  船機故障心莫慌，遇事不決船機幫  導(dǎo)讀 本文描述 MAN B&W 6S46ME-B8.2 型船用二沖程主柴油機在不同工況下，噴油器切斷閥斷裂的表象，分析了切斷閥斷裂故障原因，并闡述了防止切斷閥斷裂的管理措施。  一 故障簡介 某輪 MAN B&W 6S46ME-B8.2 型主柴油機，在一次航行途中，因噴油器故障，停車四次，更換噴油器。 故障發(fā)生的時間節(jié)點分別是： ①定速航行期間； ②機動操作期間； ③SECA 區(qū)域，換用低硫輕油期間。 故障發(fā)生時，主要主機表現(xiàn)如下： ①氣缸排氣溫度突然下降，機艙報警系統(tǒng)顯示某一缸 “主機氣缸排氣溫度低”、“主機氣缸排氣溫度偏差大”、“主機自動降速”； ②主機主控制系統(tǒng)（MOP 系統(tǒng)）顯示燃油泵齒條刻度均在正常范圍內(nèi)，機旁檢查主機燃油齒條及其燃油量控制機構(gòu)未發(fā)現(xiàn)異常狀況； ③柴油機監(jiān)控系統(tǒng)示功圖顯示各缸壓縮壓力值（Pcomp）正常，但是發(fā)生報警的氣缸 最高爆發(fā)壓力值（Pmax）和平均指示壓力值（Pi）低（如圖 1、圖 2 所示）；  圖1 MAN B&W 6S46ME-B8.2 型主機 P-V 示功圖  圖2 MAN B&W 6S46ME-B8.2 型主機 矩形示功圖 ④開啟該缸的示功考克，能夠看到該缸仍然發(fā)火燃燒。 據(jù)此，輪機人員判斷噴油器故障。 更換故障氣缸的兩只噴油器以后，主機排氣溫度、壓縮壓力爆壓、平均指示壓力恢復(fù)到正常狀態(tài)。 拆檢噴油器，發(fā)現(xiàn)其中一只噴油器切斷閥（Cut-off shaft）斷裂（如圖 3 所示），斷裂部分掉入噴油器噴嘴內(nèi)部通道，擋住噴油孔，導(dǎo)致噴油器無法噴油。  圖3 噴油器切斷閥（Cut-off shaft）斷裂位置圖 二 故障分析 1.噴油器結(jié)構(gòu)與原理 MAN B&W 6S46ME-B8.2 型主柴油機噴油器結(jié)構(gòu)如(圖4) 所示。  圖4 MAN B&W 6S46ME-B8.2 型主機 噴油器結(jié)構(gòu)圖 噴油器的工作原理如下： 當(dāng)高壓燃油泵處于非有效行程時，來自高壓油管的燃油由噴油器頂部進口到達止回針閥（Non-return-valve）的密封面上部環(huán)形空間，對止回針閥產(chǎn)生一個向上的作用力。 當(dāng)作用力小于止回針閥彈簧（Pressure spring）向下的預(yù)緊力時，副針閥關(guān)閉，燃油從止回閥體上的回油孔到達噴油器回油口，進入燃油系統(tǒng)，實現(xiàn)燃油的循環(huán)。 當(dāng)高壓噴油泵上行進入有效行程后，噴油器中的燃油壓力迅速攀升，當(dāng)燃油壓力超過止回針閥彈簧的預(yù)緊力時，止回針閥向上升起，閥體回油孔被止回針閥關(guān)閉，燃油循環(huán)切斷，燃油經(jīng)止回針閥座流至噴油器切斷閥（Cut-off shaft）閥座上部的環(huán)形空間，當(dāng)燃油壓力上升到大于噴油器切斷閥（Cut-off shaft）上部的主彈簧的預(yù)緊力時，切斷閥向上升起。 燃油經(jīng)噴油器切斷閥閥座和噴嘴孔噴入氣缸。 2.切斷閥斷裂原因分析 由噴油器工作原理可知，主機運行期間，噴油器切斷閥在引導(dǎo)閥總成（Spindle guide，complete）內(nèi)部作往復(fù)運動。 切斷閥下部的圓管型導(dǎo)桿插在噴嘴（Nozzle）內(nèi)部圓柱形通道內(nèi)，對切斷閥運動起導(dǎo)向作用。 切斷閥導(dǎo)桿運動受到阻礙，而承受較大側(cè)向力時，就會發(fā)生斷裂。 