对XH轮主机高压油泵故障的思考

　对XH轮主机高压油泵故障的思考 对XH轮主机高压油泵故障的思考 引言:随着我国海运业的不断发展，海上交通日愈繁忙，水上交通事故也时有发生，而由于主机故障引起的水上交通事故占相当大比例，因此作为船舶燃油系统的“心脏”——高压油泵，就显得尤其重要了。本文通过对一起主机高压油泵故障的分析，阐述了高压油泵的保养重点，并对如何减少、避免高压油泵故障提出了相关建议。 事故经过:XH轮，建造于1997年，总吨13253，主机型号为B&W 6S60MC，功率5645KW。 某港外锚地，1天后计划由锚地进港靠泊，但在备车时发现主机2006年X月X日该轮抵渤海 无法正常起动，短时间内又未能找到故障原因，只得被迫取消靠泊。 事故原因:在其后的3天中，经反复检查和测试，发现主机不能起动的原因在于6个气缸的高压油泵柱塞、套筒偶件全部磨耗过度，使偶件间隙过大，导致泵压过低，油头针阀不能开启，主机不能正常起动。在更换了6套新的柱塞、套筒后，主机恢复了正常运行。 原因分析: 一、高压油泵的柱塞、套筒偶件超寿命使用 作为高压油泵的核心部件——柱塞、套筒偶件，由于工作环境恶劣(高温及经受各种品质燃油)和密封要求高(高压)，尽管各制造商在材料、加工工艺等方面精益求精，但在长时间的连续工作下，随着磨损的加剧，其密封性能和泵压效果势必受到影响。从该轮的油泵柱塞和套筒的柝检情况来看，每个柱塞、套筒的配合明显感到较“松”;其次，柱塞表面虽未发现明显机械损伤(如拉毛、划痕)和过热现象，但柱塞头部斜槽部位均有明显磨损痕迹。国外主机制造商主张每4年更换柱塞、套筒偶件，有的厂方专业人员亦提出30000小时的使用极限，笔者认为后者的使用极限较可取，在本例中柱塞、套筒偶件已使用了35000小时。 二、燃油质量不佳，加剧偶件磨损 近年来，高粘度重油的使用趋于广泛，部分燃油供货商出于自身利益，在重油提炼过程中大量使用各种添加剂，造成燃油质量的参差不齐，一些添加剂成为柱塞和套筒之间的“磨料”，伴以高温高压的工作环境，加剧了柱塞和套筒之间的磨损，引发提前损坏，上述船舶的6个油泵柱塞和套筒同时损坏，很可能与近期使用的燃油有关。 三、对主机高压油泵柱塞、套筒的保养不到位 船舶轮机人员对柱塞、套筒的检查、保养工作往往是被动的，有时显得“无能为力”，通常主机说明书并未对维修保养的周期提出明确的周期，有的说明书仅仅提到“Based on observation”(基于观察)，但是这种“观察”有时是比较困难的。根据厂家，柱塞和套筒之间的正常间隙应在0.02 mm以内，其极限间隙应不超0.04 mm，也就是说磨损量不超过0.02 mm，其实无论新件或旧件，凭借船上的测量手段和工具都无法度量上述间隙，只能凭经验和感觉它们之间是否已经“松”了。 尽管如此，我们认为这种“观察”还是必须有计划地定期进行，通常应每4年对所有高 1 压油泵的柱塞和套筒拆检一次，注意检查柱塞表面的状况，尤其是头部斜槽附近的工作面和与套筒配合的松紧度。本例中，根据轮机日志和相关记录，在事发定的5年中，未进行过全面拆检。 四、未对高压油泵压力降低和失效的前兆予以重视 故障发生前往往总是会有前兆的，逐渐磨损的柱塞、套筒引起的故障亦会有各种前兆。回顾该轮发生故障的前前后后，也能充份证明这一点: 1、转速不正常的自动下降。该轮在出现故障前的一段时间里，曾发现当主机负荷与以往相近情况下，加大油门时转速却自行下降，或者在同样的油门下，转速较以往明显偏低，且加速困难; 2、压缩压力基本不变，爆炸压力降低，在无外界负荷影响下，排气温度下降，且各缸之间的排气、温度差别加大并变化频繁; 3、在正常负荷下，转速不稳定，调速器频繁窜动; 4、起动困难，“偶然”开不出倒车。在抵港(特别是抵锚地)时由于倒车次数不多,“偶然”一次倒车不来，可能不在意或未引起注意; 5、慢速不稳定，最低稳定转速的数值上升。由于在低转速下，高压油泵工作状况的好坏最易影响低转速的稳定性; 6、油头启阀压力下降。该轮在抵锚地时，曾发生一次倒车不来，对换下的油头进行泵压实验，发现其启阀压力大幅下降至23,25 MPa(正常为30+/-2.5 MPa);在该轮找到油泵故障原因后，再次对油头进行泵压实验，当将启阀压力降至23,25 MPa时，各缸仍能喷油(但不均匀，不稳定)，这也解释了为什么远航船抵锚地时都很“正常”，恰在锚地备车时再也不能正常启动主机的原因所在。 该轮出现上述征兆后，并未引起轮机员的重视，以致发生了备车时突然不能启动的故障。 相关建议: 一、作为船舶的管理人员，不得不接受各种不同产地、不同品质的燃油，我们所能做的，除了认真做好燃油的取样和正确储存外，还应尽可能做好燃油的分滤工作，把好燃油进入主机前的重要关口，分油操作要切实有效，滤器不应有破损。 二、认真检查各缸高压油泵的运行状况，包括各缸功率发挥，压力和温度变化及是否漏油，凸轮轴滑油是否被燃油污染等，有计划地定期拆检各缸高压油泵，及时更换老化偶件，并将每次检查结果详细记录。 三、按照船级社关于主要备件在船存量的最少要求，通常主机高压油泵柱塞、套筒备件只需配备一套，但考虑到实际情况，建议适当增加2,3套，以应不时之需。 四、控制主机燃油进机温度，通常不应超过135?，因为过高的温度对柱塞、套筒更加不利。有时同样号称380 cst的重油，在同样温度下，粘度会有区别，如果在超过135?时粘度仍偏高的话，粘度的设定应取上限。 2 3