0 引言

為降低航運成本，很多船舶使用 380 cSt 甚至更差的燃油。380 cSt 燃油不僅黏度高、密度大，而且渣滓多，使用前必須經(jīng)過凈化處理以除去其中的水分和雜質(zhì)。燃油的凈化質(zhì)量對柴油機(jī)工作的可靠性和使用壽命有很大影響。分油機(jī)是船舶凈化燃油和滑油的關(guān)鍵設(shè)備。

分油機(jī)中的分離筒經(jīng)過增速裝置后， 轉(zhuǎn) 速 可 達(dá)10 000 r/min 以上。分油機(jī)通過高速旋轉(zhuǎn)的分離筒建立離心力場，在快速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓中，物質(zhì)的離心力比自身重力大許多倍。油液與水分、雜質(zhì)的密度差使它們在離心力場中沿轉(zhuǎn)動軸徑向重新分布。雜質(zhì)的離心慣性力最大， 分布在分離筒的最外圈；油液的離心慣性力最小，匯聚在轉(zhuǎn)動軸附近；水分則位于兩者之間。因此，在離心力作用下， 雜質(zhì)和水分能在較短的時間內(nèi)從油液中分離出來，油液能夠達(dá)到很好的凈化效果。

船用分油機(jī)的工作原理基本相同， 其核心部件是分離筒，由三相異步電動機(jī)驅(qū)動。目前，船舶上使用的分油機(jī)有：瑞典 ALFA LAVAL 分油機(jī)，WESTFALIFAOSD 型分油機(jī)， 日本三菱公司生產(chǎn)的 SJ-T、SJ-P 型分油機(jī)，國產(chǎn)的 DZY 系列分油機(jī)等。其中大多數(shù)分油機(jī)采用比重環(huán)， 在使用過程中需要根據(jù)所分離燃油的密度選擇比重環(huán)。

ALFA LAVAL S 系列分油機(jī)的主要特點是無比重環(huán)，并且燃油凈化系統(tǒng)中沒有高置水箱，其控制單元采用 EPC 50。EPC 50 的優(yōu)點是集成化程度高，控制功能強(qiáng)大， 與分油機(jī)連接簡單， 參數(shù)的顯示及設(shè)定更加方便，分油機(jī)工作更加可靠。

1 分油系統(tǒng)組成

分 油 系 統(tǒng) 見 圖 1。

分 油 系 統(tǒng) 主 要 包 括 ALFALAVAL S 系列分油機(jī)，EPC 50 控制單元，燃油供給泵，蒸汽加熱器及比例積分（PI）調(diào) 節(jié) 溫 控 閥，電 磁 閥 組SV1、SV4、SV5、SV6、SV10、SV15、SV16， 水 分 傳 感 器MT50， 溫度傳感器 TT1、TT2， 壓力傳感器 PT1、PT4、PT5，速度傳感器 ST，三相異步電動機(jī)及傳動機(jī)構(gòu)等。

分油系統(tǒng)工作過程如下：打開燃油閥、 控制空氣閥、工作水閥；啟動燃油泵、開啟加熱器、加熱在循環(huán)管路中待分離的燃油；在分油機(jī)控制面板上啟動分油機(jī)驅(qū)動電機(jī)；EPC 50 控制單元檢測燃油溫度、 分油機(jī)轉(zhuǎn)速、供油壓力是否滿足條件，當(dāng)條件滿足時，燃油泵向分油機(jī)供油，進(jìn)行燃油分離作業(yè)。

2 ALFA LAVAL S 系列分油機(jī)操作

2.1 啟動前檢查

啟動前檢查分油機(jī)是否裝配正確，EPC 50 控制單元是否開啟；檢查油底殼中的油位，如果油位低，則需向其中加油，直到油開始從注油口中流出，注意油太多或太少都可能損壞分油機(jī)的軸承；燃（滑）油系統(tǒng)中的各閥要處于正常開閉位置， 水壓及控制空氣壓力要保持在正常范圍內(nèi)；檢查轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)性能是否正常，必要時進(jìn)行一次快速啟停試驗；電動機(jī)風(fēng)扇必須按順時針方向旋轉(zhuǎn)；使用位于空氣閥組中的壓力計檢查供氣是否正確，供氣壓力正常值在 500 ～ 700 kPa，操作用水壓力正常值在 200 ～ 600 kPa。

