摘要：主發(fā)電機作為船舶主要的設備之一，管理系統高度自動(dòng)化，但由于設備本身的故障或因誤操作等原因，故障率比較高，如何及時(shí)準確的排除故障，確保船舶的安全運行，已成為廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)之一。文章針對L23/30H型主發(fā)電機的典型故障的排除進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：主發(fā)電機；故障；排除
船舶主發(fā)電機是船舶電力系統的心臟，在船舶航行和靠岸時(shí)主發(fā)電機的正常工作對船舶的安全至關(guān)重要。所以對主發(fā)電機出現的各種故障做出及時(shí)、準確地檢測和診斷是船舶安全營(yíng)運的關(guān)鍵。文章對L23/30H型主發(fā)電機中出現頻率最高的幾個(gè)重要故障的診斷和處理方案進(jìn)行了分析介紹。
1主發(fā)電機無(wú)法啟動(dòng)
現場(chǎng)檢查結果：船舶進(jìn)行大功率負載啟動(dòng)試驗時(shí)，第一備用2號主發(fā)電機無(wú)法啟動(dòng)(集控室報警監測系統顯示2號主發(fā)電機啟動(dòng)失敗)，第二備用1號主發(fā)電機啟動(dòng)運行。此時(shí)集控室船舶電站管理系統處于自動(dòng)管理狀態(tài)，3號主發(fā)電機處于運行狀態(tài)，負荷為645kW，1號及2號主發(fā)電機備車(chē)指示燈亮，2號主發(fā)電機處于第一備用狀態(tài)，1號主發(fā)電機處于第二備用狀態(tài)。主發(fā)電機現場(chǎng)控制箱顯示2號主發(fā)電機處于遙控狀態(tài)，燃油壓力為0.8MPa，燃油進(jìn)機溫度105℃，低溫水系統壓力為0.12MPa，高溫水系統壓力為0.12MPa，滑油預潤泵運行，滑油預潤壓力為0.06MPa，滑油進(jìn)主軸承的壓力為0.025MPa，輔機空氣瓶壓力為2.8MPa，主發(fā)電機啟動(dòng)空氣減壓閥后的壓力是0.8MPa。打開(kāi)所有示功閥用盤(pán)車(chē)桿對主發(fā)電機進(jìn)行盤(pán)車(chē)檢查，確認主發(fā)電機沒(méi)有其它問(wèn)題后，在機旁操作啟動(dòng)，發(fā)現主發(fā)電機的啟動(dòng)阻力很大，啟動(dòng)馬達帶不動(dòng)，后改用應急啟動(dòng)方式啟動(dòng)2號主發(fā)電機，2號主發(fā)電機可以啟動(dòng)，同時(shí)主發(fā)電機運行后一切工作正常。
故障分析：根據現場(chǎng)情況分析，主發(fā)電機啟動(dòng)的各項條件都具備，而從機旁操作啟動(dòng)的情況可以初步判斷是啟動(dòng)馬達的風(fēng)葉磨損或葉片斷裂。因為主發(fā)電機啟動(dòng)是通過(guò)啟動(dòng)空氣進(jìn)入啟動(dòng)馬達后，啟動(dòng)馬達的葉輪在啟動(dòng)空氣的作用下，使啟動(dòng)馬達的傳動(dòng)齒輪與發(fā)電機的飛輪嚙合從而帶動(dòng)發(fā)電機啟動(dòng)。若葉輪的葉片磨損或葉片斷裂，啟動(dòng)馬達的葉輪所產(chǎn)生的力就不足以帶動(dòng)發(fā)電機啟動(dòng)。所以進(jìn)一步分析確認是啟動(dòng)馬達葉輪的葉片磨損或葉片斷裂。
故障排除方案：拆下啟動(dòng)馬達解體檢查。故障排除結果：拆下啟動(dòng)馬達解體檢查后發(fā)現啟動(dòng)馬達的所有葉輪片都從根部斷裂，并且粉末狀的顆粒比較多。分析認為主要是啟動(dòng)馬達的葉輪在高速旋轉的情況下被管路中的異物擊到，致使其中的一片葉輪斷裂，斷裂下來(lái)的葉輪片再進(jìn)一步引起其它葉輪的損壞。更換一臺新的啟動(dòng)馬達后，2號主發(fā)電機啟動(dòng)工作正常。運行工作正常，故障排除。
