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气缸油残油监控

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《航海技术杂志》2015年第三期

1气缸及气缸油残油监控实例分析

某海峡型散货船主机为韩国现代2009年生产的MANB&W6S70MC低速柴油机,最大持续功率为16860kW,额定转速为91r/min,经济航速下主机转速为70r/min,使用SHELL气缸油。图1为从2013年3月—2014年5月检测的主机139只残油样品Fe/BN区域分布,可见少数样品在高风险区域,也有相当一部分样品处于较高风险区域。根据MDT服务函对残油化验结果建议值,ICP(光谱分析法)Fe含量高于300mg/kg,BN低于10mgKOH/g的样品为高风险区域。图2~7分别为主机各个气缸的残油样品Fe/BN分布以及每个缸套的检查情况。通过对1#缸的样品分析可知,有相对较多的样品点落在含Fe量大,同时BN低的高风险、较高风险区域;缸套检查则发现扫气口较脏,活塞环局部少量积碳,缸壁干燥且暗淡、无光泽。

由图3a可知,2#缸的残油取样中大多数样品属于低风险区域;从缸套检查情况看,2#缸扫气口干净、湿润,活塞环表面清洁、光滑,缸壁平滑、清洁、湿润。由图4可知,3#缸残油中较多的样品分布在含Fe量大,同时BN低的高风险、较高风险区域;缸套检查发现扫气口较脏且活塞环干涩、活动性迟缓,缸套表面干燥、无光泽,缸套气口附近已有“黑斑”生成。由图5和6可知,在4#缸与5#缸的残油取样分析中均有相对较多的样品分布在低风险区域;缸套检查发现4#缸与5#缸扫气口干净、湿润,活塞环湿润、有光泽,缸壁平滑、湿润、有光泽。由图7可知,6#缸极大多数样品分布在低风险区域,只有个别点落在风险区域;缸套检查情况相当好,扫气口干净、湿润,活塞环及活塞柱面清洁、湿润、有光泽,缸壁平滑、湿润、有光泽。从上述6个缸的气缸油残油化验结论与对应的缸套检查情况看,二者情况完全一致,可以互为补充。同时也可看出,虽然为同一台主机,各缸的气缸状况差异较大,特别是3#缸状况较差,已有明显的腐蚀磨损趋势,需要适当增加扫气温度,提高缸套温度,减轻或消除腐蚀磨损。

轮机长通过平时的检测、分析、检查,及时掌握主机各缸的实际状态,并及时调整注油率、排除故障。对各缸残油样品中的Fe含量与BN进行分析发现,当BN小于10mgKOH/g时,Fe含量大幅上升,此时缸套就很容易产生黑斑(冷腐蚀)。利用随船样品化验分析仪进行残油BN化验,若BN小于15mgKOH/g,应适当增加注油率,以达到MDT的要求,降低缸套磨损。残油BN不但与主机负荷及燃油含硫量有关,同时与水分含量也有重要的关联。扫气含水量、燃油含硫量、气缸油注油率等均影响BN,进而产生腐蚀磨损。扫气含水量与空气湿度、扫气温度等有关,当船舶航行于热带高湿海域时,要特别留意空冷器冷凝水的情况。扫气温度的设定具有双重性,较低的温度可以起到“冷干”扫气,扫气相对湿度降低;但是温度低会影响缸壁温度,一旦缸壁温度低于露点,即产生低温腐蚀。建议将扫气温度设定在MDT允许范围的低限,同时结合缸套检查,确认是否在扫气口附近产生“黑斑”现象,若有“黑斑”则需要适当提高扫气温度。燃油含硫量的变化也将影响BN,船舶每次加油后,都要根据含硫量调整注油率,保证合理的残油BN(一般BN须大于15mgKOH/g)。

2气缸及气缸油残油监控给船舶安全营运带来的益处

某船利用便携式铁谱分析仪,成功预测到活塞环故障,从而防止进一步的部件损坏。2013年12月,该船铁谱分析仪测得的3#缸Fe含量异常,相对应的磨损颗粒指标上升,高于以往记录。检查扫气口,发现第一道活塞环已经严重失去弹性,及时吊缸更换,防止严重后果。根据MDT建议,现代柴油机可采用“基于状态监控结果确认最佳检修周期”,有效的气缸监控为“延长吊缸周期”提供有力保障,节省备件消耗,提高维护保养效率。

3结束语

近年来,普遍采用降低注油率的方法来降低气缸油成本。气缸残油和气缸状态的有效监控,能帮助船上定量判断各缸残油BN是否足够,特别是在低负荷、高硫燃油情况下,判断气缸注油率是否满足使用要求;能定量了解每个气缸缸套、活塞环磨损情况是否在合理范围内,及时调整气缸注油率,有效避免酸性腐蚀(冷腐蚀)和过度机械性磨损,有效预警活塞环损坏情况,防止缸套的进一步损坏;能协助判别每个气缸扫气箱填料函密封的状态,避免滑油污染等。

作者:赵逾 单位:浙江远洋运输股份有限公司

陇东学院学报责任编辑:杨雪    阅读:人次