广柴8320ZCD管理须知

广柴8320ZCD管理须知8320ZCd-6柴油机咬缸事故分析及反思韩锡方李启富许昌明一、事故发生经过某轮是一艘新船，配备广州柴油机厂生产的6320ZCd-6柴油机，额定功率2060kw，额定转速525r/mim，今年1月31日首航，固定航线天津至广东汕头，该轮第9航次，于2006年5月1日15、00时开航，由天津装煤炭驶往汕头。2006年5月5日03:30时左右船舶航行到大陈岛以东大约10海里(北纬28、29、东经122、05)处时，发生主机第四缸活塞咬缸事故，据轮机日志，发生事故前主机运转一直都很正常。据当班人员反映，03、30时左右从机舱平台甲板集控室出来准备进行巡回检查时，发现主机周围烟雾弥漫，气味刺鼻，立即到机旁将主机紧急停车，随后打开曲轴箱导门检查，发现主机第四缸缸套漏水，吊缸检查，发现该缸发生严重的咬缸事故。由于船上配件不足、配件尺寸不符(如厂供连杆小端铜套与活塞销配合过盈且过盈值达到1、1mm；船上没有配备活塞销、活塞和连杆；市购的活塞销比本机原活塞销长2mm，且油道不符；市购的活塞加工不，裙部外径比标准大0、14mm左右，厂供缸套上端有一道50mm～60mm宽、内径￠320-0、20的耐磨圈(说明书没有标明)，两者形成过盈配合；而市购的缸套没有这一圈；与市购的活塞可配合使用等)及其他原因，船舶自修了几天无法修复，根据公司指令，5月8日封缸将船驶往温岭石塘抛锚，公司机务人员及厂方人员共同到船协助修理。二、现场勘验和检查该机第四缸发生事故，其余各缸均正常，损坏情况如下：1、气缸套内表面发黑，有严重的纵向拉痕，外表面封水橡胶圈轻度硬化，弹性不足；2、活塞外表面发黑，活塞环咬死在环槽内，外园与活塞外表面磨得一样平；3、活塞销孔发黑、咬毛；4、连杆小端铜套抱死在活塞销上，定位销磨断；5、连杆小端铜套座孔天地之间比左右之间大0、1mm，拉长变形；6、连杆大端轴承正常，无明显损坏现象；根据现场勘验情况，估计引起咬缸事故的最大可能是该缸断油或供油不足所至，因此对该缸的润滑油路进行了祥细的检查，当拆下该缸主油路油管时，发现有一棵螺钉在油管里，堵塞了主油路，仔细观察该螺钉，确定是半自清滤器芯子的紧固螺钉，拆卸所有4只半自清滤器芯子检查，发现其中一只滤芯果然少了一棵螺钉。三、事故原因分析本航次船从天津开航后，航行途中发现半自清滤器前后压力差加大，知道滤器堵塞，于是将半自清滤器调换一组使用，将堵塞的一组滤器拆卸清洗。由于上一次滤器拆卸清洁时滤芯的其中一棵螺钉未拧紧，而且所有螺钉都没有保险装置，在使用过程中，由于螺钉（钢）与滤芯（铝）受热膨帐的系数不同，使得原本未拧紧的螺钉与螺孔的配合变得更松，又由于振动和油压力的冲击作用，使螺钉慢慢松动并逐渐旋出，当该螺钉最后脱离滤芯后，在油压的作用下，随着油液向主机润滑油道流去，由于该机主油管入口前管座直角接头里面原装有的初次动车过滤网根据使用的要求已经拆除，所以该螺钉没有受到任何阻挡就进入了主机主油管，通过主机主油管一直向前移动，当移动到第四道主轴承油管处时刚好落入该油管里，由于油管弯头阻止螺钉继续向前，螺钉就留在弯头前直管处，阻塞了该油管的大部分油道，使得由该油管通过的润滑油仅能满足第四道主轴承润滑的需要，而通过第五道主轴承的润滑油主要润滑、冷却第五缸活塞连杆组件，只有一部分流向第四缸活塞连杆组件，这部分润滑油数量有限，除满足润滑连杆大端轴承外，仅有很少量的一部分流向连杆小端铜套起润滑作用，根本无法到达活塞冷却油空间，对活塞起冷却作用。