本人所在單位目前4艘半潛式母船有3艘使用挪威Begren生產(chǎn)的Rolls-Royce(RR）發(fā)電機(jī)，因?yàn)橹魍七M(jìn)器均為電力推進(jìn)，且常年在外執(zhí)行遠(yuǎn)洋運(yùn)輸任務(wù)，發(fā)電機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性尤為重要。筆者就使用該機(jī)型在運(yùn)行管理中碰到的實(shí)際問題和解決方法進(jìn)行介紹，供同人參考。1 排溫高故障實(shí)例HHL輪發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)型號(hào)為Bergen B32:40-L9，單機(jī)功率為4 320 k W。增壓器型號(hào)為ABB/TPL67-C33，某航次HHL輪在啟動(dòng)2號(hào)柴油機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)增壓器無(wú)轉(zhuǎn)速，各缸排溫升高較快且進(jìn)氣壓力基本沒有變化，說(shuō)明不是轉(zhuǎn)子速度傳感器故障所致，立即停機(jī)檢查，拆開壓氣端消音器濾器，手動(dòng)無(wú)法盤動(dòng)壓氣端葉輪。因?yàn)楫?dāng)時(shí)無(wú)法判斷是滑動(dòng)軸承損壞還是渦輪端葉輪結(jié)炭黏著卡阻而造成的故障現(xiàn)象，就沒有做進(jìn)一步的拆檢。幾天后，該船到達(dá)桂山錨地，ABB增壓器廠家人員到船對(duì)該臺(tái)增壓器解體檢查，結(jié)果是廢氣端渦輪與導(dǎo)流罩（見圖1）之間的積炭造成轉(zhuǎn)子卡阻無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，修理人員對(duì)轉(zhuǎn)子兩側(cè)葉輪、噴嘴環(huán)、導(dǎo)流罩做徹底清潔后裝復(fù)，試機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)各缸排溫參差不齊，并且平均排溫較高，對(duì)此船上做了如下檢查。（1）檢查供油單元油路，在進(jìn)油管末端驅(qū)氣，適當(dāng)調(diào)整回油背壓閥，并更換燃油進(jìn)機(jī)前濾器，排除因供油不足而造成的排溫偏差。（2）拆除并更換排溫比較高的幾個(gè)缸的噴油器和高壓油泵，抽檢其中一缸，吊缸檢查缸頭各部件的使用狀態(tài)。（3）因半潛船的特殊用途，發(fā)電機(jī)的煙囪一般布置較高，從機(jī)身到羅經(jīng)甲板高達(dá)30 m左右，考慮廢氣鍋爐煙管臟污及消音器內(nèi)部堵塞的可能，用U形管測(cè)量排氣背壓，也在正常范圍之內(nèi)。（4）測(cè)量氣閥定時(shí)和噴油定時(shí)，適當(dāng)調(diào)整氣閥間隙和噴油提前角，檢查各缸的氣密性。（5）抽出空冷器檢查肋片臟污情況及清通冷卻水管。船上做了大量工作之后，故障依然沒有解決，考慮該臺(tái)柴油機(jī)在拆解增壓器（見圖2）的前后對(duì)比，問題重新指回增壓器，更換轉(zhuǎn)子和噴嘴環(huán)后，故障依然存在。在同負(fù)荷下對(duì)比其他使用正常的柴油機(jī)，發(fā)現(xiàn)增壓器前排氣溫度和增壓器后排氣溫度差值存在異常，問題機(jī)的排溫差值明顯小于另外2臺(tái)柴油機(jī)。再次拉出轉(zhuǎn)子和導(dǎo)流罩，測(cè)量發(fā)現(xiàn)廢氣端渦輪和導(dǎo)流罩間的配合間隙大大超出正常標(biāo)準(zhǔn)，造成廢氣能量損失，增壓器轉(zhuǎn)子速度降低，進(jìn)機(jī)空氣量不夠，柴油機(jī)排氣溫度升高。