2.2 分油機(jī)的啟動

分油機(jī)啟動按鈕 見 圖 2 。啟 動 按 鈕 有 3 種 模式：MAN（手動）、AUT （自動）和 CIP （在線清洗）。MAN模式可在所有分離系統(tǒng)上使用，AUT 模式用于全自動控制或全自動遠(yuǎn)程控制系統(tǒng) 。AUT 模式的使用遵循以下規(guī)則：EPC 50 必須對供油泵、 加熱器和振動監(jiān)視進(jìn)行控制，必須安裝連鎖裝置。

首次啟動分油機(jī)必須采用手動模式。啟動分油機(jī)前，確保所有供氣閥、供油閥和供水閥均已開啟，打開加熱介質(zhì)供應(yīng)閥，開啟電源，確保分油機(jī)啟動按鈕處于MAN 位置。從泵啟動器上啟動供油泵，如果需要，通過泄壓閥排出加熱器中的空氣。

EPC 50 控 制 板 見 圖 3。在 EPC 50 控 制 板 上 按SEPARATION（分離）按鈕激活 EPC 50，顯示窗口中將滾動出現(xiàn)幾個問題， 必須先回答這些問題才能啟動分離設(shè)備。

（1）Has the bowl been dismantled？+ = YES， - = NO（是否已拆卸轉(zhuǎn)鼓？+ = 是，- = 否），如果拆卸過轉(zhuǎn)鼓，按“+”按鈕；如果未在轉(zhuǎn)鼓上進(jìn)行過作業(yè)，按“-”按鈕，啟動程序開始，Start （啟動）出現(xiàn)在顯示窗口中。

（2）Assembled according to manual？+ =YES， - =NO（是否已按照手冊說明進(jìn)行裝配？+ = 是，- =否）， 如果拆卸轉(zhuǎn)鼓并按照維修手冊中的說明裝配好 ，按 “+”按 鈕。

（3）Bowl cleaned？+ = YES， - = NO（是否已清潔轉(zhuǎn)鼓？+ = 是，- = 否），如果已經(jīng)清潔轉(zhuǎn)鼓，按“+”按鈕，系統(tǒng)將進(jìn)行自動校準(zhǔn)。

系統(tǒng)自動校準(zhǔn)完成后，按下分油機(jī)的啟動按鈕。啟動過程中， 分油機(jī)的分離筒在達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速前后會出現(xiàn)振動，這是正常現(xiàn)象，分油機(jī)能夠順利地通過這一過程。如果分離筒振動加劇或在全速運行時仍繼續(xù)振動，則應(yīng)按下應(yīng)急停止按鈕并避開，直到振動停止。按下應(yīng)急停止按鈕后，分油機(jī)、燃油供給泵和加熱器將自動停

止。當(dāng)速度傳感器指示為 0 時， 方可復(fù)位應(yīng)急停止按鈕，此時顯示窗口顯示 Switch power on/off（關(guān)閉/開啟電源），此電源是控制柜中 EPC 50 的電源。

在啟動過程中， 分油機(jī)顯示窗口將交替顯示分油機(jī)的轉(zhuǎn)速和 Start （啟動），直到分油機(jī)達(dá)到全速。當(dāng)分油機(jī)達(dá)到全速后，按“+”按鈕檢查供油溫度，直到“TT1”顯示在顯示窗口中。等到供油溫度變得合適即重燃油模式 98℃，潤滑油模式 95℃ （筒形活塞發(fā)動機(jī)）或 90℃（十字頭發(fā)動機(jī)），柴油模式 40℃，按下操作面板上的啟動/停止按鈕，啟動分離處理。將背壓調(diào)到正常運行值，正常背壓值在調(diào)試中確定，可以參考安裝系統(tǒng)參考手冊。

