分油機作為船舶動力系統(tǒng)的核心輔助設(shè)備,其運行可靠性直接決定了動力裝置的穩(wěn)定性與使用壽命。
本文以某新造船主滑油分油機(型號:SJ60HH)的間歇性泄漏報警故障為研究對象,系統(tǒng)剖析故障根源,提出針對性改進方案,為同類設(shè)備故障處理提供技術(shù)參考。
一、 故障概況:間歇性泄漏報警的異?,F(xiàn)象
某新造船離港后,主滑油分油機頻繁出現(xiàn)不定期泄漏報警停機,警報復(fù)位重啟后分油功能恢復(fù)正常。
該故障具有兩大典型特征:
1.非持續(xù)性:報警無固定周期,有時連續(xù)數(shù)天正常,有時一天內(nèi)多次觸發(fā);
2.隨機性:報警時間點與分油負荷、航行海域、環(huán)境溫度無明顯關(guān)聯(lián),初期故障定位困難。
二、故障初步分析:基于結(jié)構(gòu)原理的可能誘因排查
圖1 分油機結(jié)構(gòu)
1—主密封圈;2—活動底盤密封面;3—活動底盤周向密封圈;4—引導(dǎo)閥外圓周面密封圈;5—墊圈;6—泄放塞
結(jié)合 SJ60HH 型分油機的水路結(jié)構(gòu)(圖 1、圖 2),從 “密封失效 - 水路堵塞 - 機械卡阻” 三方面,梳理出 10 項潛在故障誘因,并建立排查邏輯:
排查邏輯關(guān)鍵:若故障由 1-9 項誘因?qū)е?,報警?yīng)具有 “持續(xù)性”(復(fù)位后仍觸發(fā));
而第 10 項誘因的 “偶然性” 與實際故障現(xiàn)象高度吻合,初步將排查重點鎖定在 “水路堵塞” 與 “引導(dǎo)閥卡阻”。
三、初步排查:水路臟污的階段性解決
基于上述分析,對分油機核心部件進行拆解檢查,發(fā)現(xiàn)以下關(guān)鍵問題:
1.機械部件無異常:活動底盤與分離筒配合面光滑***刺,上下動作順暢(排除第 9 項);
主密封圈(1)、周向密封圈(3)、引導(dǎo)閥密封圈(4)、給水裝置密封圈(7)彈性良好,無損傷(排除 1、3、4、7 項);
活動底盤密封面(2)、引導(dǎo)閥墊圈(5)錐面無劃痕(排除 2、5 項)。
2.水路存在明顯臟污:
泄放塞(6)噴孔上部堆積泥巴,孔道內(nèi)有沉積物(對應(yīng)第 6 項誘因);
給水裝置內(nèi)部大量泥巴沉積,給水總濾器臟堵(對應(yīng)第 8 項誘因)。
處理措施:清潔泄放塞、給水裝置及總濾器,復(fù)裝后分油機試運轉(zhuǎn)正常,1 天內(nèi)無報警。初步判斷故障與船廠加注的淡水臟污相關(guān)。
四、故障復(fù)現(xiàn):淡水清潔后的異常反復(fù)
1. 首次復(fù)現(xiàn)(5 天后)
分油機再次觸發(fā)泄漏報警,且復(fù)位后仍報警并伴隨 “跑油”。
拆檢發(fā)現(xiàn):
引導(dǎo)閥閥芯開關(guān)順暢(排除第 10 項);
給水裝置內(nèi)再次出現(xiàn)少許泥巴沉積。
處理措施:放空淡水艙并清洗,重新造水;
拆洗淡水壓力水柜及分油機給水總濾器,徹底消除淡水臟污影響,分油機恢復(fù)正常。
2. 二次復(fù)現(xiàn)(10 天后)
泄漏報警再次觸發(fā),且此時淡水系統(tǒng)已清潔,排除臟污直接影響,故障根源需重新探究。
五、深入研究:基于時序與聲音的異?,F(xiàn)象分析
船抵巴西錨地后,主機停車(機艙環(huán)境安靜),對分油機進行實時觀察,發(fā)現(xiàn)兩大關(guān)鍵異常:
1.異常聲響:非排渣時段出現(xiàn) “鐺” 的短響(與排渣時 “鐺……” 的長響不同),且聲響多發(fā)生在 “關(guān)盤水供應(yīng)階段”(SV2 電磁閥得電)。
2.異常泄水:泄水漏斗在非排渣時段持續(xù)有水流出(正常排渣后進關(guān)盤水階段應(yīng)無持續(xù)泄水)。
3.時序調(diào)取驗證:調(diào)出分油機控制時序表,確認聲響與 “每 15 分鐘補關(guān)盤水 5 秒” 的時段完全同步,且此時無開盤水供應(yīng),排除排渣動作干擾。
六、水路工作原理的故障根源梳理
