導(dǎo)語
眾所周知,滑油作為柴油機(jī)的潤(rùn)滑劑,具有潤(rùn)滑、冷卻、帶走殘?jiān)蛡鬟f熱量等作用。
滑油的品質(zhì)對(duì)柴油機(jī)的使用壽命至關(guān)重要,滑油品質(zhì)下降會(huì)產(chǎn)生磨粒磨損,嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致粘著磨損進(jìn)而發(fā)生機(jī)損事故。
因此加強(qiáng)船舶柴油機(jī)的滑油管理是輪機(jī)人員日常管理的重要工作之一。
船舶副機(jī)大多是直列式筒型活塞柴油機(jī),燃燒殘留物極易對(duì)副機(jī)的滑油造成污染,特別是使用重質(zhì)燃料油的船舶副機(jī),其燃燒產(chǎn)物對(duì)副機(jī)滑油系統(tǒng)的污染更快、更嚴(yán)重。
污染后的滑油對(duì)柴油機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件之間的油膜造成破壞和接觸面的損傷,特別是副機(jī)滑油系統(tǒng)油直接用于潤(rùn)滑廢氣透平增壓器軸承,由于滑油的污染,引起軸承磨損,油封漏油。
最近發(fā)現(xiàn)了才出廠二年的新船,副機(jī)透平的轉(zhuǎn)子就拉毛損壞,而更換一個(gè)透平轉(zhuǎn)子需要花費(fèi)二十多萬人民幣,僅此一點(diǎn),足以說明加強(qiáng)副機(jī)滑油管理的重要性。
過去的每使用 1 000~1 500 h 就更換副機(jī)滑油等一系列的滑油管理方法是否可以改進(jìn)?
筆者通過反復(fù)研究廠家設(shè)備說明書,進(jìn)行不斷的試驗(yàn)、觀察、化驗(yàn)、分析,最終找到了最佳的副機(jī)滑油管理途徑,不僅可以把滑油污染造成的損害降至最低,還能延長(zhǎng)副機(jī)滑油的使用時(shí)間,降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。
一、改進(jìn)船舶副機(jī)系統(tǒng)滑油管理的可行性研究
1、采用連續(xù)不間斷的分離凈化
遠(yuǎn)洋船舶對(duì)副機(jī)滑油管理基本上都是采用間斷性、批量分離凈化處理。
副機(jī)每使用 200~300 h 后停機(jī),利用分油機(jī)對(duì)副機(jī)曲拐箱滑油進(jìn)行分離凈化 2~3 天,每 200 h 清洗副機(jī)滑油離心濾器,使用1 000~1 500 h后便更換滑油。[1]
但在上述操作過程中,每次清洗離心濾器時(shí)都發(fā)現(xiàn)聚集在離心濾器四周油泥的厚度依舊達(dá)到 0.5 cm 以上,不難看出滑油的分離凈化效果不理想,究其原因是這樣的批量分離方式比較適用于燃油品質(zhì)低于 380 mm²/s 的燃油,比如燃用 MDO,對(duì)于現(xiàn)在船舶普遍使用 380 cSt 劣質(zhì)燃油的副機(jī)的適用性不高,勢(shì)必造成更換滑油的周期縮短,經(jīng)濟(jì)成本增加。
因此,改用了連續(xù)不間斷分離凈化處理方法,也就是在副機(jī)運(yùn)行時(shí),用分油機(jī)對(duì)副機(jī)曲拐箱滑油同時(shí)進(jìn)行連續(xù)分離凈化處理,連續(xù)運(yùn)行 200 h 以后,根據(jù)對(duì)離心濾器清洗和用濾紙對(duì)油質(zhì)進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)效果顯著,離心分離器聚集的油泥厚度減至 0.2 cm,再次連續(xù)分離凈化 200 h 后,清洗離心濾器發(fā)現(xiàn)油泥厚度只有薄薄的一層,油質(zhì)比批量分離狀態(tài)下有了明顯好轉(zhuǎn)。
2、滑油副機(jī)的更換標(biāo)準(zhǔn)并非唯一
滑油的更換是根據(jù)滑油的黏度、TBN、TAN、不溶物、閃點(diǎn)、水分、雜質(zhì)、沉淀物、殘?zhí)恐档然偷闹饕笜?biāo)的化驗(yàn)結(jié)果來確定,并非滑油使用 1 000~1 500 h 后就一定要更換滑油,如果船舶的副機(jī)滑油管理的好,滑油化驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)正常,可以延長(zhǎng)滑油的使用時(shí)間。
現(xiàn)在我司某輪副機(jī)滑油已經(jīng)使用 5 000~8 000 h 不等,由于采用連續(xù)不間斷的分離凈化替代過去的批量分離凈化措施,無論從經(jīng)驗(yàn)判斷滑油的油質(zhì),還是從取樣化驗(yàn)結(jié)果來看,副機(jī)滑油均處于良好狀況。
