主机起动故障分析实例之一.docx

主机启动、换向故障分析实例之一柴油机的启动、换向和调速是主机机动操纵的重要环节，也是船舶安全的基本保证。由于主机启动系统的故障而引起的机损、海损或紧张局面在航运史上有发生。如所周知，船舶由于其流动性的特点，经常要进、出港口和靠离码头、通过运河和进出狭水道航行，为了满足这些要求，就必须保证主机启动、换向和调速的及时、迅速、可靠。（一）对于主机启动系统性能的好坏，相信是每一个轮机长、轮机员甚至船长都十分重视、关心和关注的敏感性问题。笔者若干年前在H轮接任轮机长时，就遇到一起主机启动、换向困难的实例。H轮当时已有18年船龄的老龄船，是一条由散装船改造为集装箱的船。是该公司一年半前从著名的MESKER公司买来的一条二手旧船。主机型号：B&W984VT2BF-180额定转速：IlO转/分主机操纵系统的特点：1 .B&W机型传统的主起动控制阀；2 .自动主起动阀3 .具有单气路的缸头起动阀；4 .双凸轮式双气路控制滑阀式空气分配器；5 .单轴机械差动式高压油泵换向凸轮（鸡心凸轮）和排气阀换向装置；6 .M）ODWARD全制式液压调速器；7 .主机操纵台布置在集控室内，操纵台上设有二根操纵杆，即起动油门杆和换向杆。笔者到H轮接班时，H轮当时正在香港友联船厂修船，修船结束后从船厂码头移到锚地，第二天再从锚地移到码头装载。在二次移泊动车时，笔者看到的是这么一幕。驾驶台的动车指令传到集控室时，交班轮机长亲自动手操纵，当主机起动达到发火转速时，只见交班轮机长左手扶着操纵台，右手前后大幅度摇动起动油门杆，就这样也未必能够保证主机的起动成功，大多数的情况下是依靠轮机部的其他人员，三名轮机员、六名机工每人负责一个缸，站在主机缸头层一人一个缸当看到主机达到发火转速后，脚踩高压油泵的油门杆进行人工加油门来达到主机的起动成功（机舱集控室除轮机长外，只留下电机员协助记车钟）。笔者正式接班后，按葫芦画瓢采用同样的方法从香港开船，到日本的神户、横滨。而据在船时间比较长的轮机部人员介绍，该轮主机困难、采用这种非常规的方法从一年半从国外公司接过来开始就已经存在。经过笔者的多次操纵时观察、查阅比较以往的记录，综合主机起动时的现象为:1 .主起动空气、控制空气压力正常；2 .主机滑油进机压力、主机凸轮轴滑油进机压力、主机淡水进机压力正常；3 .主机调速器工况、动作正常，且本次修船时已进厂检修调试；4 .主起动阀工况、动作正常，且本次修船时已进厂解体检修；5 .主起动控制阀、机械差动换向动作正常；6 .主机起动时，基本上每次都能达到和远远大于发火转速；7 .主机带动调速器时的起动和脱开调速器的直接（应急）起动，起动现象一样；8 .主机长时间的航行到港时的起动相对停泊一段时间后的起动稍许会好一些（热机）；9 .主机长时间的停泊（冷机）的起动和倒车起动尤其困难，冷机状况下的倒车起动几乎没有一次是成功的；10 .慢转起动动作正常；11 .驾驶台的遥控起动时，动作是来的，但结果和机舱集控室起动一样。B&WVT2BF机型的主机起动系统与目前的MANB&WMC/MCE机型相比差异比较大，其起动系统就是由主空气管将主起动控制阀、主起动阀、空气分配器、缸头起动阀和换向装置串通在一起。其起动时的动作原理是：当起动时，在集控室操纵台上将起动油门杆推至起动位置通过连接杆作用到机旁的主起动控制阀上抬起主起动控制阀中的滑阀（该阀由两部分组成：上部的滑阀用来控制主起动阀，下部的滑阀用来控制空气分配器），上部的滑阀打开，使等候在主起动控制阀前的控制空气通过主起动控制阀上部进入主起动阀顶部、打开主起动阀，使主起动空气经过主起动阀到达缸头起动阀等待；而从主起动阀的控制空气的一部分又沿另一根控制空气管流入空气分配器和主起动阀的下部，由于主起动阀下部的滑阀也已打开，控制空气进入空气分配器后按发火顺序逐一打开缸头起动阀，从而完成起动的全过程。