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【船机帮】前辈们总结的轮机故障实例(四)


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船机故障心莫慌,遇事不决船机帮

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缸套易冷热不均有裂缝

【事情经过】

某轮主机为6ESD75/160B型,一次由J港开出不久,发现第3缸缸套冷却水压力表有波动,即减速航行到锚地停车吊缸检查。

缸盖吊开后,发现在缸套上部燃烧室左右部位处,明显的有两条长约13~15毫米的裂缝,当即采取停缸减速返沪后再换缸套。


【分析与处理】

该机系“文革”中仓促上马的产品,在设计上存在问题较多,诸如缸壁上的燃烧室钻有12孔冷却水道,而进口与出口仅限于对向二个,孔道且由机械加工出来,因此各孔道衔接沟通之处极易产生中心偏差,再因孔道仅有20毫米,冷却水在其中通过时发生流阻现象,将泥污积存在孔道内,这就影响了传热效果,导致该处过热,从而产生应力集中,使铸铁的金属晶粒之间排列错位而发生微细的裂缝,随着使用时间的延长,最后裂缝扩大而发生漏水。

根据裂缝出现位置的规律,较多发生在偏左后方向(其它位置亦有但较少),而此处正好与启动空气进入缸内的通道成50°夹角。

由于经常在进出港时的频繁启动,一股低温空气径直吹扫该处,亦易使这一部位受冷热影响而出现裂纹。


【经验与教训】

1、75/160B型机缸裂缝问题已存在较长时间;后到1985年时上海海运局机务领导组织了有船厂技术人员,轮机使用人员和技术管理部门人员等在一起,进行研究探讨改进方案,最后由备件科提出在缸套冷却水孔处的进出口,2进2出,可改为12进12出的方案。

后经制造生产并投入试用,实践证明,寿命比原来要长,后即全面推广使用。

2、经过改进后的缸套,情况虽然有了好转但是由于某些人不遵守操作规程,为了能早些回船籍港,竟擅自加车,导致缸套热负荷过高而发生缸裂的事,还是有的,看来这个教训是属于思想认识问题了。

35

缸盖打不开

【事情经过】

某轮主机为B&W7K62EF型,1977年日本造。

一天航行中发生第6缸缸盖附近有严重的气流声,经进一步观察,判定是排气阀漏,抵港后即进行吊缸盖,准备拆检排气阀,谁知在吊缸盖时,竟连同缸套一起拉出来, 并且将气缸油注油器接杆也拉断。

吊出后结果两者分不开,只好仍装还,并换新注油器接头。

回国后经技术领导部门协助,采用力偶原理,即选一边相邻的两只缸头螺帽不拆卸,并略为敲紧一些,其余全拆下。

然后在未拆的螺帽对角处,选用一只适中的千斤顶,放在缸盖下部有加强筋的位置旁垂直放好,泵压时一边慢慢压泵,一边在缸盖周向用大榔头垫木块作锤击震动,油泵压力一直由20MPa上升到80MPa时,只听一声巨响,终于将它们分开了。


【分析与处理】

这种机型同一系列的有VTBF,VT2BF等型,据了解都曾发生缸盖打不开,其原因主要是设计缸盖与缸套接合面都是采用了锥形体,当密封圈装配不当后,会产生燃气泄漏,易引起锥面结炭粘牢,以致缸盖打不开。

根据制造厂要求,安装缸盖之前,应对缸套搭口处用模板拂准,拂校时在模板下还需垫上一毫米厚的垫片,这样装还缸盖在自由状态时,正好有1毫米厚的间隙,待上紧螺帽后,就使两者锥面贴得很紧而无间隙,可以保证不漏气,拆缸盖时也不会有粘牢的现象。


【经验与教训】

1、这种机型的类似故障,屡有重复发生,国产75/160B型和43/82型亦有时发生,所以机会率是很大的,因此一定要吸取在安装缸盖前,坚持使用模板校验。

2、在起吊缸盖时,要轻轻先试用一下,以观察缸盖有无粘结,避免猛拉将缸套拔起。

3、原拆原装时的密封圈位置要有记号做好,以防移位后不吻合而引起漏气。


36

缸套内壁出现纵向沟槽

【事情经过】

某轮主机为M.A.N. KbZ60型。

八十年代初,一次由国内首航远洋,长时间在外,历经数国后,国内所带去的气缸油用尽,回国时在印度加尔各答港经外商推荐购买了CASTROL牌气缸油。

抵申港即作主机吊缸检修,发现缸壁位于8个注油孔以下,有8条沟槽,吊出活塞时,看到在其上部位于注油孔相对应的位置上,各有一块像豆瓣大小呈白色的硬块,用凿子方可凿下。

