I. Vea ilmnemise sümptomid
Kote nenhai ratta kolm genereerivat diiselmootorit on kõik Jaapani Yanmari diiselmootorid, mudel EY26, võimsusega 1620KW ja nimikiirusega 720r/min, mis on neljataktilised kuuesilindrilised keskmise kiirusega diiselmootorid.
Generaatori nr 2 diiselmootori põhjalikust kapitaalremondist oli möödunud kuu. Masinaruumi rutiinsel ülevaatusel Malaisiast Aafrikasse reisimise ajal tööülesannete täitmisel ja tankimisel täheldati, et generaatori nr 2 diiselmootori silindrite nr 1 ja nr 4 heitgaaside temperatuurid olid oluliselt kõrgemad kui need. teistest silindritest. Võrdlus tootja spetsifikatsioonidega näitas, et need temperatuurid olid ületanud juhendis toodud standardväärtusi. Vaatamata sellele anomaaliale jäid kõik muud generaatori diiselmootori tööparameetrid normi piiridesse ning ebatavalisi helisid, vibratsiooni ega lõhnu ei tuvastatud.
II. Heitgaasi kõrge temperatuuri rikke võimalike põhjuste analüüs
Generaatori diiselmootori kõrge heitgaasitemperatuuri võib seostada mitme teguriga, mis on peamiselt seotud kütusesüsteemi, sisselaske- ja väljalaskesüsteemide, komponentide kulumise ja muude mitmesuguste probleemidega. Kuid peamised põhjused on tavaliselt seotud kütuse põlemise ja õhuvahetuse kvaliteediga.
1. Kütusesüsteemi probleemid
(1) Kütuse liigne viskoossus või halb kütuse kvaliteet
1) Liigne kütuse viskoossus
① Kote Nenhai laeva pardal olevad Yanmari generaatori diiselmootorid kasutavad rasket kütteõli (HFO), kui koormus ületab 25%. Kui koormus ei vasta HFO töötamise ajal nõutavale lävele, võib ebapiisav kütusevool ja liigne soojuskadu põhjustada õli madala temperatuuri või kõrge viskoossuse. Selle tulemuseks on halb pihustamine, mis põhjustab silindris põlemise aeglustumist ja pikaajalist järelpõlemist, mis lõpuks viib heitgaasi temperatuuride tõusuni.
② Kote Nenhai kütusesüsteem on jagatud peamootori ja generaatori diiselmootorite vahel. Pärast sildumist, kui peamootor on välja lülitatud, muudab generaatori diiselmootorite väike kütusekulu automaatsel kütuseküttesüsteemil optimaalse temperatuuri hoidmise keeruliseks. Sageli on vaja auru mahu vähendamiseks käsitsi reguleerida. Kui auru kogust liigselt vähendatakse, võib õli temperatuur langeda liiga madalale, mille tulemuseks on halb pihustamine ja pikem järelpõlemine, mis tõstab heitgaasi temperatuuri.
2) Halb kütusekvaliteet
Kütuse omadused, nagu tsetaanarv ja viskoossus, mõjutavad otseselt süttimist ja põlemistõhusust. Madalad tsetaanarvud pikendavad süüte viivitusperioodi, põhjustades jämedat põlemist ja hilist süttimist, mis suurendab põlemisrõhku ja heitgaasi temperatuuri [3]. Vastupidiselt võib liiga kõrge tsetaaniarvu tulemuseks olla mittetäielik põlemine ja põlemiskvaliteedi halvenemine, samuti võib heitgaaside temperatuur tõusta. Kõrge kütuse viskoossus halvendab pihustamist, mis põhjustab mittetäieliku põlemise ja suurendab veelgi heitgaasi temperatuuri. Seetõttu mõjutab halb kütusekvaliteet pihustamist ja põlemist, aidates kaasa heitgaaside kõrgemale temperatuurile kogu generaatori diiselmootoris.
(2) Kütusevarustuse ja sissepritsesüsteemi rikked
1) Pihusti rike
Heitgaasi kõrge temperatuuri võib põhjustada madal klapi avanemisrõhk purunenud või lahtiste survevedrude, lahtiste lukustusmutrite, ebaõige paigaldamise või kinnijäänud pihustite tõttu. Need tingimused võivad põhjustada süstimise varajase alguse ja hilinenud süstimise lõpetamise, pikendades süstimise kestust ja halvendades pihustamise kvaliteeti. See hoiab ära kütuse õige segunemise värske õhuga, halvendades põlemiskvaliteeti ning põhjustades tugevat järelpõlemist, komponentide ülekuumenemist ja heitgaasi temperatuuri tõusu. Lisaks võib pihustiotsiku suurenenud läbimõõt halvendada pihustamist ja põlemist, samas kui pihusti koonuse pinna halb tihendus või erosioonist põhjustatud augud ja praod võivad põhjustada kütuse leket, pikendades järelpõlemisperioodi ja halvendades veelgi põlemiskvaliteeti. Sellistel juhtudel tuleks injektorit kontrollida süsiniku kogunemise suhtes ning probleemi diagnoosimiseks tuleks läbi viia klapi avanemisrõhu, tihenduse ja pihustamise kvaliteedi testid.