（三）笔者经过多次操纵时观察、比较以往的记录，刚开始时将解决思路主要放在主起动控制阀上，因为在B&WVT2BF机型的主机起动中有一个油、气并进的过程，其原理是：当集控室操纵台上起动油门杆推至起动位置，主机开始起动达到发火转速时，需要迅速将起动油门杆推至给油位置，使调速器产生一个输入信号而对应产生一个稳定的输出信号，即真正的油门信号；而起动油门杆推到给油位置时，同时油门连接杆通过主起动控制阀下面的滑钩和摇臂使主起动控制阀下部的滑阀下落，切断通至空气分配器的控制空气通路，空气分配落内的滑阀被弹簧抬起而又延缓与凸轮脱离使得该缸的缸头起动也延缓关闭，而与此同时主起动控制阀上部的滑阀也延缓下滑，使得主起动阀也同时延缓关闭，这样当起动过程由压缩空气起动转换为燃油受压自燃时，由于主起动阀和正处于起动位置的某缸缸头起动阀都同时延缓关闭，因而实现了短时间的油气并进，改善了柴油机的起动性能。在横滨开往美国长摊的航行途中，一次笔者在机舱巡回检查时，偶尔发现在主机调速器的后面、主机油门总杆上有一个人为加上去的架子，架子上有一个螺栓正好顶住油门总杆继续加大油门的方向，限制住了主机的最大油门。当时主机的转速是102转/分左右，也就是说当时如果要继续加大主机油门已经是不可能的了。通过观察，架子上螺栓的头部有严重的、多次的撞击痕迹。笔者当时马上打电话叫来了大管轮一起观察，大管轮是个在船已工作了近十一个月的老同志，经过了解和分析得出：1 .平时没有注意到有这个支架，也没有人提起过有这个支架；2 .这个支架肯定不是原设计就有的；也没有安装过这个支架记录；3 .有可能是过去老外手中就有的；4 .这个支架对主机起动肯定无利而有害；5 .这个支架唯一的作用是限制主机最大油门和起防止飞车的作用。由于这个偶尔的发现与笔者前期分析后将解决思路主要放在油气并进上想吻合，我们决定拆掉这个支架观察对主机起动的影响。在到美国长滩锚地主机试车时，主机起动正常、换向起动第一次失败以后连续试车正常，在进长滩靠码头时，主机正、倒车起动、换向起动所有的动作正常。在长滩靠码头的十几个小时里，我们又拆检了主起动控制阀，未发现异常；又检查和进行主机遥控系统的模拟试验，长滩开航机舱操车到了锚地后，有进行驾驶台遥控起动的试车，确认正常后又开始恢复驾驶台遥控。接着在以后的一段时间内，又陆续调整油门总杆、油门连接杆之间的间隙和连接处活络轴承的布司，进一步减少油门杆传动之间的误差。主机恢复正常的起动，保证了传播的航行安全，同时对H轮也大大减轻轮机部船员的劳动强度，有更多时间投入到这条老龄船的维修管理。（四）也许，对这起主机起动、倒车故障的排除有点偶然性和多少有点运气的成分，当作为轮机管理人员，掌握主机启动系统的基本原理是最基本的、必不可少的要求，同时还应熟悉和了解各种机型的主机启动系统的特点；除此之外，熟悉和了解自己所任职船舶主机启动系统各组成部分的功能、特点和主要控制部件的所在布局位置，了解本船的主机启动方式的布局、启动方式所对应的控制程序或元件、启动方式所对应的启动位置都是必不可少的。作为轮机管理者，只有熟悉和了解了这些特点后，才有可能对症下药进行分析进行判断，才有可能在遇到紧急情况时，在第一时间、抢先一步判断和分析出故障原因，从而就有可能化险为宜。结尾说明：目前在MAN-B&W机型中VT2BF已经是淘汰产品了，B&W公司目前普遍生产的机型基本上都是长冲程L或超长冲程S的MC/MCE型，在这种机型中主机起动控制系统中也已取消了主起动控制阀而用一个二位三通阀来代替，而油气并进的功能仍然存在，由一个单向节流阀来代替。还要说明的是油气并进的过程不是越长越好，因为过程越长，主机起动时的起动空气耗气量就越大，油气并进的过程一般大约是1-2秒钟。