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船舶物资供应链关于船用分油机跑油故障分析

发布时间:2020-03-12人气:65
船舶物资供应链-船用分油机跑油故障分析
  江海波
  (上海海事大学,上海,201306)

  摘要:分油机是船舶必不可缺的重要设备,熟悉分油机的工作原理和相应的故障分析,是保证船舶安全航行的重要条件。而跑油现象是分油机经常出现的故障,因而如何能够快速判断并排除跑油故障,这会节约很多宝贵的时间,从而保证了船员的生命安全。
  关键词:分油机;工作原理;故障分析;跑油
  0 引言
  在船舶动力装置中,船上有许多辅助机械设备是必不可少的,其中分油机就是其中一种辅助机械设备。目前世界上为整个船舶提供主要动力的主机和发电机大多数均以船用柴油机作为原动机,但燃油的价格一直在攀升,而我国又是缺油的国家,因而国内几乎所有的船舶公司为了节约成本,他们都会采用低质燃油作为柴油机的原油。而低质燃油对船舶设备的损害较大,因而船舶上就必须装有分油机,用其来净化低质燃油,分油机最大的作用就是能够快速把低质燃油中的水分和杂质除去;同时也可以通过分油机来净化船用柴油机曲轴箱中的滑油,以便滑油能正常使用,不会损害曲轴箱。柴油机工作的可靠性和使用寿命的长短受到分油机净化后的燃油与滑油质量的影响, 所以船舶主机和发电柴油机安全运行的重要前提是分油机能够正常运行。由于在船上分油机运行时间长,因而它出现故障的频率高,同时引起故障的因素较多多且错综复杂。仅仅单凭船员的经验拆解分油机来查找出现的故障,这样不但会浪费很多的时间和人力物力,而且常常会因为修复出现偏差而引发出新的故障。因此对分油机出现的故障原因进行分析和总结,这对保证船舶安全航行是十分必要的。
  1 分油机的工作原理
  在离心力场中,随着物质密度的增大则所受的离心力也增大。分油机的工作原理是:当含有杂质的燃油被连续地供入高速旋转的分离筒中并随分离筒作高速旋转时,在离心力作用下,由于进入分离筒的液体质量密度不同,则会重新分层分布。水滴和机械杂质的密度较大相应所受的离心力较大,在较大离心力作用下被甩到外周,水从排水口引出,杂质则被定期通过排渣口清除;油的密度较小相应所受的离心力较小,从而油会向里流动且聚在内部转轴附近,从上部出油口流出,得到净化后的油。在高速旋转()的分离筒中,含有杂质的燃油所受到的离心力将是其所受重力的几千倍或更高。分油机利用离心分离的原理,让含有杂质的燃油得到净化,其特点是能缩短净化的时间;同时由于净化过程往复循环且分离量大,因而净化污油的效率高。船用分油机油水及机械杂质分层示意图如图1所示。

