某客滾船為 ABB 第三代電力推進(jìn)船舶，有 4 臺MAK9M25 型柴油機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用，發(fā)出的 6． 6kV 交流電經(jīng)推進(jìn)變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)?690 V 交流電，驅(qū)動2 臺吊艙式永磁變頻電機(jī)帶動螺旋槳工作。柴油機(jī)由供油單元 CＲGD2． 4A 供油( 180 cSt 燃油) ，該船

共有 2 套供油單元，每 2 臺柴油機(jī)共用 1 套供油單元，另有 2 臺 750 kW 的艏側(cè)推器。

 

1 故障現(xiàn)象

供油單元管系原理圖見圖 1。

       當(dāng)船舶靠離港口、柴油機(jī)逐漸增加負(fù)荷或定速航行( 83% 負(fù)荷) 時，本船 1#供油單元的燃油壓力穩(wěn)定，基本維持在 4． 5 bar 左右，無明顯波動跡象; 當(dāng)船舶靠離港口、柴油機(jī)突加突減負(fù)荷或啟動艏側(cè)推器時，1#供油單元出現(xiàn)燃油壓力低( ＜ 3． 0 bar) 報(bào)警，或循環(huán)泵的備用泵啟動( 燃油壓力 ＜ 2． 8 bar 時備用泵啟動) 現(xiàn)象。觀察燃油壓力表的變化情況，與報(bào)警相符，排除誤報(bào)警的可能。

 

       因此種現(xiàn)象僅維持幾秒到幾十秒，然后壓力又自動恢復(fù)正常，并且在 1 個多月內(nèi)每次靠離港口時均出現(xiàn)該現(xiàn)象，故筆者分析其原因和排除故障，供同人參考。

 

2 故障分析與處理

供油單元燃油壓力瞬間降低，很可能是安全閥在壓力脈沖沖擊下瞬間起跳造成的。

( 1) 供油單元的系統(tǒng)安全閥故障。本船曾出現(xiàn)過供油單元系統(tǒng)壓力低的故障，發(fā)現(xiàn)是供油單元安全閥關(guān)閉不嚴(yán)造成的，故在安全閥前的法蘭上加裝盲板進(jìn)行封堵試驗(yàn)。起初未考慮系統(tǒng)安全閥有問題，但檢查時發(fā)現(xiàn)安全閥的調(diào)節(jié)螺栓已經(jīng)全部旋松，一旦盲板銹蝕，在系統(tǒng)壓力的脈沖下安全閥起跳，使壓力瞬間降低。

 

由于船舶在航行途中無法檢查盲板，因此旋緊安全閥后進(jìn)行試驗(yàn)，但靠港啟動 2 臺艏側(cè)推器時依然出現(xiàn)壓力低報(bào)警。靠泊后，供油泵( HP1、HP2) 及循環(huán)泵( HP3、HP4) 停止運(yùn)轉(zhuǎn)，拆下盲板檢查發(fā)現(xiàn)已經(jīng)腐蝕銹透，再次用盲板進(jìn)行封堵。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)負(fù)荷波動時故障依然存在，故拆除盲板。

 

( 2) 回油筒( HT1) 放氣電磁閥( M) 故障。通過放氣電磁閥( M) ，可將供油單元回油筒的空氣排出到重油日用柜。若放氣電磁閥( M) 不能開啟，則回油筒中會留存較多空氣，對燃油的壓力波動產(chǎn)生一定影響。同時，由于 2#供油單元放氣電磁閥出口管的溫度明顯高于 1#供油單元放氣電磁閥出口管的溫度，因此懷疑 1#供油單元放氣電磁閥( M) 不能開啟，使得回油筒的空氣不能排出。電磁閥的電磁線圈測量正常; 拆檢回油電磁閥時發(fā)現(xiàn)電磁閥膜片老化破損，電磁閥工作不正常，換新電磁閥總成; 拆下回油筒( HT1) 的放氣浮球控制裝置，清潔電磁閥的控制浮球; 檢查控制閥密封面正常，對回油筒進(jìn)行手動放氣。但靠離泊負(fù)荷突變時，壓力低報(bào)警故障依然存在。

 

( 3) 供給泵旁通管路調(diào)壓閥( 即燃油壓力自動調(diào)節(jié)閥 HＲ1、HＲ2) 及供給泵( HP1、HP2) 、循環(huán)泵( HP3、HP4 ) 的自身安全閥故障。供 給 泵 ( HP1、HP2) 是三螺桿泵，其壓力的調(diào)節(jié)通過旁通管路調(diào)壓閥( HＲ1、HＲ2) 自動調(diào)節(jié)。拆檢調(diào)壓閥，檢查閥、閥座和調(diào)節(jié)彈簧，未見異常; 拆檢供給泵、循環(huán)泵，檢查螺桿、襯套、安全閥和彈簧，未見異常; 將供給泵、循環(huán)泵與 2#供油單元的泵進(jìn)行互換配對試驗(yàn)，依然出現(xiàn)壓力低報(bào)警。