更換導(dǎo)流罩并測(cè)量其與渦輪配合間隙在標(biāo)準(zhǔn)范圍，啟動(dòng)柴油機(jī)，各缸排氣溫度恢復(fù)正常。
在后面幾年的使用中，發(fā)現(xiàn)該機(jī)型在使用黏度380 c St重油時(shí)增壓器特別容易結(jié)炭卡阻，根據(jù)廠家說(shuō)明資料，該型號(hào)柴油機(jī)在使用重油時(shí)對(duì)負(fù)荷要求較為嚴(yán)格，基本不允許在低負(fù)荷下使用，即便很短時(shí)間也會(huì)造成增壓器嚴(yán)重結(jié)炭。HHL輪作為一艘電推半潛船，作業(yè)工況較為復(fù)雜，嚴(yán)格按照廠家要求的負(fù)荷下使用比較困難，所以筆者就使用該機(jī)型增壓器管理中的一些注意事項(xiàng)和經(jīng)驗(yàn)供同人分享。(1）該增壓器轉(zhuǎn)子使用的是滑動(dòng)軸承，潤(rùn)滑方式為主發(fā)電機(jī)系統(tǒng)壓力油提供的靜壓潤(rùn)滑，沒有供油壓力時(shí)，因?yàn)檗D(zhuǎn)子兩側(cè)葉輪質(zhì)量不同，轉(zhuǎn)子軸線并非平行于基線的一條直線，真實(shí)狀態(tài)未渦輪端稍微向下傾斜，這樣會(huì)造成渦輪沒有處于導(dǎo)流罩的正中位置，它們之間的配合間隙下小上大。在積炭嚴(yán)重的情況下，這個(gè)狀態(tài)相對(duì)于正中位置更容易卡阻，建議發(fā)電機(jī)停下后預(yù)供滑油泵最好能保持一直運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣壓力油就會(huì)托起轉(zhuǎn)子，使其處于懸浮狀態(tài)，渦輪相對(duì)處于較正中位置，另外滑油泵開啟有助于轉(zhuǎn)子散熱。(2）發(fā)電機(jī)從電網(wǎng)卸載之后，空轉(zhuǎn)5 min左右，使其增壓器溫度慢慢降低，停機(jī)后待溫度完全降低之后，對(duì)其進(jìn)行沖車檢查。如發(fā)現(xiàn)增壓器卡阻，可立即采取措施，及早發(fā)現(xiàn)問題，避免需要用機(jī)時(shí)處于被動(dòng)局面。(3）在對(duì)增壓器轉(zhuǎn)子抽出清潔除炭時(shí)，不可過(guò)度清潔導(dǎo)流罩，要保證其與廢氣端渦輪配合間隙在標(biāo)準(zhǔn)值范圍，通過(guò)與ABB廠家溝通了解，該配合單邊間隙最大不能超過(guò)0.7 mm，對(duì)上次增壓器配合間隙故障拆下的導(dǎo)流罩和轉(zhuǎn)子進(jìn)行測(cè)量，導(dǎo)流罩內(nèi)徑為374.0 mm，渦輪直徑為370.2 mm，其配合間隙為（374.0 mm-370.2 mm）/2=1.9 mm，大大超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。因?yàn)閺U氣的沖刷，導(dǎo)流罩在使用一段時(shí)間后，內(nèi)徑略微變大，如果沒有備用導(dǎo)流罩更換，在清潔時(shí)不能完全清潔上面的積炭，要根據(jù)其與導(dǎo)流罩的配合間隙大小適當(dāng)清潔。2 啟動(dòng)系統(tǒng)故障實(shí)例柴油機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)為傳統(tǒng)的空氣壓力啟動(dòng)，由主啟動(dòng)閥、空氣分配器、氣缸啟動(dòng)閥等組成（見圖3）。該船投入使用不到1年，發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)經(jīng)常性無(wú)法啟動(dòng)，對(duì)主啟動(dòng)閥進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存有大量滑油，造成內(nèi)部氣孔因液封堵塞，活塞無(wú)法動(dòng)作，從而啟動(dòng)失敗。解體清潔主啟動(dòng)閥后裝復(fù)，發(fā)現(xiàn)問題不能完全解決，有時(shí)可以順利啟動(dòng)，有時(shí)依然無(wú)法動(dòng)作，因此判斷問題并不是單一的出在主啟動(dòng)閥上。