為解析上述異常,重新梳理 SJ60HH 型分油機水路工作原理,“關(guān)盤水 - 開盤水” 動作邏輯梳理:
1.正常分油運行工序(見上圖)
通過作用于引導(dǎo)閥的離心力,使閥封墊部密封,關(guān)閥水壓室充滿工作水。
該工作水的壓力將活動底盤往上推,使主密封圈部密封,進行分油運行。
在分油運行中,關(guān)盤工作水間歇性的按一定時間間隔被供給閉盤水壓室。
因關(guān)盤水壓室內(nèi)的工作水與回轉(zhuǎn)體一起旋轉(zhuǎn),離心力產(chǎn)生的壓力和供給的工作水壓力保持均衡,使水面穩(wěn)定在一定的位置。
2.排渣程序(見上圖)
以一定時間將開盤工作水輸送到開盤水壓室。其中一部分會從泄放塞放掉,但供給的開盤工作水超過其量,充滿開盤水壓室,該壓力強迫使引導(dǎo)閥向著軸心方向滑動,將閥封墊處打開,使關(guān)盤工作水流到回轉(zhuǎn)體外。
3.油泥排出程序
放掉關(guān)盤工作水后,即失去將活動底盤往上推的力,活動底盤因回轉(zhuǎn)體內(nèi)的液壓被往下壓。
主密封圈處的密封破壞,油泥在瞬間被排出回轉(zhuǎn)體外。
4.排渣后恢復(fù)運行(見上圖)
油泥排出一結(jié)束,關(guān)盤工作水即被送入關(guān)盤水壓室,關(guān)盤水壓室一充滿工作水,就將活動底盤上推,使主密封圈部密封。
這時,開盤工作水的供給已經(jīng)停止,閥封墊部已經(jīng)重新密封。
5.故障邏輯推理
結(jié)合異?,F(xiàn)象與理論推理,得出故障根源:
(1)泄放塞排水能力不足:關(guān)盤水補入時(上圖中的B口),活動底盤下部充滿水后,多余水分進入開盤水通道(圖中紅色線路);
若泄放塞(6)無法及時排出該部分水,多余水會推動引導(dǎo)閥閥芯動作,打開錐面密封,導(dǎo)致關(guān)盤水泄漏→活動底盤下落→觸發(fā)泄漏報警。
(2)孔徑設(shè)計裕度不足:泄放塞原孔徑(0.6mm)偏小,正常補水時排水速率低于關(guān)盤水流入速率,形成 “補水→水滿→泄漏→報警→復(fù)位→再補水” 的循環(huán);而前期清潔泄放塞后故障緩解,是因為暫時消除了孔徑堵塞,排水能力短暫恢復(fù)。
七、現(xiàn)場驗證與改進:孔徑優(yōu)化的根治方案
1.故障驗證
手動開啟關(guān)盤水電磁閥(SV2),分油機立即出現(xiàn) “鐺” 響;關(guān)閉 SV2 后,分油機出口壓力驟降,觸發(fā)泄漏報警,驗證 “關(guān)盤水泄漏導(dǎo)致報警” 的理論正確。
2.改進方案對比
3. 最終改進
采用 “擴大泄放塞孔徑” 方案:
(1)用通針均勻摩擦泄放塞孔徑圓周(帶出少量銅粉,確??讖捷p微擴大);
(2)復(fù)裝后測試:手動開啟 SV2,無 “鐺” 響;分油機連續(xù)運行無報警;
(3)姊妹船驗證:同型號分油機采用相同方案,故障均徹底解決。
八、經(jīng)驗小結(jié)
1.故障處理邏輯:面對非常規(guī)設(shè)備故障,需避免 “盲目拆裝 - 更換備件” 的誤區(qū),應(yīng)遵循 “現(xiàn)象觀察→理論建模→現(xiàn)場驗證→方案優(yōu)化” 的路徑,確保故障定位精準。
2.關(guān)鍵技術(shù)啟示:分油機等液壓驅(qū)動設(shè)備的故障,常與 “流體速率匹配” 相關(guān)(如本文中泄放塞排水速率與關(guān)盤水補水速率的平衡),需結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)原理,從 “動態(tài)過程” 而非 “靜態(tài)部件” 切入分析。
3.系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性意識:設(shè)備故障可能涉及多系統(tǒng)(如本文中淡水系統(tǒng)臟污與孔徑設(shè)計的疊加影響),需綜合考慮各環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)性,避免 “頭痛醫(yī)頭” 的片面處理。
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