 

       根據(jù)上述 3 個方面的分析，發(fā)現(xiàn)故障依然存在，并且每項(xiàng)主要工作檢修完后，供油單元的燃油壓力變化情況分為: ( 1) 供給泵、循環(huán)泵的壓力都降低。

 

( 2) 供給泵壓力不降，但循環(huán)泵的壓力下降。( 3) 開始時供給泵壓力不降，循環(huán)泵壓力降; 等循環(huán)泵壓力慢慢增大后，供給泵壓力慢慢降低，隨后恢復(fù)正常。

 

3 故障排除

       某日，筆者在 1#供油單元前觀察燃油壓力變化情況時，在啟動艏側(cè)推器的瞬間突然發(fā)現(xiàn)流量計(jì)( 見圖 2) 突然卡滯不動; 此時機(jī)艙報(bào)警系統(tǒng)出現(xiàn)燃油壓力低報(bào)警，大約 5 s 后流量計(jì)又開始轉(zhuǎn)動，燃油壓力逐漸恢復(fù)正常。于是筆者將流量計(jì)旁通閥( 10) 開啟，關(guān)閉量計(jì)的進(jìn)口閥( 11) 、出口閥( 12) ，停止流量計(jì)的使用。連續(xù)使用 3 d，未再出現(xiàn)燃油壓力低報(bào)警，說明整個供油單元壓力瞬間低是由流量計(jì)故障導(dǎo)致的。

       橢圓齒輪流量計(jì)由流量變送器與計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)組成，變送器的主要部分由 1 對橢圓齒輪轉(zhuǎn)子的計(jì)量室與密封聯(lián)軸器組成。計(jì)量室內(nèi)由 1 對橢圓齒輪和蓋板構(gòu)成月牙形空腔，作為流量計(jì)的計(jì)量單位。橢圓齒輪依靠流量計(jì)進(jìn)、出口處的壓力差推動旋轉(zhuǎn)，從而不斷地把進(jìn)口處的液體經(jīng)月牙形空腔計(jì)量后送到出口處。橢圓齒輪每轉(zhuǎn)動 1 周流過的液體總量是月牙形空腔的 4 倍。密封聯(lián)軸器將橢圓齒輪旋轉(zhuǎn)的總數(shù)以及旋轉(zhuǎn)的速度傳遞給計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，通過指針顯示和字輪累積即可知曉通過管路中的液體數(shù)量。由于供柴油機(jī)所需的燃油都要經(jīng)過流量計(jì)，而流量計(jì)變送器是個橢圓形的齒輪轉(zhuǎn)子，一旦流量計(jì)不轉(zhuǎn)，即橢圓齒輪停止轉(zhuǎn)動，那么就會導(dǎo)致供油中斷，燃油進(jìn)機(jī)壓力降低。

 

       拆檢流量計(jì)時，發(fā)現(xiàn)橢圓齒輪流量計(jì)內(nèi)部的軸套( 見圖 3) 嚴(yán)重腐蝕，軸套與軸之間間隙過大，造成流量計(jì)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中遇到負(fù)荷突變時，就會出現(xiàn)齒輪軸在軸套內(nèi)竄動，造成齒輪偏磨而出現(xiàn)短暫卡阻的現(xiàn)象。在電網(wǎng)負(fù)荷的波動下，流量計(jì)的橢圓齒輪又開始轉(zhuǎn)動，繼續(xù)供應(yīng)燃油，使燃油壓力逐漸恢復(fù)正常。

       換新流量計(jì)，后續(xù)再未出現(xiàn)過壓力低報(bào)警和壓力突變的現(xiàn)象，故障得到排除。

 

4 經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)

       造成橢圓齒輪流量計(jì)齒輪卡阻或不轉(zhuǎn)動的原因包括: 管路內(nèi)有雜物、被測液體中有雜物、軸套磨損過大造成齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)不正常、被測液體溫度過高、流量計(jì)變形、齒輪與流量計(jì)體相碰等。

 

       輪機(jī)員必須每半年對流量計(jì)進(jìn)行清潔、檢查并測量間隙，確保工作狀態(tài)良好。平時要加強(qiáng)燃油的預(yù)處理工作，做好燃油的沉淀和凈化工作，定期清洗濾器，并檢查濾網(wǎng)是否破損，控制好燃油的溫度等。輪機(jī)長必須對設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)嚴(yán)格把關(guān)，履行好提醒和監(jiān)督的職能，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)上須親自指導(dǎo)。

 

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