由此可见缸套内的沟槽,就是由于它粘附在活塞上后将缸壁磨出的。


【分析与处理】

由于国内供应的燃油,含硫份达2~3%以上,因此在印度购买了高碱性的气缸油予以匹配。

因该机气缸油注油孔位置是在缸套上部近凸缘处,接近燃烧空间,又该轮缸套冷却水从未处理过,在缸壁高温区域易结水垢,使传热效果下降,缸壁温升较高,高碱性气缸油中所含有的大量金属盐添加剂如CaCo₃的化合物,在这种情况下极易把钙硼等固体物析出,而积存附在注油孔道口把孔道逐渐堵小,使注油压力增加,将析出物喷射到活塞头部,时间长了后形成了一硬块,随活塞上下往复时在缸壁上拉出沟槽来。


【经验与教训】

1、轮机人员应熟知怎么样的燃油,应匹配什么样的气缸油。

在使用中无把握时,最好先试用一段时间后,停机检查再决定是否继续使用,据说曾有某轮在国外加装了某牌号的气缸油与国产气缸油混装于一油柜,结果二者性质不一致而起化学变化结硬如石块而报废。

2、上级领导技术部门应加强在国外港口加装燃润料的管理。

3、应大力推广主机冷却水水质处理的办法。

37

活塞顶烧变形

【事情经过】

某轮主机为6RND76/155机型。

该轮新造出厂仅使用六年后,一次吊缸发现各缸活塞顶部都有不同程度的烧变形,以第1、2、4缸较严重,有明显的鼓起现象。

解体后在它的背面上,看到结有一层较厚的水垢,最厚处约3毫米。


【分析与处理】

该轮新造出厂后,一直走远洋在外,车速经常使用115转每分左右,致使气缸内受高参数温度后,使活塞头内部水垢快速集结,传热效果变差,引起活塞头烧红变软,又由于冷却水有一定的压力存在,故将活塞头鼓起。

水垢的形成则是由于该轮使用较高转速后而没有采取冷却水处理的办法,以致水中的钙、镁盐类等分子在高温下易析出而附在金属表面上形成水垢层,经六年长的时间后,使水垢层逐渐变厚,起了绝热效果,以至使活塞头烧红后受压变形鼓起。


【经验与教训】

1、现新机型都使用高参数。

虽然RND机已落后时代性,其参数还不算高,但处在高车速时,其爆压和排温亦较高,在这种情况下一定要做好冷却水处理工作。

技术领导部门要督促帮助指导轮机员如何正确使用。

2、其实老旧船有条件的,也该进行冷却水处理,但应在技术领导部门的指导下进行。

同时在厂修时,要预先做好水处理后的回水中的垃圾过滤装置等措施。

38

活塞头烧裂废气外溢

引起值班人员窒息

【事情经过】

某轮主机为6RND76/155型。

在机舱底层左侧,设有简易操纵室。

一天航行中,大管轮与值班机匠先后出现头晕、恶心,最后大管轮先昏倒在地,继而机匠感到全身无力,即打电话报告轮机长,待轮机长走到机舱,这时大管轮已双眼翻白,口吐唾沫,身体蜷缩在地,当即唤人抬出到主甲板上,施行人工呼吸抢救,不久苏醒过来脱离了危险。

事后查找原因,根据活塞冷却水压力表指针的波动和舱底集水柜道门口(道门盖一直打开捞油)处看到水面不断泛出气泡来,判断可能活塞头已烧穿。

又从各缸冷却水套管回水观察镜看到第5缸有大量气泡,因此决定到港后吊缸验证。

当缸盖揭起就看到活塞头上烧损如拳头大小一块,在其中央有约10毫米一个孔洞烧穿。


【分析与处理】

该轮主机一直掺烧70%左右的渣油,因人员经常调动,机舱清洁检修管理工作一般,这就促使喷油器寿命缩短,油眼扩大后,雾化也差,喷到活塞顶上发生积油,遂产生局部过燃,经燃烧时间长久后,因渣油内含有杂质和硫份较多,必然将活塞头烧损。

据该轮反映,近四个航次(约一个月时间)以来,凡在操纵室值班的人,都感到有不同程度的头晕乏力,当时他们还认为自己身体不适所致,也就没当一会事。 

直至这一航次烧蚀严重后,大量的有害废气压入活塞冷却水内,随回水入集水柜,再外溢到舱底,从花铁板下散发出,渐渐从缝隙间渗进操纵室,操纵室门窗经常全闭,窗式小空调虽开,而抽风机一直关闭,这样室内空气并不流通,值班人员经两小时的吸入后,大管轮体质本来不好,就首先窒息昏倒了。