預防措施：船舶主發(fā)電機在啟動(dòng)前應加強管路清潔度的控制，在主發(fā)電機第一次啟動(dòng)前應進(jìn)行啟動(dòng)空氣管路的吹除工作，同時(shí)在管路的吹除工作中應用橡皮錘敲擊管路，以保證附著(zhù)在管路內的雜質(zhì)去除。同時(shí)注意機艙的通風(fēng)，減少空氣中的粉塵，降低粉塵通過(guò)空壓機進(jìn)入啟動(dòng)馬達從而引發(fā)啟動(dòng)馬達故障的可能性。
2主發(fā)電機運行時(shí)煙囪排氣管冒黑煙
現場(chǎng)檢查結果：主發(fā)電機運行，負荷為545kW，調整器油量開(kāi)關(guān)至最大油量，各缸排溫都在300～310℃左右，排氣總管溫度為300℃，經(jīng)空氣冷卻器冷卻后的空氣溫度為45℃，各缸冷卻水出口溫度都在73～76℃左右，低溫水系統壓力0.12MPa，高溫水系統壓力0.3MPa，滑油進(jìn)濾器前壓力為0.4MPa，滑油過(guò)濾后壓力為0.34MPa，煙囪排氣管冒黑煙。
故障分析：導致排氣管冒黑煙的因素有很多種，而對各項參數均正常的主發(fā)電機排氣管冒黑煙，可以初步判斷為：①增壓器的濾網(wǎng)太臟，使流阻增大，增壓能力降低，引起燃燒室內的空氣不足進(jìn)而產(chǎn)生后燃燒不良。②氣閥間隙大小不正確。在柴油機冷車(chē)狀態(tài)下，機械式氣閥傳動(dòng)機構中的搖臂端與氣閥閥桿之間要留有一定的間隙，為柴油機運轉時(shí)氣閥機構受熱后膨脹留有余地。若氣閥間隙過(guò)小將造成氣閥受熱后關(guān)閉不嚴，而漏氣會(huì )使燃燒室內空氣不足，產(chǎn)生后燃冒黑煙現象，若氣閥間隙過(guò)大，則造成氣閥遲開(kāi)早關(guān)，使廢氣殘留在燃燒室內造成空氣質(zhì)量不好，進(jìn)而產(chǎn)生后燃燒不良的冒黑煙現象。③噴油嘴噴油壓力過(guò)低或噴油孔阻塞滴油，而造成燃油霧化油滴的平均直徑過(guò)大和霧化均勻度不好，無(wú)法與燃燒室內的空氣完全混合從而造成燃燒過(guò)程粗暴、冒黑煙、積碳。④在額定負荷下運轉，若各缸的功率分配不均勻，個(gè)別汽缸中噴入的燃油未燃燒而不做功，使其余汽缸的負荷過(guò)載而冒黑煙。⑤活塞環(huán)裝配間隙過(guò)大或彈力不夠，潤滑油大量地進(jìn)入汽缸燃燒室內，活塞環(huán)粘住或折斷也會(huì )發(fā)生類(lèi)似情況。⑥噴油開(kāi)始時(shí)間太遲(即噴油提前角太小)，使噴入汽缸內的部分燃油未燃燒干凈就與廢氣一起排入排氣管中，而受高溫影響后才進(jìn)行燃燒(后燃現象)，因而不僅僅使廢氣呈現深黑色而且此時(shí)的排氣溫度也會(huì )超出額定溫度。
故障排除方案：①清洗或更換增壓器的濾網(wǎng)。②用塞尺檢查氣閥間隙大小并調整至規定的要求。③將噴油嘴從汽缸蓋上卸下，拆下所有噴油嘴，在噴油嘴校驗臺上校驗其噴油壓力，如果發(fā)現噴油嘴有滴油或孔阻塞現象，則把噴油嘴拆開(kāi)，檢查針閥與針閥體錐面閥座有無(wú)變形損壞，可重新研磨或換新。對于裂縫，則可用磁粉探傷方法檢查，發(fā)現有裂縫者，就必須更換。對于噴油器的阻塞則可用專(zhuān)用的通針對阻塞的噴油器的噴油孔進(jìn)行清理。④對各缸的負荷進(jìn)行測量，如果各缸負荷超出允許的偏差則進(jìn)行相應的調整。⑤吊出活塞，檢查活塞環(huán)，有不符合要求的應該換新。⑥檢查噴油正時(shí)并調整。