因此,船舶輪機(jī)管理人員只要選擇正確副機(jī)滑油分離凈化方法,關(guān)注滑油的品質(zhì),副機(jī)滑油使用 1 000~1 500 h 并非一定要更換滑油,只要采用副機(jī)和輔滑油分油機(jī)同步運(yùn)行,用分油機(jī)對(duì)正在使用的副機(jī)曲拐箱滑油進(jìn)行連續(xù)不間斷的分離,滑油化驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)均在規(guī)定的范圍內(nèi),副機(jī)滑油可以繼續(xù)使用。
如此操作,單船每年可為船東節(jié)省副機(jī)滑油消耗費(fèi)用 6 萬~8 萬人民幣,還不包括由于副機(jī)滑油品質(zhì)問題造成副機(jī)的其他額外備件費(fèi)用。
3、兩種不同分離方法下的效果對(duì)比
(1)采用副機(jī)停機(jī)后啟動(dòng)分油機(jī)進(jìn)行批量、間歇式分離方法,副機(jī)滑油使用 1 400 h,從圖 1 中可以清楚看到,滑油中的雜質(zhì)殘留物仍然緩慢增加。
▲圖1 副機(jī)停機(jī)狀態(tài)下分離效果
(2)當(dāng)副機(jī)滑油使用 1 400 h 后,我們改用在副機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間啟動(dòng)分油機(jī),對(duì)副機(jī)滑油進(jìn)行連續(xù)不間斷地分離,化驗(yàn)結(jié)果如圖 2 所示,從圖中可知,滑油從 1 400 h 到 3 400 h 的使用過程中,其雜質(zhì)殘留物從 0.69 %下降到 0.08 %。
▲圖 2 副機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下分離效果
二、改進(jìn)船舶副機(jī)滑油管理的具體措施
1、提高滑油分油機(jī)的分離效果
日常管理中,對(duì)于副機(jī)滑油分油機(jī)的運(yùn)行管理需要加以重視,滑油分離溫度和流量都會(huì)影響滑油的分離效果。
一般情況下,滑油的分離溫度控制在 90 ℃,流量應(yīng)控制在額定分離量 30%~60%左右(300~600 L/hSJ10 分油機(jī))。[2]
定期保養(yǎng)分油機(jī),保持其良好的工況,防止跑油,造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
2、 適當(dāng)延長(zhǎng)置換水時(shí)間
適當(dāng)延長(zhǎng)分油機(jī)自動(dòng)控制程序中的置換水的時(shí)間,以減少分油機(jī)排渣時(shí)造成滑油的損失。
一般分油機(jī)自動(dòng)控制的置換水時(shí)間設(shè)定在 5~9 s,將其調(diào)至 15 s,效果甚好。
3、確保安全保護(hù)裝置處于良好狀態(tài)
由于采用副機(jī)運(yùn)行時(shí)對(duì)其滑油進(jìn)行連續(xù)不間斷分離,所以必須保證副機(jī)滑油低壓報(bào)警,滑油低壓停車,曲拐箱油位低位報(bào)警以及滑油分油機(jī)出口低壓保護(hù)等相關(guān)安全保護(hù)裝置始終處于良好的監(jiān)控狀態(tài)。
4、加強(qiáng)副機(jī)燃油系統(tǒng)管理
影響副機(jī)滑油的品質(zhì)有很多因素,燃油中的雜質(zhì)和燃燒殘留物都將直接影響滑油的使用品質(zhì)。
因此,在日常管理中,一定要做好燃油輸送,分離凈化和燃油的充分燃燒等工作,保證副機(jī)能夠處于良好工況,這些都將是保持副機(jī)滑油油質(zhì),延長(zhǎng)其使用時(shí)間的有效措施之一。
5、定期取樣化驗(yàn)
每 3~4 個(gè)月對(duì)副機(jī)進(jìn)行取樣化驗(yàn),科學(xué)把握滑油更換時(shí)機(jī)。
最理想的副機(jī)滑油更換時(shí)機(jī)是與副機(jī)吊缸保養(yǎng)同步,吊缸前將副機(jī)曲拐箱滑油通過分油機(jī)分至沉淀柜,然后取樣化驗(yàn),根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果決定是繼續(xù)使用,還是作廢油處理。
6、加強(qiáng)副機(jī)滑油日耗量觀察
測(cè)算每臺(tái)副機(jī)每天滑油消耗量是副機(jī)滑油日常管理重要工作之一,具體操作方法:
(1)用游標(biāo)卡測(cè)量副機(jī)量油尺的實(shí)際油位高度(單位 mm),記入副機(jī)日志;
(2)計(jì)算出油位尺每 1 mm 相當(dāng)于多少升滑油。例如,將 20 L 滑油倒入曲拐箱,油位上升 8.5 mm,那么每毫米油量是 2.35 L。