根據(jù)上述斷裂時機和噴油器工作原理分析，導(dǎo)致切斷閥導(dǎo)桿運動受到阻礙而斷裂的原因如下： (1)噴嘴內(nèi)部積碳、臟污 噴油器工作時，在燃燒室高溫作用下，燃油在噴嘴內(nèi)部通道內(nèi)易形成積碳燃；燃油中細小的雜質(zhì)會殘留在噴嘴內(nèi)部；燃油系統(tǒng)由重油切換輕油時，結(jié)焦在燃油管壁的積碳等物質(zhì)在輕油沖刷作用下脫落，形成雜質(zhì)進入噴油嘴，這些都是導(dǎo)致噴油器切斷閥卡阻因素。 (2)燃油粘度過低 主機燃用輕柴油時，由于輕柴油粘度低，潤滑性能差，可能會導(dǎo)致切斷閥運動阻力增加。 (3)油溫突變 主機燃油系統(tǒng)在重油與輕油切換的過程中，操作不當(dāng)，燃油溫度變化過快，可能會引起切斷閥與噴嘴之間因熱膨脹系數(shù)不一致而卡住。 (4)頻繁機動操車 機動操車時，如果頻繁的大跨度推油門桿，主機供油量和供油壓力會劇烈波動，會導(dǎo)致切斷閥產(chǎn)生劇烈的震蕩。 (5)結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理 從噴油器切斷閥的結(jié)構(gòu)來看，其導(dǎo)桿是一段空心的薄壁圓柱管。圓柱管的壁面上相隔120°的位置開有三個長方形油孔（如圖5所示），使得導(dǎo)桿上形成應(yīng)力集中，增加了斷裂的風(fēng)險。  圖 5 不同結(jié)構(gòu)的切斷閥（Cut-off shaft） 三 預(yù)防噴油器切斷閥斷裂的措施 針對引起噴油器切斷閥斷裂的各種原因，為防止噴油器切斷閥斷裂，輪機人員在日常工作中，必須注意以下幾點：  1.做好燃油系統(tǒng)管理工作 首先，在燃油的使用過程中應(yīng)密切關(guān)注燃油分油機的工況，及時清洗燃油濾器，保持燃油系統(tǒng)清潔，確保燃油凈化效果； 其次，燃油系統(tǒng)切換燃油的過程中應(yīng)將油溫變化控制在 2℃/min 以內(nèi)，防止油溫突變； 再次，燃用輕柴油時應(yīng)將燃油粘度控制在 2cst 以上（說明書的規(guī)定），必要時使用增粘劑，對有冷卻系統(tǒng)的燃油系統(tǒng)，可對燃油進行冷卻處理。 2.定期維護保養(yǎng)噴油器 嚴(yán)格按照柴油機說明書的規(guī)定，及時保養(yǎng)噴油器，適時更換備件，徹底清除污垢，應(yīng)特別注意用專用工具對切斷閥和噴嘴進行拆檢清潔保養(yǎng)，避免傷害零件表面。 3.平穩(wěn)操車 機動航行期間操縱主機時，應(yīng)注意啟動供油量不可過大，變速時，油量拉桿應(yīng)緩慢推動，確保供油量平緩增減，以免油壓劇烈波動。 4.保證備件質(zhì)量 輪機人員在拆檢噴油器的過程中，發(fā)現(xiàn)噴油器切斷閥導(dǎo)桿上的油孔有兩種結(jié)構(gòu)： 一種是長方形開口，一種是圓孔形開口（如圖 5 所示）。 考慮到長方形孔的應(yīng)力集中比圓形孔大，在申請備件時，應(yīng)要求制造商提供切斷閥導(dǎo)桿開有圓形油孔的噴油器備件。 四 結(jié)束語 根據(jù)主機運行參數(shù)，主機噴油器切斷閥斷裂故障，能夠被及時發(fā)現(xiàn)。 輪機人員必須加強管理，注意檢查，做好噴油器及相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)的維護和檢修工作，防止噴油器發(fā)生故障，確保船舶安全。 本文原創(chuàng)作者系： 江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湯明 END  感謝閱讀和關(guān)注 Thanks for reading and attention |
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