2.3 分油機(jī)運行中的檢查

分油機(jī)運轉(zhuǎn)時，需要檢查油溫、進(jìn)口油壓、出口油壓和水壓等是否在正常范圍內(nèi)，有無報警，是否有漏油、漏水，觀察分油機(jī)電流，查看分油機(jī)有無異常振動和噪聲。當(dāng)分油機(jī)正常運轉(zhuǎn)時，操作面板將顯示以下信息：

（1）加熱器運行 LED 亮起（綠色）；

（2）分離系統(tǒng)運行 LED 亮起（綠色）；

（3）閥開 LED 亮起（綠色）。

分油機(jī)正常運行過程中，ALCAP 觸發(fā)信號在顯示窗口左側(cè)顯示， 到下次排渣前的時間在顯示窗口的右側(cè)顯示，任何警報都將出現(xiàn)在 EPC 50 顯示器中。通過重復(fù)按“+”按鈕，可以根據(jù)需要閱讀更多的運行信息。要返回到正常顯示（即觸發(fā)值和到下次排渣前的時間），需要繼續(xù)按“+”按鈕。

2.4 分油機(jī)的停止

按下操作面板上的 SEPARATION （分離）按 鈕 可停止系統(tǒng)運行。此時， 分油機(jī)停止程序?qū)?yīng)的黃 色LED 將開始閃爍，啟動排渣；待排渣完成后，停止程序LED 將變?yōu)榉€(wěn)定的黃色， 而分離系統(tǒng)運行對應(yīng)的綠色LED 將熄滅，顯示 Stop （停止）。如果加熱器由 EPC 50控制，它將自動關(guān)閉。當(dāng)供油溫度開始下降時，燃油供給泵將自動停止。當(dāng)分油機(jī)完全停止運轉(zhuǎn)時， 將顯示Standst.（停止運轉(zhuǎn)）。

需要注意的是，應(yīng)使用控制裝置停止分油機(jī)運行，而不應(yīng)通過關(guān)閉電動機(jī)停機(jī)。如果分油機(jī)不是因振動過大而被關(guān)閉， 則在重新啟動前不必等待分油機(jī)下降轉(zhuǎn)速。如果出現(xiàn)緊急情況，按下應(yīng)急停止按鈕，并遠(yuǎn)離分油機(jī)，在分油機(jī)完全停止運轉(zhuǎn)前，切勿返回。在所有旋轉(zhuǎn)部件完全停止運轉(zhuǎn)前，不得進(jìn)行拆卸作業(yè)。嘗試重新啟動分油機(jī)前， 必須先查找出現(xiàn)緊急情況的原因并排除。如果未找到原因，必須對分油機(jī)進(jìn)行全面檢修，并徹底檢查所有運動部件。解除電源鎖定并在重新啟動分油機(jī)前重新裝配好分油機(jī)， 所有蓋板和防護(hù)裝置必須緊固到位。

2.5分油機(jī)的應(yīng)急運行

在水分傳感器出現(xiàn)故障時，可將 EPC 50 中的參數(shù)Pr4 設(shè)置為待用模式以操作分油機(jī)。此時，水分傳感器被禁用，排放時間間隔自動更改為 15 min，顯示窗口中將顯示 Nc（未連接），所有 ALCAP 功能被禁用，油中的水分只有在排放期間被清除，24 h 后將有 1 個提示性警報被激活。

如果油中含有大量水分且油的密度小于991 kg/m3，可進(jìn)行以下應(yīng)急操作：確保系統(tǒng)中的所有手動油閥處于正確位置，將控制裝置上的選擇開關(guān)設(shè)置到 MAN 位置；在 EPC 50 的接線端子 X9∶1 和 X9∶2 之間連接 1 根跳線，先啟動燃油供給泵，再啟動分油機(jī)；將油加熱到合適的分離溫度， 如果使用的是 Heatpac EHM 電加熱器，則使用電源裝置開關(guān)調(diào)節(jié)油的溫度；當(dāng)分油機(jī)達(dá)到合適的轉(zhuǎn)速，且油的流量和溫度合適時，關(guān)閉轉(zhuǎn)鼓；運行中要確保油的溫度、流量和背壓始終恒定。