1—控制板；2—停止鍵；3—啟動(dòng)鍵；4—盤車機(jī)；5—?dú)飧讍?dòng)閥；6—主啟動(dòng)空氣管；7—控制空氣管；8—停止手柄；9—啟動(dòng)空氣釋放閥；10—空氣分配器；11—滑油管；14—釋放閥；15—止回閥；16—空氣瓶；17—應(yīng)急啟動(dòng)閥；18—主啟動(dòng)閥；19—應(yīng)急啟動(dòng)鍵的參他舊具有氣縮氣氣間較檢數(shù)進(jìn)一步檢查每個(gè)氣缸蓋上連接氣缸啟動(dòng)閥的檢查孔（見圖4），盤車至某缸的啟動(dòng)位置，拆出主啟動(dòng)閥到空氣分配器之間的連接管。用外接空氣管接入到空氣分配器（見圖5）進(jìn)口管進(jìn)行吹通，發(fā)現(xiàn)從該缸的氣缸啟動(dòng)閥檢查孔有滑油噴出。按照此方法依次對(duì)其余氣缸進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)均有滑油吹出，拆出氣缸啟動(dòng)閥上端蓋，可看到活塞上部腔室存有大量滑油，至此找到主發(fā)電機(jī)無(wú)法啟動(dòng)的真正原因：大量滑油進(jìn)入啟動(dòng)系統(tǒng)，聚集在各個(gè)元件的小孔處和內(nèi)部腔室，從而形成液封使啟動(dòng)失敗。
24—閥殼；25—防爆片；26—旋塞；28—啟動(dòng)空氣管首先，對(duì)空氣源頭進(jìn)行檢查，空壓機(jī)工作正常，每次啟動(dòng)后殘水殘油自動(dòng)泄放正常，空壓機(jī)滑油并無(wú)異常消耗，另外在空壓機(jī)出口還安裝了空氣除濕機(jī)，保持著每30 min定時(shí)泄放的頻次，所以可以基本排除是壓縮空氣自帶滑油引起的啟動(dòng)故障。其次，對(duì)該啟動(dòng)系統(tǒng)可能接觸到滑油的元件進(jìn)行拆檢，打開凸輪軸靠近分配器位置的端蓋，空氣分配器驅(qū)動(dòng)軸四周有幾個(gè)泄氣小孔，也就是說(shuō)在啟動(dòng)過(guò)程中分配器的泄氣是泄到凸輪軸箱的，即凸輪軸箱是和空氣分配器泄氣腔室是相通的。因此推斷在發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，凸輪軸箱里的油氣會(huì)慢慢滲入空氣分配器，再通過(guò)分配器進(jìn)入主啟動(dòng)閥和氣缸閥。因?yàn)榘霛摯瑯?gòu)造的特殊性，柴油機(jī)曲軸箱的透氣管管路布置較長(zhǎng)，且因?yàn)榭臻g受限，管路彎頭較多，致使柴油機(jī)曲軸箱透氣不暢，背壓較高。這也可以解釋該船出廠不到1年就頻繁出現(xiàn)的一些現(xiàn)象，如油霧濃度探測(cè)器內(nèi)室臟污較快、發(fā)電機(jī)飛輪端有滑油甩出（該處密封為迷宮式）等。船上隨后對(duì)2號(hào)和3號(hào)發(fā)電機(jī)的透氣管進(jìn)行一些處理，如在管路彎頭處鉆孔裝閥，安裝管路引到滑油泄放艙，減小曲軸箱透氣背壓。實(shí)踐證明，該方法相當(dāng)有效，柴油機(jī)以后的每次啟動(dòng)都很正常，打開氣缸啟動(dòng)閥上端蓋進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)只有在第1缸有少量滑油聚集，至此，困擾近半年的發(fā)電機(jī)啟動(dòng)問題得以徹底解決。