很快使活塞过热膨胀引起活塞环、活塞销、连杆小端铜套等咬死，与缸套发生拉缸现象，发出敲击声，并造成缸套漏水、燃气下泄，至使曲轴箱烟气大量冒出，机器周围烟雾弥漫现象。四、经验教训和建议该事故从经过、检查处理和分析来看，结论是：由于主机滑油半自清滤器滤芯螺钉脱落，堵塞主机第四缸主油管造成该缸缺油引起咬缸。该事故从螺钉堵塞第四缸主油管到缸套漏水、燃气下泄、曲轴箱烟气大量冒出的整个过程，虽然时间不会很长，但因为每缸润滑油路有二条，而且主油路也不是全部堵塞，因此，整个过程也不会很短，其间应该会出现敲缸、冷却水及润滑油温度升高、曲轴箱开始小量冒烟、曲轴箱温度升高等事故先兆现象，如果能加强巡回检查，就会及时发现，不会造成整缸活塞连杆机构损坏报废、船舶停航六天的严重后果。另从广州柴油机厂协助修理的技术人员谈话中得知，同类型事故已发生过多起，但仍没有引起厂方的高度重视，采取相应的措施杜绝类似事故的重复发生。从该事故中应吸取的教训和建议有：1．切实抓好船舶的备件配置、把好零部件（特别是运动件）的产品质量关；2．严格执行船舶航行值班，加强各设备的巡回检查；3．必须提高船员的管理素质、技术素质和工作责任心；4．全面分析检查影响船舶机电设备安全的薄弱环节，做好防范措施，确保运行安全（如本机给半自清滤器滤芯螺钉加保险、滑油进主机主油管前的初次动车过滤网除去铜丝网后继续使用以阻止大棵粒物体进入主机）。5．建议柴油机制造厂应该及时通知配套厂改进产品设计，如半自清滤器滤芯紧固螺钉要加保险等，以免类似事故重复发生；6．建议各柴油机配件厂应严格按零部件原设计图施工，按标准检验，确保所生产的配件完全符合产品技术要求和质量标准。关于广柴主机6320Zcd-6型的管理要点为保证主机能够正常燃烧，发挥到最佳的工况，减少滑油的消耗，减少气阀的烧蚀，现从各环节归纳如下：1.现普遍使用的是180cSt燃油，一般要求沉淀柜内的加温为70℃，但水分与杂质含量大时，也要将燃油加温到90—95℃，每4小时打开放残阀放残一次，直到将水分与杂质放净为止；一般情况日用柜的温度为90℃，分油机加热温度为95--98℃，分油机流量调整到额定流量1/3为宜，例如SJ2000分油机，流量为600L/小时，并且要求燃油分油机连续不停的运转进行分油净化提高燃油品质，进主机最佳的喷射温度115-120℃，最佳喷射粘度范围为9-12cSt，我们建议保持在10cSt；燃油进机温度尽量提高些，但以喷射雾化粘度为最终控制目的。各燃油滤器，包括供油单元滤芯要定期清洗，减少再次污染到系统中，2.在柴油机运转过程中，可用手触摸高压油管的脉动情况，观察排气颜色，检查排气温度，通常要把各缸排烟温度控制在390℃以内（虽然说明书规定450℃，但是在实际应用中超过390℃就容易将气伐烧损，如果燃烧状况良好，燃烧完全，形成的不完全燃烧产物少，积碳结垢少的情况，有时排气温度高时气伐仍然能够安全运转），柴油机爆发压力建议不超过115kgf/c㎡，通常爆发压力高或者各缸工况不平均时容易发生主机震动或者连杆轴瓦损坏，如遇排气冒黑烟，排温急剧升高，爆压不正常等现象，需要及时更换喷油器，喷油器喷射压力及喷油雾化检查建议每航次做1次，不超过500小时（因为国产针阀偶件、喷嘴等部件质量不稳定），喷射压力290—300kgf/c㎡，雾化检查及喷油压力检查以慢压为准，若有缺陷，要注意喷嘴，针阀偶件，弹簧的适时更换。