3 分油機(jī)維護(hù)保養(yǎng)

3.1 維修間隔

ALFA LAVAL S 系列分油機(jī)的維修分為小修和大修。小修指分離筒、 進(jìn)出油管以及操作水系統(tǒng)等的檢修，每隔 6 個月或分油機(jī)運行 4 000 h 進(jìn)行 1 次。在小修時，分離筒內(nèi)的 O 形圈、密封環(huán)以及進(jìn)出油管的墊片需全部換新。大修是對整個分油機(jī)進(jìn)行拆檢（包括小修拆檢的部分），每 18 個月或分油機(jī)運行 12 000 h 進(jìn)行 1次。在大修時，所有的密封圈、軸承、摩擦片和皮帶都需

換新。分油機(jī)維修檢查時間見圖 4。

3.2 分油機(jī)常規(guī)管理

分油機(jī)每運行4 000 h 需更換潤滑油， 如果分油機(jī)1 年運行時間少于 1 500 h， 則每年需要更換 1 次潤滑油。在更換潤滑油時，應(yīng)旋出放殘油螺塞，放盡油底殼內(nèi)的舊潤滑油；然后再旋緊放殘油螺塞，用漏斗加入新潤滑油，直到新潤滑油從加油孔溢出為止。除立軸組件解體裝復(fù)后初次運行時油位保持較高外（潤滑油可從測量孔溢流），在分油機(jī)日常運行時，油位應(yīng)控制在測量棒 1/2 至 2/3 處。

如果分油機(jī)長期（大于 1 個月）不用，需拆出分離筒；再投入使用時，需打開上部軸承蓋，對立軸上部軸承進(jìn)行預(yù)潤滑， 然后裝復(fù)， 再開機(jī)；用跳線橋接端子X12.11-X12.6、X12.11-X12.9 和 X12.11-X12.7，開啟加熱器；如果分油機(jī)輪換使用且輪換周期在 30 天內(nèi)，首次啟動分油機(jī)必須運行 2 h 以上，使立軸上部軸承得到充分潤滑。

分油機(jī)在運行時可能會出現(xiàn)以下幾方面故障。

（1）分油機(jī)跑油。導(dǎo)致分油機(jī)跑油的原因有：

①淡水壓力不足，正常值應(yīng)為 2～6bar；

②分油機(jī)轉(zhuǎn)速不足，可能是摩擦片損壞造成的；

③分離筒中橡膠圈老化，造成關(guān)盤水泄漏；

④分離筒主密封環(huán)被大塊渣滓卡住， 分離筒關(guān)閉不嚴(yán)；

⑤分離筒中操作環(huán)上的小孔堵塞， 排完渣后無法關(guān)閉；

⑥排渣水閥 SV15 泄漏， 導(dǎo)致分離筒異常打開而跑油。

（2）分油機(jī)振動。引起分油機(jī)振動的原因有：

①排渣時渣滓沒排干浄，渣滓黏附在分離筒壁上；

②分離筒安裝不正確，分離筒內(nèi)疊片數(shù)量不足，疊片松動，向心泵安裝高度不正確；

③立軸彎曲；

④軸承磨損或損壞，立軸上部軸承減振彈簧斷裂，分油機(jī)底腳避振器損壞。

（3）進(jìn)油溫度高/低報警。

當(dāng)進(jìn)油溫度高/低報警時，顯示板上 TT 燈變?yōu)榧t燈， 需要檢查加熱器是否工作，油泵是否正常，加熱器熔斷絲是否被熔斷，設(shè)定報警值是否被更改（PM6， Pr17， PM8），油柜中的油溫是否過高或過低（加熱器選型時加熱溫度升為 50 °C）等。