3 排氣閥燒蝕故障實(shí)例在一次對(duì)某臺(tái)柴油機(jī)正常停機(jī)時(shí)，大管輪在機(jī)旁聽到“噓噓噓”的口哨聲，對(duì)聲音的來(lái)源做仔細(xì)檢查，外部找不到吹氣痕跡，推斷聲音是氣缸內(nèi)部發(fā)出，反復(fù)啟動(dòng)該發(fā)電機(jī)和停機(jī)檢查，基本判斷該聲音從2號(hào)缸發(fā)出。查看輪機(jī)日志的參數(shù)記錄，該缸的排溫正常，測(cè)量的爆壓數(shù)據(jù)和其他缸相比也并無(wú)相差。為找到聲音來(lái)源，船上用廢舊爆壓表基座改裝成可以測(cè)量氣缸氣密性的簡(jiǎn)易工具。在機(jī)器剛停下時(shí)（熱機(jī)時(shí)測(cè)量比較準(zhǔn)）對(duì)所有氣缸氣密性進(jìn)行檢查（見圖6），盤車至檢查缸壓縮上止點(diǎn)位置，通過(guò)外接的氣管對(duì)缸內(nèi)通入壓縮空氣，待壓力表顯示的空氣壓力不再變化，關(guān)停外接氣管，用秒表記錄下此時(shí)表壓降到0時(shí)所需要的時(shí)間，經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)量和記錄，發(fā)現(xiàn)2號(hào)缸的時(shí)間明顯較短，說(shuō)明氣密性相對(duì)較差。
雖然該缸熱工參數(shù)都很正常，船上還是決定對(duì)其進(jìn)行吊缸檢查，吊出該缸后發(fā)現(xiàn)排氣閥邊緣有燒蝕痕跡（見圖7），用備用缸頭更換試機(jī)，響聲消失，問題解決。在以后的使用過(guò)程中，通過(guò)停機(jī)時(shí)到機(jī)旁聆聽和定期對(duì)氣缸氣密性進(jìn)行檢查，又發(fā)現(xiàn)幾起排氣閥早期的燒蝕事故，早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早處理，把事故苗頭扼殺在萌芽之中，避免更大的機(jī)損事故發(fā)生。案例雖小但意義重大，隨著機(jī)艙自動(dòng)化越來(lái)越高，電源管理系統(tǒng)（PMS）進(jìn)一步完善，坐在機(jī)艙控制室便能完成柴油機(jī)啟動(dòng)、停止和并車解列的所有動(dòng)作，給管理者提供方便的同時(shí)使部分人變得麻痹懶惰，使一些小問題錯(cuò)過(guò)最佳發(fā)現(xiàn)解決時(shí)期，從而演變成大問題。就上述案例而言，如果不盡早發(fā)現(xiàn)，排氣閥燒蝕后期可能會(huì)造成閥桿斷裂、導(dǎo)套損壞，從而出現(xiàn)打壞活塞和增壓器的重大機(jī)損事故。
4 結(jié)束語(yǔ)本文就筆者在使用RR柴油機(jī)時(shí)遇到的3個(gè)故障案例逐一簡(jiǎn)單分析，同型號(hào)的機(jī)器設(shè)備在不同類型的船舶上出現(xiàn)的故障現(xiàn)象可能也不盡相同，本文介紹的RR柴油機(jī)均配置在半潛船上，由于半潛船的特殊結(jié)構(gòu)布置，才出現(xiàn)了像案例二這一特殊故障現(xiàn)象，機(jī)器設(shè)備的可靠運(yùn)行離不開其自身質(zhì)量，同時(shí)也離不開主管人員開闊的思維和專業(yè)的管理能力。分析機(jī)器設(shè)備的各種故障原因和故障處理是輪機(jī)長(zhǎng)和主管輪機(jī)員的重要職責(zé)，尤其像RR這種新的機(jī)型的首次使用，更需要全體人員共同研討學(xué)習(xí)。參考文獻(xiàn)：
王傳耀.某型柴油機(jī)使用中發(fā)現(xiàn)的問題及對(duì)策[J].航海技術(shù),2021(05):60-62. 作者簡(jiǎn)介：王傳耀，輪機(jī)長(zhǎng)，廣州打撈局
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