3.每1000小时检查喷油泵提前角：把测量喷油提前角的检查玻璃管接上喷油泵出油阀压座的螺纹接头，使其固紧密封；用手将喷油泵齿条拉向加油方向至刻度15度左右并固定不能回位；用手泵油，直至柴油在玻璃管内出现为止，柴油大约充满管长一半；慢慢撬动飞轮，注意管内的柴油液面，当发现柴油液面开始升高时，急停转动，此一瞬时及相当于喷油始点，记录飞轮上的刻度，按上法重复进行两次，测量误差不应超过1度。建议各缸喷油提前角调整到16—18度（说明书为14度，这种柴油机在2000年以前多半燃烧用轻油），适当延长滞燃期，但要参照各缸爆压和排温，若爆压偏高，排温偏低，说明喷油提前角过大，要适时减小，若爆压偏低，排温偏高，说明喷油提前角过小，产生后燃，要适时减小。改变喷油提前角有两种方法：改变喷油泵顶杆的高度（船上实际多用）和改变喷油泵凸轮在凸轮轴上的周向位置。都应满足高压油泵柱塞偶件进气口开启度在4.4-4.8mm。4.定期检查主机高压油泵：柱塞与套筒偶件的间隙极小，应能滑动自如，如有局部卡住现象应清洗干净，再用清洁的机油加于套筒内进行磨合；正常的状态是把柱塞及套筒倾斜45度时，将柱塞从套筒内拉出40-45mm，多次将柱塞绕本身中心转到任何位置，放手后，柱塞均能藉其本身重量自由滑下，无阻滞现象。柱塞的边缘，尤其是螺旋槽的岸部边缘，应仔细检查有无缺损，如有缺损就会影响到供油量的控制，且会擦伤套筒，必须与套筒同时换新。一般为每5000小时左右根据情况或每年换新。初次更换下来的柱塞偶件要保管好，日后可能用上，出油阀建议500小时检查，2000小时换新（广柴厂家据检修经验）。观察高压油泵泄油孔是否有油流出，如果发现油流出证明柱塞套筒偶件不是很好要更换备件。出油阀与套筒的密封结合面，不许有轻微的毛刺，油斑，伤痕及裂纹，如有可用少量很细的研磨粉300号的，散于平板上进行研磨，要避免研磨偏和研磨过度，研磨后将研磨剂清除净尽。高压油泵滚轮的检查：是否磨损挺杆上键槽，其开口多由机器铣出来的，会有些喇叭口的变形，检查挺杆的尖端部位是否变形，最好用锉刀修理锉一下，以免有卡滞的现象（广柴厂家据检修经验建议）。5.定期测量主机各缸的压缩压力，转速调到最低怠速220rpm或更低，转速越低测量准确度越高，越能反映活塞和缸套实际间隙状况，避开共振转速170-180rpm，将油泵齿条脱开不供油，通过测量主机各缸的测量主机各缸的爆发压力和压缩压力，可以了解各缸燃烧及润滑状况及时发现缸套、活塞和活塞环磨损，密封情况，及时更换断裂活塞环或者磨损超差的缸套，使主机工况保持稳定安全运转。6.缸套测量时，一般以第一道活塞环和缸套接触的最高处为重点，通常这点磨损也最大，越往下直径越小,磨损相对来说就小些，上述缸套上部直径最大的部位测量点要尽量分布多些，以10mm为单位，上下取5个点测量，以衡量缸套是否超差。一般油底壳油位的测量孔内如果出现返气现象，多为活塞出现断裂或缸套活塞磨损超差，还有活塞环槽根部裂纹造成燃气下串到曲拐箱内，要仔细辨别情况及时更换备件，当高温燃气下串到曲拐箱严重时，不仅会造成滑油的消耗惊人而且容易发生曲轴箱起火与爆炸。。6.