（4）出口壓力高/低報警。

出口壓力可以通過出口調(diào)壓閥 RV4 進(jìn)行調(diào)節(jié)。在正常分油過程中有高壓報警

和低壓報警 2 種情況。

引起高壓報警的原因有：出口閥沒有開足；管路中閥件沒按要求開到位；分油流量太大。

引起低壓報警的原因有：分油流量太??；進(jìn)油三通閥在旁通位置 （進(jìn)油三通閥卡阻或壓縮空氣壓力不足，難以打開）；泵進(jìn)口濾器臟堵，進(jìn)油量過??；分離筒無法密封，分油機(jī)跑油。

3.3

分油機(jī)拆裝注意事項

在拆檢分離筒時，要檢查分離筒是否干凈，是否有渣滓黏附在分離筒壁上。渣滓黏附在分離筒壁上會引起分離筒拆檢困難。如果分油機(jī)拆裝前停機(jī)時間較長，配對管（Paring tube）內(nèi)油泥會逐漸冷卻變硬，影響開機(jī)后的排水操作。因此，拆檢時要用柴油浸泡配對管，對其進(jìn)行徹底清潔。

配水盤（Operatingwaterring）下面有 2 個壓蓋（Operatingwater cover 和 Neck bearing cover）， 在拆除前最好打上“ MARK ” ，因為此處安裝易出問題。如果安裝不正確，可能會造成風(fēng)扇偏磨，風(fēng)扇排風(fēng)能力減弱，金屬顆粒會掉進(jìn)軸承縫隙內(nèi)；油霧流量不足及金屬顆粒入侵都會導(dǎo)致軸承損壞。要注意清潔配水盤內(nèi)部的工作水通道，保證工作水系統(tǒng)正常工作。

用專用工具拆下鎖緊環(huán)，如果上蓋（Bowl hood）不容易拆下， 可用鉛錘或木錘等軟質(zhì)工具在其上方對稱地輕輕擊打，予以拆除。

在拆裝所有部件過程中注意避免發(fā)生碰撞， 任何輕微的碰撞變形將會給安裝造成困難， 即使是使用銼刀等工具修復(fù)，也會使高速旋轉(zhuǎn)的部件失去動平衡。失去動平衡的部件在高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生很大的偏心力，導(dǎo)致立軸軸承損壞。一定要徹底清潔各部件。任何殘余油泥或污垢，都會不同程度地影響安裝精度， 而且會造成旋轉(zhuǎn)部件失去動平衡，產(chǎn)生偏心和振動。

在安裝分離筒時，要嚴(yán)格按照說明書的要求進(jìn)行。要檢查向心泵位置高度， 特別要檢查分離筒內(nèi)孔和立軸錐面上是否有毛刺。如果有毛刺，要用刮刀或油石去掉（不能使用砂紙）；否則，分離筒內(nèi)孔和立軸錐面嚙合不良，引起分油機(jī)振動，損壞分油機(jī)。此外，在安裝分離筒時，要避免立軸軸端與內(nèi)孔碰撞摩擦產(chǎn)生毛刺。在拆裝分離筒時，不能隨意拿掉分離筒內(nèi)的分離疊片，否則會導(dǎo)致分離疊片組壓力不足而松動，引起分油機(jī)振動。

往立軸上安裝分離筒組件前， 應(yīng)手動打開工作水電磁閥，以檢查和確認(rèn)工作水的壓力、流量。要確認(rèn)立軸與分離筒接觸錐面之間無油污和雜質(zhì)、 無毛刺和變形。在安裝分離筒部件上的 O 形圈時，需涂抹廠家指定的專用潤滑脂， 以防止在安裝期間和初次運行時金屬表面與 O 形圈之間產(chǎn)生干磨擦，損壞 O 形圈。