(3)查閱說明書規(guī)定的副機(jī)滑油正常消耗定額標(biāo)準(zhǔn),比如,0.3-1.1 G/kW·h,以副機(jī)常用負(fù)荷 300 kW 為例,日耗定額為 2.16 L~7.92 L。
(4)通過每日實(shí)測(cè)記錄,結(jié)合每月每臺(tái)副機(jī)滑油補(bǔ)油量,計(jì)算出每臺(tái)副機(jī)的實(shí)際滑油消耗量,看其是否超過消耗定額。
如發(fā)現(xiàn)異常,及時(shí)查明原因及采取措施。
7、定期觀察滑油的油質(zhì)
(1)濾紙測(cè)試法。
每周(至少每月)將三臺(tái)副機(jī)的滑油用濾紙測(cè)試一次。
將副機(jī)正在使用的滑油滴在濾紙上,用電筒或?qū)V紙對(duì)著光線充足處,可以清楚看到,在濾紙上的油滴四周留下清晰的黃色痕跡。
黃色痕跡范圍越大說明滑油的油質(zhì)越好,如圖 3 所示。
▲圖 3 濾紙測(cè)試法
(2)內(nèi)部檢查法。
每月(至少每季度)打開副機(jī)曲拐箱道門(打開道門前一天將預(yù)潤(rùn)滑油泵停止工作),用手觸摸曲柄、連桿等曲拐箱內(nèi)部零部件的表面,看其是否留有油泥、顆粒狀沉淀物,如清潔光亮(油光锃亮),表明滑油油質(zhì)很好,如圖 4 所示。
▲圖4 內(nèi)部檢查法
每半年將副機(jī)滑油駁至副機(jī)滑油沉淀柜,打開油底殼道門,檢查、清潔其內(nèi)部的油泥和雜質(zhì),然后,再用輔滑油分油機(jī)將沉淀柜滑油分至油底殼繼續(xù)使用。
(3)副機(jī)滑油自動(dòng)沖洗濾器觀察法。
從副機(jī)滑油自動(dòng)沖洗濾器進(jìn)出口壓差指示器觀察,是否出現(xiàn)紅色指示。
如有,其寬度應(yīng)該不超過 5 mm,否則就要及時(shí)拆檢、清洗其燭式濾芯,在正常情況下,滑油分油機(jī)分離效果良好,該指示器應(yīng)該全部顯示白色,如圖 5 所示。
(4)副機(jī)滑油離心濾器觀察法。
副機(jī)滑油離心濾器使用期間,要經(jīng)常用手觸摸濾器的外殼,觀察其是否有異常振動(dòng);
每運(yùn)行 200 h 就要對(duì)其進(jìn)行清洗,拆下離心濾器后不要急于清洗,應(yīng)觀察其聚集在濾紙上的油泥的厚度,如油質(zhì)好,應(yīng)該是薄薄一層或幾乎沒有什么油泥,這時(shí)的滑油就可以放心使用;
否則,如油泥厚達(dá)幾厘米,甚至其轉(zhuǎn)軸被軸承“啃”掉一部分,說明滑油管理很糟糕,應(yīng)盡快采取措施,以防患事故的發(fā)生。
三、結(jié)束語
為了降低船舶的營(yíng)運(yùn)成本,現(xiàn)有遠(yuǎn)洋船舶副機(jī)廣泛采用燃燒重質(zhì)燃料油,但使用重質(zhì)燃料油的副機(jī),其燃燒產(chǎn)物對(duì)副機(jī)的滑油系統(tǒng)極易造成污染。
因此,如何加強(qiáng)船舶副機(jī)滑油的管理,降低船舶副機(jī)使用重質(zhì)燃料油后對(duì)副機(jī)滑油系統(tǒng)造成的污染,一直是擺在船舶輪機(jī)管理人員面前的一道難題。
長(zhǎng)期以來,大多數(shù)輪機(jī)管理人員采用副機(jī)每運(yùn)行 1 000~1 500 h 就更換部分或全部系統(tǒng)滑油的做法,以改善副機(jī)滑油的油質(zhì),盡管如此,船舶副機(jī)還是常常由于其滑油系統(tǒng)的污染而頻發(fā)故障,特別是副機(jī)透平,有些新船才出廠兩年多時(shí)間,副機(jī)的透平轉(zhuǎn)子根部就出現(xiàn)如鋸齒樣的磨損,從而造成透平軸封漏油。
實(shí)踐證明,在副機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)采用輔滑油分油機(jī)對(duì)副機(jī)滑油進(jìn)行不間斷分離等一系列的副機(jī)滑油管理方法創(chuàng)新后,副機(jī)滑油連續(xù)使用 8 000 h都能保持其良好的油質(zhì),較過去每 1 000~1 500 h 更換副機(jī)滑油的做法,單船可每年為船東節(jié)省更換副機(jī)滑油的費(fèi)用 6 萬~8 萬人民幣,同時(shí)還能節(jié)省由于副機(jī)滑油油質(zhì)不佳造成額外消耗的備件費(fèi)用。
參考文獻(xiàn):
[1]洋馬株式會(huì)社.YANMAR 6EY18LW/6EY18ALW 柴油機(jī)說明書[Z].大阪市:洋馬株式會(huì)社,2012.
[2]三菱化工機(jī)株式會(huì)社“. 三菱”分油機(jī)(SJ10/SJ15)說明書[Z].香港:三菱化工機(jī)株式會(huì)社,2010.
原創(chuàng)作者系:
江蘇遠(yuǎn)洋遠(yuǎn)盛船舶管理公司 機(jī)務(wù)部
沈加新