定期检查气阀的旋阀器，弹簧是否正常工作，每500小时检查气阀间隙，阀杆与阀导套间隙也要特别注意，如果发现进气阀烧蚀情况，一般是排气阀关不严，造成燃气倒窜，平时要注意用手触摸各缸进气管的温度，若发现某缸温度异常，可能是该缸燃气倒窜，配气凸轮和滚轮的检查。保持排气通道的畅通，增压器应定期吹洗和拆检清洁，空冷器烟侧的清洁，特别是废气锅炉烟道，定期吹灰，清洁除垢，保持烟道后部的畅通，阻力小，扫气压力相对高些7.定期检查喷油凸轮，配气凸轮滚轮是否磨损，如有磨损更换备件。8.滑油分油机连续净化主机滑油，只要主机运转起来，滑油分油机就开始净化滑油，停主机后20小时内，也尽量要保持净油机连续运转，因为这样才能分离出沉积的杂质和水分，正常运行分油温度保持在70—75℃，流量控制在额定流量30%，当油含杂质高及有水分时，净油温度提高到90—95℃分油。9.主机各缸排温温差保持在10—15℃为宜，爆发压力最大差值不能超过5kgf/c㎡,如果超过此数值，要从燃烧方面去查找原因，一定切记不要随意调整改变各缸高压油泵油门齿条，这样会掩盖矛盾，而且会越调越乱。10、各运行参数技术指标建议参考值：（1）各缸冷却水出口温度：70—85℃，进口66-68℃，出机温差控制在15℃以内。必须明确指出，过低的冷却水出口温度不仅会造成热负荷损失，而且会影响气港燃烧室内的燃烧与润滑。（2）各缸滑油出口温度：65—75℃通常要求缸套冷却温度＞活塞冷却温度5—10℃，活塞用油冷时＞或=10℃，活塞用水冷时＞或=5℃。（3）扫气温度：30—35℃（4）主机转数450—465rpm，排烟温度：390℃以下，各缸温差不超过20℃，爆压＜115kgf/cm2，各缸爆压差值不超过5kgf/c㎡。（5）燃油净油机温度：95—98℃，杂质和水多时提高到90—95℃（6）沉淀柜温度：一般70—80℃，杂质和水多时提高到90—95℃；日用柜温度90℃，燃油进机温度115—120℃，喷射雾化运动粘度10cst，以雾化粘度控制为准。11、在排烟温度不高于390℃的前提下，尽量提高主机的转速到450-465rpm，这样增压器的转数会高些，扫气压力也会高些，燃油会充分雾化，燃烧会充分，这样可以降低气阀烧蚀的几率。会是一个良性循环，反之，主机转数低，增压器转数低，扫气压力低，燃油不能充分雾化，燃烧恶劣，容易烧气阀，这样会是一个恶性循环。l燃油处理的好坏的标准是经过处理后，燃油由喷油嘴喷射到燃烧室能充分雾化燃烧，充分发挥热效率。燃油在油舱中预热的目的是利于驳运。燃油从油舱中驳入沉淀柜是燃油处理的第一步，其主要功能是通过加温将油中的水分、杂质通过放残管排除。日用柜由净油机分离后驳入的燃油，经过加温决定了喷油最佳喷射黏度。二冲程柴油机的最佳喷射黏度为12-16mm²/s既雷氏1号黏度60-70秒。四冲程柴油机的最佳喷射黏度为9-14mm²/s（通常取12mm²/s），既雷氏黏度60秒。如果燃油加温温度过高，就引起喷射黏度过低，导致燃油汽化，高压油泵喷油嘴密封不良，出现泄漏、过热咬死现象。当加温温度过低时，燃油黏度增加，导致燃油雾化不良，燃烧恶化，高压油泵与油嘴磨损加剧，易出现积垢结碳现象，因此确定科学合理的加热温度非常重要。所以我还是偏向于已粘度为准，但温度不能忽视，如果粘度计长时间没有进行保养，偏差会很大，温度值则比较直观一些，这只是个人观点。