2) Kütuse sissepritsepumba rike
Heitgaasi temperatuur võib tõusta ka kolvi ja hülsi vahelise liigse kulumise tõttu, vähendades tihendusjõudlust ja sissepritserõhku, mis põhjustab halva pihustamise ja väiksema sissepritse edenemisnurga. Klapi ja klapipesa vaheline tugev kulumine võib samuti vähendada tihendusjõudlust, põhjustades kõrgsurvekütuse torustikus jääkrõhu languse ja sissepritse mahu vähenemise, mis mõlemad mõjutavad pihustuskvaliteeti ja põlemisprotsessi, mis lõppkokkuvõttes halvendab põlemiskvaliteeti ja suurendab heitgaasi temperatuur.
3) Kahjustatud kütusefilter
Kahjustatud kütusefilter võib halvendada põlemiskambrisse siseneva kütuse kvaliteeti, võimaldades suuremaid kütuseosakesi, mis ei saa täielikult laguneda ja põleda, põhjustades halva pihustus- ja põlemiskvaliteedi ning sellest tulenevalt heitgaasi temperatuuri tõusu. Selle stsenaariumi saab välistada, kui ainult ühe silindri heitgaaside temperatuur on ebatavaliselt kõrge.
2. Sisselaske- ja väljalaskesüsteemi probleemid
1) Sisselaskeklapi talitlushäired
Sisselaskeklapi talitlushäire üks võimalik põhjus on sisselaskeklapi varre ülaosa tugev kulumine, mis põhjustab liigset klapivahet. See mõjutab sisselaskeklapi ajastust, põhjustades selle hilja avanemise ja varakult sulgemise. Sellest tulenevalt väheneb oluliselt põlemiskambrisse siseneva värske õhu hulk, mille tulemuseks on madalam surverõhk kompressioonitakti lõpus, kütuse mittetäielik põlemine, põlemiskvaliteedi halvenemine ja heitgaaside temperatuuri tõus.
Teine võimalik probleem on sisselaskeklapi tihenduskoonuse pinna tugev kulumine või klapiketta erosioon või sisselaskeklapi kinnijäämine avatud asendisse. Need tingimused takistavad sisselaskeklapi tihedat sulgumist, võimaldades värske õhu lekkimist põlemiskambrist läbi sisselaskeklapi, vähendades õhuhulka, halvendades põlemiskvaliteeti ja suurendades heitgaasi temperatuuri.
Seda olukorda saab diagnoosida, mõõtes sisselaskeklapi klapi kliirensit ja tehes klapiketta tihendustesti.
2) Väljalaskeklapi talitlushäired
Väljalaskeklapi talitlushäireid võivad põhjustada mitmed tegurid:
- Väljalaskeklapi ketta erosioon, mis põhjustab väikseid auke.
- Väljalaskeklapp on avatud asendis kinni.
- Väljalaskeklapi ketta tihendusliinil olevad märgid ja augud, mille tulemuseks on halb tihendus.
Need probleemid võimaldavad väljalaskeklapist lekkida värsket õhku, vähendades silindri õhuhulka, alandades surverõhku, halvendades põlemiskvaliteeti ja suurendades heitgaasi temperatuuri.
Seda olukorda saab tuvastada, kontrollides väljalaskeklapi ketta tihendit ja kontrollides väljalaskeklapi paindlikkust.
3) Klapi ajami mehhanismi talitlushäired
Klapi ajami mehhanismi talitlushäired võivad tuleneda järgmistest põhjustest:
- Klapi kliirensi reguleeriva hoova reguleerimiskruvid on lahti.
- Sisselaskeklapi varrega kokku puutuva klapihoova tugev kulumine.
- painutatud või deformeerunud tõukurid.
- Rulli ja nuki tugev kulumine.
Need tingimused põhjustavad sisselaskeklapi kliirensi suurenemist, muutes sisselaskeklapi ajastust, põhjustades selle hilise avanemise ja varajase sulgemise, vähendades põlemiskambrisse siseneva värske õhu hulka, halvendades põlemiskvaliteeti ja suurendades heitgaaside temperatuuri.