船用分油机跑油故障分析  
图1    船用分油机油水及机械杂质分层示意图

 2 分油机跑油故障的因素分析
  针对分油机的工作原理和实际的工作过程,分油机跑油故障是由于水封不良引起的,而影响水封水的因素很多,其中任何一种因素或几种因素都可能使分油机无法建立水封或无法维持水封使油水分界面偏移规定的区域,最终出现跑油现象都是由于导致了水封被破坏。
  2.1 比重环的选取不当
  因为比重环内径决定了分油机的油水分界面位置,分油机的油水分界面位置直接受到比重环内径的大小影响,同时比重环内径的大小是根据每种不同燃油的密度来决定的。如果该台分油机是使用密度比较大的燃油,则选用的比重环内径相应应该比较小,而如果选用的比重环内径比实际的要大,则油水分界面会发生偏移且是外移,从而造成燃油从出水口跑出;相反,如果选用的比重环内径比实际过小,则油水分界面会发生偏移且是内移,从而造成分离出来的燃油不干净。
  2.2 高置水箱无水或配水系统阻塞
  如果没有水托住分油机的活动底盘,则引入的水封水流会从排渣口跑掉,就无法形成水封。如果没有形成水封,进入分油机的燃油不会被分离,而是直接就会从排渣口跑掉,从而造成燃油浪费。由于没有油水分界面的压力,油就在离心力作用下被甩出分离筒,而不是从出油口流出。如果高置水箱无水,或者配水系统水垢堵住,以及配水系统部分管路或阀脏堵,水就不能引入分离筒内,就无法建立水封,造成排渣口跑油。
  2.3 工作水泄漏
  工作水的压力下降是由于分油机泄漏和补偿失去平衡,而引起不平衡的直接原因是工作水的大量泄漏和补偿水供给速度太小,最后导致分油机的滑动底盘难以被托起,引起水封水的大量泄漏,造成燃油直接从排渣口排出的事故。
  (1)若分油机工作水密封圈不能进行有效密封,则工作水就会发生大量泄漏。
  (2)分离筒主体上的节流小孔如果堵住,滑动圈上塑料堵头密封不严以及弹簧不能复位,都会使活动底盘无法与分离筒盖进行密封,从而影响水封水的建立,造成分油机跑油事故。
  2.4 内部分离筒转速过低
  如果摩擦片损坏、打滑,使分离筒本体没有足够的转速,也就是说分离筒本体不能产生足够大的离心力,则油水分界面外移,造成出水口跑油。因而在密封、水封和分油前必须用电机带动分油机,使分油机能达到额定的转速,这样分油机的分油过程就不会出现跑油现象。
  2.5 分离盘片脏堵
  在整个船舶上,每个零部件对船舶来说都是非常重要的,而分油机作为船舶的一部分,这样分油机的每个重要零件都应该进行定期清洗和维护,特别是分离盘片应该定期进行清洗,出去分离盘片上的杂质,以便保持其干净。分油机分离盘片的燃油压力显著升高是由于分离盘片发生严重脏堵,导致燃油不会被均匀地分配到各分离盘片中,从而油水分界面会向外偏移,出现分油机出水口跑油现象。
  2.6 油温过高或过低
  (1)油温过高。当含有杂质的燃油进入分油机时的温度过高时,则会因为温度过高而蒸发,从而引起水封水大量减少,这样水封就会被破环,造成油水分界面向外偏移,分油机出水口会发生跑油现象。
  (2)油温过低。油水分界面公式,式中为出油口直径,为出水口直径即重力环内径,为油水分界面直径,为对应分离温度的水、油密度的比值。从上述公式可以知道油水分界面位置是与温度、油和水的密度有关系的。如果含有杂质的燃油进入分油机时的温度过低,会造成油水分界面向外偏移,最终使分油机的出水口跑油。
  2.7 操作不当
  在建立水封水后,开燃油进口阀时,如果开阀的速度过快,进油量过大,从而造成冲击破坏水封,使燃油从出水口中跑出。
  2.8 排油泵的排油过程不正常或未打开燃油出口阀
  分油机的排油泵为不转动的向心泵,造成向心泵不能正常排油的原因主要是向心泵严重脏堵。如果向心泵严重脏堵,燃油无法排出,则分离筒内油压增高,在油水分界面上燃油面的压力大于水封面的压力,造成油水分界面向外偏移,最终使分油机的出水口发生跑油现象。
  2.9 净油流出受阻
  直立轴的高度过低使净油流出受阻,从而使净油进入水室而造成出水口跑油。
  2.10 密封不良
  在分油机的分离筒盖与活动底盘之间的主密封环如果未被压紧或已经被损坏,导致密封不良,水封水会发生泄漏,,也会引起分油机出水口发生跑油现象。
  从上面的分析可以知道,上述各因素都有导致故障的可能,但它们所导致的故障现象各不相同。我们应对分油机的跑油故障进行具体地分析,从现象中找出真正的事故原因。 

     3 结论
  如果要使船舶能在航线内正常安全的航行,分油机作为现代船舶的有一种重要的辅助机械设备来说是非常重要的,尤其是船舶公司使用低质燃油的船舶或者蒸汽管路系统比较旧的船舶来说分油机的作用更加重要。若要除去污油中的水分和机械杂质,就必须保证分油机能正常工作,从而让污油得到净化,这样就可以能保证柴油机的循环滑油中没有水分和机械杂质,能够得以保证柴油机的高压油泵正常工作,延长船舶的使用寿命,从而整个船舶动力装置不会受到损害,这样就确保了船舶能够正常安全运转,最直接的利益是也会使船舶的营运成本降低。因而检查和维修保养是分油机必须的日常工作,以确保分油机能够正常运行。而分油机的故障如何能够做到快速判断并排除,这也就是我们所需总结和分析的,如果能够做到这样,能为维修工作节约很多时间,从而能快速是分油机又正常运转,以保证船舶的安全航行,从而保证了船员的生命安全。
  参考文献:
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  [5] 满一新.轮机维护与修理[M]. 大连海事大学出版社,1999.
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