，而且長(zhǎng)期調(diào)大注油率，依然如我【論汽缸油過量的弊端】文中講述的弊大于利。

 當(dāng)然，缸套內(nèi)部的情況復(fù)雜的狀況很多，還是需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的第一手資料進(jìn)行分析判斷的。那么在保證了燃油系統(tǒng)和注油率的良好狀況下，怎么通過掃氣口檢查即CBO判斷吊缸的時(shí)間呢？決定吊缸最重要的幾個(gè)因素：活塞環(huán)的磨損量；活塞頭部的燒蝕情況；環(huán)槽間隙；活塞環(huán)斷環(huán)，咬死，拉痕等異常；活塞頭漏油等特殊情況，而這些都可以通過掃氣口進(jìn)行檢查，再結(jié)合實(shí)際中的熱工報(bào)告，應(yīng)該能確定更加合適的吊缸時(shí)間的。有些機(jī)型的第一道活塞環(huán)工作面?zhèn)仍O(shè)置了CL grooves，正常情況下，通過測(cè)量和持續(xù)監(jiān)控CL grooves的深度來決定吊缸周期還是更有參考價(jià)值的。示意圖如下：

其實(shí)船上工作就是這樣，理論與實(shí)際往往是相互依賴又相互矛盾的，有時(shí)候理論不適合實(shí)際管理，但沒有理論很多時(shí)候又無法支撐實(shí)際工作。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，但真理不一定是終極的。那對(duì)于船舶的管理，我們更應(yīng)該從實(shí)踐中探索真理，只有不斷地探索才能找到符合實(shí)際情況且行之有效的更加科學(xué)化的管理方法。每條船管理人員的頻繁流動(dòng)性以及每個(gè)人管理水平的參差不齊，造成了各船舶狀況的明顯差異。我依然認(rèn)為“因地制宜”的管理方式更科學(xué)，在能力足夠的情況下完全打破“循規(guī)蹈矩”的死板模式。回到本文論點(diǎn)，Condition-Based Overhaul是否可行？這里我再引用一下MAN B&W 工程師的話與大家共勉：The experience with our engines with the latest updated combustion chamber design， i.e. with Oros shape and the latest piston ring design， slide fuel valves and optimized temperature levels， counts more than seven years of operation. Against this background， we have gained valuable knowledge about the need for piston overhauls compared with earlier experience. The “Guiding Overhaul Interval” for pistons， previously set to 12-16，000 hours， appears to have been set rather too conservatively. Normally，the need for piston overhaul does not arise until much later， and extensions up to 32，000 hours are a possibility.

（完）