【经验与教训】

1、主机测爆工作,一定要按月认真测量,积累记录,并对照研究发现有必要及时检查有关机件。

2、喷油器应定时压泵检查,雾化不良的一定要及时换。

3、值班时严格注意各缸参数的变化情况,发现有波动等情况的预兆,要找原因,不能拖延。

4、值班时,值班人员二人如能按时交接进行机舱内的巡回检查,可能中毒也不致于很严重。

39

活塞头与裙联结螺柱

松引起敲击声

【事情经过】

某轮主机为6ESDZ76/160型。

一天航行途中,忽然第2缸发出敲击声,自此连续不断,轮机长即将车速由91转/分钟减到40转/分钟,声音仍不见消除,于是报告船长,要求抛锚检查。

停车后打开该缸曲轴箱道门,进入检查第5 缸各运动部件,未发现有何松动之处。

然后又打开扫气箱道门,爬进检查,只见活塞与裙部联结的螺柱,其中有一个已经松动数牙,幸及时停车检查,未扩大事态。


【分析与处理】

主要原因是制造厂加工时,在活塞头上车螺母没有达至一定的深度,致使螺柱旋紧后,螺柱端头与孔底周向有2毫米接触的硬印,就使得螺柱不能深入旋紧。

根据“机械零件设计手册”中的规定,要求粗牙螺栓螺钉的拧入深度和螺纹孔尺寸有严格的要求。螺柱与孔底尚有相当长的一段距离,这就保证了螺柱的拧紧度。

其次装配操作者,为了能顺利将螺柱旁的保险定位螺订(直径12毫米)易于对准螺孔旋入,故旋螺柱时就凑好这个位置而不愿再旋进一些拧紧也是有的,故这种安装运转一段时间后怎么会不松呢?


【经验与教训】

1、这个故障已在同型机船,发生多起,有的螺柱松出将扫气箱底板敲出裂缝,有的正好落下把活塞杆料填涵法兰击碎,有的严重敲坏扫气箱底板后无法动车,用拖轮拖回航修。

由此可见这个问题迫切需要彻底解决。

是否上级领导在修船中重视改进呢?

2、不能为了能顺利旋上定位螺钉而不把联接螺柱旋紧,这是错误的做法。

正确的做法应将螺柱旋出,加装适当垫片再旋紧,直至位置正好可旋上定位螺钉。

40

活塞环断裂频繁

【事情经过】

某轮主机为6ESDZ43/82B型。

该机新造装船出厂,经二年半的运行后,发生各缸活塞环断裂频繁,其中大都发生在第1道断裂次数最多,但个别发生在第2道的也有,其它4道环从未断过。

从断的地位来看,几乎都在搭口的对称位置。

一断为两,也有少数是断在三哈夫处(即2/3或1/3圈地方)。

断裂次数最多是第6缸。

该缸半年来第1道连续断了共有4次, 

引起主管轮机员的重视。

在吊缸时检查,缸壁光亮如镜,测量内径,磨损数据也属正常范围内,手摸缸壁,没有台阶,再看活塞环在槽中的结炭仅是微量,无咬死现象。

一次吊第5缸时,发现是第2道环断,第1道未断。

测量天地间隙,第1道是0.25毫米,在允许值内,第2道已是0.55毫米,超出极限值近一倍了,由此得知断裂的原因所在。

后再拆吊其它各缸,发现第1道环槽,磨损都很大,槽底部皆已磨出台阶式的斜面天地间隙有的已达1毫米之多。

后先把第6缸活塞头换上备用,其它缸通过厂修光车修正,并换上加厚的环,断环问题就此没再发生。


【分析与处理】

新机活塞环槽出现台阶这么快,是不可思议,因此估计可能是装机时,广方怕新机热涨后,出现咬的现象,把间隙放的过大,这样经高温高压长时间的往复运动,燃气通过较大的间隙漏向环的背部,使环在槽中受到弯应力和扭曲应力的复杂冲击作用后,逐渐磨出台阶,环在有台阶的环槽中就好像处在驼背上一样,当然易于折断了。


【经验与教训】

1、在吊缸时,发现活塞环有断裂情况,应即测量环在糟中的天地间隙和检查槽中有无台阶产生。

2、必须坚持每月测爆一次的制度。通过测出的压缩压力,看其有无变化,由此可看出一点问题。

同时每月进入扫气箱观察一次,可及早发现断裂的活塞环。

3、轮机长平时应督促指导主管轮机员如何正确做好工作的方法。

41

活塞裙部裂致使缸套破裂

【事情经过】

某轮主机为6ESDZ76/160型,某年9月份修船出厂后的第2航次中,二管轮值班时发现主机转速自行从96转/分钟下降到88转/分钟,并伴有异声,同时在主机左侧第6缸检视孔处向外喷白色烟气。