立軸組件裝復(fù)后，應(yīng)向立軸上部軸承（Top bearing）澆注專用潤滑油， 以保證初次運轉(zhuǎn)時軸承內(nèi)有良好的潤滑。在安裝立軸上部軸承和下部軸承（Self alig rollerbearing）時，需嚴(yán)格按照說明書要求的溫度范圍進(jìn)行加熱。如果加熱溫度過高，會影響軸承本身的性能和使用壽命，軸承可能會在短期內(nèi)損壞，導(dǎo)致其他部件損壞。

位于立軸底部的油泵（Oil pump），其中間的節(jié)流孔（Oil orifice）以及立軸皮帶輪（Spindle pulle）上的配油孔應(yīng)保持暢通，孔內(nèi)的任何雜質(zhì)都會阻礙油霧的流通，使立軸上部軸承的潤滑狀況變差。

在安裝傳動皮帶時， 應(yīng)保證皮帶處于正確的傳動方向上，要徹底清潔皮帶輪和皮帶。如果皮帶沾有油污或被裝反， 易造成分離筒轉(zhuǎn)速不足且縮短皮帶的使用壽命。

在安裝分油機(jī)馬達(dá)時， 應(yīng)確保馬達(dá)軸線與立軸軸線一致，保證馬達(dá)與立軸良好的對中；可用直鋼尺和塞尺配合，測量并記錄拆裝前后的對中情況，以備查閱和參考。

傳動皮帶和馬達(dá)安裝完成后，轉(zhuǎn)動馬達(dá)皮帶輪，用千分表測量立軸徑向間隙，保證立軸徑向波動量在說明書規(guī)定值以內(nèi)（4 道）。

在分油機(jī)運行中，應(yīng)保持排渣柜較低的液位（因未設(shè)置排渣泵自動排放功能）， 確保排渣柜透氣孔暢通，以保持較低的排渣背壓，保證排渣順暢。

除保證足夠的、穩(wěn)定的工作水壓力外（由于分流作用，工作水壓力并不等于日用淡水柜壓力），應(yīng)經(jīng)常清洗工作水供給管路濾器；控制排渣水和工作水的電磁閥閥后節(jié)流孔板，排渣水節(jié)流孔板的孔徑較大，工作水節(jié)流孔板的孔徑較小，不可裝反。

在船舶營運中，分油機(jī)不宜長時間停用。主要原因是：

（1）若分油機(jī)長時間停用，分離筒作用在軸承上的力是不均勻的，導(dǎo)致軸承長期單邊受力而損壞。

（2）分油機(jī)上部軸承是靠立軸底部油泵泵上來的潤滑油潤滑的。當(dāng)重新啟動分油機(jī)時，立軸上部軸承是靠上一次運行時剩余的潤滑油潤滑的。如果分油機(jī)長時間停用，剩余的潤滑油就會逐漸流失。這時就需要拆開分油機(jī)對立軸上部軸承添加潤滑油進(jìn)行預(yù)潤滑。如果不添加潤滑油直接啟動分油機(jī)，軸承就會被磨損。

4 結(jié)束語

ALFA LAVAL S 系列分油機(jī)自動化程度較高，可自動排渣并且自動設(shè)定排渣間隔，實現(xiàn)最佳排渣時間，避免排渣過于頻繁?；谄鋸?qiáng)大的檢測功能和控制單元的處理功能，ALFA LAVAL S 系列分油機(jī)沒有比重環(huán)，在滑動底盤下部沒有彈簧，取代彈簧的是滑動圈下部的工作水， 這種結(jié)構(gòu)使得滑動圈下部的壓力分布更加均勻，也避免彈簧失效引起的故障，給管理工作帶來方便。

對于自動化程度高的設(shè)備， 有其優(yōu)點， 也有其劣勢。設(shè)備的自動化程度越高，其出現(xiàn)故障的可能性也越小，但是其組成也越復(fù)雜。這些因素導(dǎo)致設(shè)備拆檢的頻率大大降低，但設(shè)備一旦出現(xiàn)故障就往往很難解決，尤其是在其控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時。因此，平時要更加注意設(shè)備的操作管理和維護(hù)保養(yǎng)。