故障排除結果：根據故障排除方案①和②處理后，主發(fā)電機運行，主發(fā)電機排煙管還是冒黑煙，再進(jìn)一步根據故障排除方案③處理后，再重啟主發(fā)電機運行，主發(fā)電機排煙煙色正常，主發(fā)電機運行，負荷從255kW(約25%負荷)加至485kW(約50%負荷)，再加至750kW(約75%負荷)再加至950kW(約100%負荷)，每個(gè)負荷段運行30min，并測出每個(gè)負荷段的各缸的爆壓基本一致，并且排氣總管溫度也降為280℃，主發(fā)電機排煙煙色都正常，故障排除。
預防措施：主發(fā)電機的日常管系必須經(jīng)過(guò)合格檢查，主發(fā)電機的用油必須是經(jīng)過(guò)分油機分油，所使用燃油溫度必須達到相應的要求，確保主發(fā)電機用油清潔度、黏度、溫度達到相應的要求，在條件允許的情況下盡量使用高品質(zhì)的燃油或柴油，同時(shí)增壓器的濾網(wǎng)也應該經(jīng)常清洗，保持進(jìn)氣暢通。
3主發(fā)電機啟動(dòng)后轉速不穩定
現場(chǎng)檢查結果：主發(fā)電機啟動(dòng)前，機旁控制箱上的機旁啟動(dòng)按鈕指示燈亮，滑油預潤泵運行，滑油預潤壓力為0.07MPa，進(jìn)主軸承滑油預潤壓力為0.025MPa，柴油壓力0.4MPa，壓力無(wú)波動(dòng)現象，低溫水系統壓力0.12MPa，高溫水系統壓力0.3MPa，調速器油量旋鈕調至滿(mǎn)格10的位置，主發(fā)電機啟動(dòng)后，出現轉速忽高忽低不穩定現象。
故障分析：從參數指標來(lái)看，各項參數均正常，初步判斷，主發(fā)電機啟動(dòng)后轉速忽高忽低，有兩種可能。一是燃油管路漏氣造成燃油壓力不穩定；二是調速器出現故障。但現場(chǎng)柴油壓力為0.4MPa并無(wú)波動(dòng)現象，可以基本排除，因此可確認是調速器出故障。
故障排除方案：檢查調速器的油位、各缸油門(mén)尺條清潔、閥桿卡阻等情況，檢查調速器內部的傳動(dòng)及伺服馬達的運行，檢查調速器的反饋系統等是否發(fā)生故障。
故障排除結果：排除中發(fā)現調速器的油位太高，整個(gè)調速器的上蓋布滿(mǎn)水珠，停車(chē)電磁閥的閥桿有卡阻現象。排除方法如下：①對停車(chē)電磁閥的閥桿進(jìn)行修復，并將調速器內舊油經(jīng)放油旋塞放掉，重新加注調速器機油；②把調速器的油位加至正常位置，先將柴油機低速啟動(dòng)運行，然后將補償針閥旋出幾圈，使柴油機產(chǎn)生嚴重的轉速波動(dòng)，迫使油道內的空氣從出油孔中排出，這種大幅度游車(chē)至少保持2min，再慢慢關(guān)閉補償針閥，直到游車(chē)完全消除為止。重啟主發(fā)電機，主發(fā)電機啟動(dòng)后，轉速720r/min，轉速穩定，沒(méi)有再出現轉速忽高忽低的現象，負荷從255kW(約25%負荷)加至485kW(約50%負荷)再加至750kW(約75%負荷)再加至950kW(約100%負荷)，每個(gè)負荷段運行30min，沒(méi)有再出現轉速忽高忽低的現象，故障排除。
預防措施：在監視及巡檢過(guò)程中，應注意調速器的油位必須保持在油位玻璃表的刻度線(xiàn)之間，不可過(guò)高或過(guò)低，如果油位液面下降過(guò)快，說(shuō)明調速器有漏油或滲油處，應立即查找和處理，如果過(guò)高應注意調速器內部油道的驅氣。同時(shí)，注意調速器注油口的密封，應防止滑油被污染，保證滑油的清潔，并注意調速器的油溫不能太高。經(jīng)常性的檢查各缸的燃油尺條是否清潔并及時(shí)加注滑油。
4結束語(yǔ)
雖然現代化的船舶主發(fā)電機運行管理高度的自動(dòng)化，但為了設備的安全運行，加大監視及巡檢力度，及時(shí)發(fā)現異常，并在第一時(shí)間采取有效措施把故障消除在最初階段，為船舶安全經(jīng)濟可靠的運行提供有力的保證。處理主發(fā)電機故障的過(guò)程中的主要方法和措施可供類(lèi)似的故障處理使用。
作者：周偉 來(lái)源：中國修船