当时他一面将车速减到50转/分钟,一面电话报告轮机长。

轮机长到现场探摸了扫气箱道门,无烫手感觉仅仍见在冒白气,为了小心谨慎,于是又把主机转速关小到40转/分钟,并把第6缸进油阀关闭。

随后就听到该缸内“框挡”一声巨响,本来冒白气处则变为喷水了。

在主机的另一侧空冷器附近扫气箱道门上的放泄阀,也有水自动流出。

见此情景,即要求船长抛锚停车检查,船长同意后又开慢车数分钟驶离航道才拋锚停车。

经吊缸检查发现第6缸活塞裙部于第2道减磨环槽下部,沿周向断裂,并分成两半落入扫气室内,减磨环亦断为数段落出。

缸套壁右后及右前的注油孔以下有一片拉痕。

右前扫气口附近有6道长约40~100毫米不规则的裂纹,在缸套最下部(位于冷却水密封圈处)有一30~40毫米周向断续的过热区。

如此现象只好采取封缸减速继续航行,到上海港后换备用活塞裙,缸套拔出,裂缝打波浪键和止裂孔,密封圈换新装复。


【分析与处理】

从活塞裙部断裂处看是有老伤,这是由于车削环槽时无圆角过渡,发生应力集中,以致在这次厂修时换减磨环时硬性填入可能受损。

但这次事故还是由于缸套先产生裂缝而引起活塞裙部碎裂而落下。

因该机型是横流扫气式缸套,排气口处的温度高于进气口,在这一区域有膨胀不之势,所以在扫气口附近先产生6条长约40~100毫米的不规则的裂纹。

加上该处的密封圈遇高温后易老化损坏而漏水,正好漏到活塞裙部对应处,热变化内应力产生后又使老伤得以延伸,裙部外径就此扩大接触到缸套,发生磨擦,把缸套下部周向拉出30~40毫米阔的过热区拉缸痕迹来,此时也就是主机车速自行从96转/分钟下降到88转/分钟的时候。

缸套过热后又使裂缝扩大,这时冷却水喷洒到裙部上,裙部受冷迅速收缩,导致损坏处沿周向裂缝加速,最后沿缝裂成两半块掉落在扫气箱内。


【经验与教训】

1、这次事故发生中,当值轮机员能及时发现,采取降速措施,并报告了轮机长,但轮机长在下机舱了解情况后,应果断提出停车抛锚检查较妥,不该再继续降速航行观察,致使裙部过早断落掉入扫气室,幸而未引起事故扩大。

2、在换新减磨环时,对该环槽要仔细检查。

负责预制备件者对新制的活塞裙环槽要求有R角过渡。

3、其它各缸,航行中亦要督促密切注意,要交待应变措施,避免重复事故发生。

4、平时在暖缸和加速主机时,注意操作速度不要过快。

完车停泊妥后冷却水泵、主滑油泵要根据天气情况决定延续或缩短关泵时间。

42

减磨环局部剥落

造成咬缸而后缸裂

【事情经过】

某客货轮设有左右主机,机型为9ESDZ43/82B。

一天航行中午后二管轮在值班室时,忽听到左机发出呱!呱! ...异常声音,并伴有抖动,寻声检查到是第5缸发出,当即将油门关小,车速降为100转/分钟,同时电话报告轮机长,轮机长下机舱时只见左机第5缸缸头缸体上烟气较浓。

于是从该缸的窥查孔处看看内部情况,只见扫气箱内的缸套上部已呈暗红色,马上奔到集控室将车速又降低到60转/分钟,随即再去手摇气缸油泵,加强缸壁注油量给以润滑,又将该缸冷却水进出口关小,约一刻钟后,手能放上缸体即停机。

后进扫气箱内检查,发现该缸套沿扫气口向上有多处纵向裂纹在漏水,最长一条约370毫米,只有换新缸套。

在吊缸准备换缸套时,又看到活塞裙部向上直至活塞环处也拉出了六道槽痕,减磨环不但磨损严重,而且在拉槽处的青铜亦已剥落约37×15毫米一块。


【分析与处理】

从减磨环剥落处,隐约可见有老伤,说明厂方在安装时,敲击过重而发生内伤,经运行一定时间后,自行脱落出来。

落块掉入活塞与缸套之间,受活塞上下不断的拉磨,进而破碎成若干小块,碎裂的粒子又扩大了磨擦面,形成拉缸发热,使缸套局部发生高温变为暗红色,此处上部又是冷却水腔部位,这样产生应力高度集中,使铸铁材料内金属晶粒结构分离而形成缸裂了。


【经验与教训】

1、新换的减磨环,检查时不易发现内伤。

只有通过运行一段时间(运动部件三个月内检查)后,吊缸检查方能发现,因此一定到规定时要重视复验工作。

2、值班中当听到有异声时,最好先降低车速,然后再去检查,无把握时要赶快报告轮机长,以免事态扩大。

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本文原创作者系:

宁波东海海运有限公司   尤建东

未完待续

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来源:船机帮

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