Lisaks võivad liiga pingutatud reguleerimiskruvid põhjustada nii sisselaske- kui ka väljalaskeklappide ebapiisava klapivahe. Kui ventiilid saavutavad maksimaalse töötemperatuuri, ei pruugi need tihedalt sulguda, mis põhjustab lekkeid, ventiiliketta intensiivistunud erosiooni, õhuhulga vähenemist silindris, põlemiskvaliteedi halvenemist ja heitgaaside temperatuuri tõusu.
Seda olukorda saab kontrollida sisselaske- ja väljalaskeklappide kliirensi mõõtmisega.
III. Rikete lahendamise meetmed ja saadud õppetunnid
1. Käsitsemiseks võetud meetmed
1) Kui avastasin rikke rutiinsel tankimisvahetusel, suundusin kohe generaatori diiselmootori juurde, et viia läbi põhjalik rikkenähtude kontroll. Seejärel käivitasin generaatori nr 1 diiselmootori ooterežiimi, sünkroniseerisin toiteallika ja seejärel ühendasin lahti generaatori nr 2 diiselmootori. Pärast õlivahetusoperatsiooni lõpetamist otsustasin mootori põhjalikuks kontrolliks välja lülitada. Esmasel ülevaatusel selgus, et gaasihoova üldine asend oli normi piires. Järgmiseks eemaldasin silindripeadelt kütusepihustid ja viisin läbi kõikide eemaldatud pihustite klapi avanemisrõhu testid, pihustustestid ja tihenduskatsed.
Katsed näitasid, et klapi avanemisrõhud olid ettenähtust veidi madalamad. Pärast klapi avanemisrõhu reguleerimist nõutavatele väärtustele paigaldati generaatorile pihustid uuesti. Süütamisjärjestuse (1-5-3-6-2-4) põhjal tegin iga silindri kütusevarustuses väiksemaid muudatusi. Kuid pärast generaatori diiselmootori taaskäivitamist ja mõnda aega töötamist püsis sama kõrge heitgaasitemperatuuri probleem.
2) Pärast seda kontrollisin kõrgsurve kütusepumpa ja reguleerisin kütuse etteande ajastust. Vaatamata nendele seadistustele püsis mõjutatud silindrite heitgaasi temperatuur kõrgel. Kahtlustasin väljalasketorudes määrdumist, võtsin kontrollimiseks lahti väljalaskekollektorid, kuid leidsin minimaalselt tahma ilma ebatavaliste tingimusteta. Seejärel keerasin mootori ümber ja mõõtsin iga silindri sisselaske- ja väljalaskeklappide klapivahed. Mõõtmised näitasid, et silindrite 1 ja 4 sisselaskeklappide vahed olid oluliselt suuremad kui normaalsed töövahe väärtused. Lähemal uurimisel oli selge, et sisselaskeklappide varred ja klapihoovad olid tugevalt kulunud ning klapi kliirensi reguleerimise kruvid klapihoobadel olid lahti. Lõpuks reguleerisin sisselaskeklappide vahed määratud väärtuseni (0,3 mm) ja keerasin reguleerimiskruvid kinni. Lisaks vahetasin turbiini sisselaskeotsa filtri ekraani. Pärast generaatori diiselmootori mõnda aega töötamist taastusid heitgaaside temperatuurid normaalsesse töövahemikku.
2. Saadud õppetunnid
Abimootori päeviku ülevaatamisel, merevee temperatuuride mõõtmisel ja masinaruumi töötajatega konsulteerimisel selgus, et 1. ja 4. silindrite heitgaaside temperatuurid olid suhteliselt jahedamas liikudes olnud mitu päeva pidevalt kõrgemad kui teiste silindrite omad. Hiina mere vetes. Esialgu ei olnud temperatuuride erinevus märkimisväärne, mistõttu peainsener jättis probleemi tähelepanuta ja lükkas silindrite 1 ja 4 kõrgenenud heitgaasitemperatuuride põhjuste uurimisega edasi. Sisselaskeklappide liigse kliirensi ja lahtiste reguleerimiskruvide kõrvaldamiseks ei võetud kohe meetmeid. mis kiirendas hoobade ja sisselaskeklappide vardade kulumist, suurendades veelgi klapi kliirensit. Aja jooksul rike süvenes, heitgaaside temperatuuride erinevus lähenes kriitilisele tasemele, põhjustades ülekuumenemist ning mõjutades komponentide kasutusiga ja ohutust.
Kuigi suuri õnnetusi ei juhtunud, on see juhtum sügavaks õppetunniks. See rõhutab, kui oluline on, et insenerid analüüsiksid ja lahendaksid viivitamatult mis tahes rikkeid, olenemata nende ilmsest tõsidusest, et vältida nende süvenemist tõsisemateks probleemideks. Insenerid peavad suurendama oma teadlikkust seadmete ohutuse juhtimisest, parandama igapäevast hoolduspraktikat ja säilitama kõrge vastutuse, et tagada laeva ohutu käitamine.