淺談AlfaLavalSA型分油機(jī)的維護(hù)管理

曹新玉 左紅穩(wěn) 趙天翔

摘 要：清潔的潤滑油和燃油對船舶柴油機(jī)及其輔助設(shè)備的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的影響，因此分油機(jī)的工作的正常與否影響著柴油機(jī)及其輔助設(shè)備運(yùn)行的可靠性。該文首先介紹了Alfa Laval SA型燃油/滑油分油機(jī)的基本原理、結(jié)構(gòu)組成和工作過程，并根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)對某輪使用的Alfa Laval SA型燃油/滑油分油機(jī)在工作運(yùn)行中出現(xiàn)的幾例常見的典型故障，進(jìn)行了詳細(xì)地分析和定位，為船用分油機(jī)類似故障的準(zhǔn)確分析及有效診斷提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：分油機(jī) 故障分析 故障排除 維護(hù)管理

中圖分類號：U67 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）01（c）-0077-02

柴油、滑油是船舶柴油機(jī)及其輔助設(shè)備必備的燃料和潤滑劑，油質(zhì)中往往含有水分和雜質(zhì)，直接使用對柴油機(jī)工作的可靠性和使用壽命造成極大的影響。所以，船舶上必須使用分油機(jī)對油質(zhì)凈化。可以說，分油機(jī)是船舶凈化燃油和滑油必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。

一般分油機(jī)分為分水機(jī)和分雜機(jī)，分別用來分離油水混合物，或把雜質(zhì)和水從油中分離出來。某輪則采用了比較先進(jìn)的Alfa Laval分油機(jī)，它與EPC400控制單元、水分傳感器和排水閥等聯(lián)合使用，與以往的分水機(jī)、分雜機(jī)相比，它能直接分離出油質(zhì)中的水和雜質(zhì)，性能更加優(yōu)良，效果更加明顯。某輪上共有4臺Alfa Laval分油機(jī)，滑油分油機(jī)和燃油分油機(jī)各2臺。

1 分油機(jī)運(yùn)行過程

1.1 工作原理

在混有水和雜質(zhì)的油中，機(jī)械顆粒雜質(zhì)的密度最大，油的密度最小，水的密度介于二者之間。倘若把油放在沉淀柜中存放一定時間使機(jī)械雜質(zhì)和水分自然沉淀分離，一是速度極慢，二是效果不明顯，不能滿足船舶實(shí)際需求。目前，船上使用的分油機(jī)主要靠離心力的原理來凈化燃、滑油的。阿法拉伐分油機(jī)就是通過提供強(qiáng)大的離心力對油質(zhì)凈化，其工作原理是：讓需凈化的燃油進(jìn)入分油機(jī)中作高速旋轉(zhuǎn)，密度較大的水滴和機(jī)械雜質(zhì)所受的離心力最大，被甩向外周，水被引出，雜質(zhì)則通過定期清除的方式進(jìn)行排渣；密度最小的油所受的離心力也最小，便向里流動，從靠近轉(zhuǎn)軸的出口流出，油質(zhì)從而得到凈化。由于雜質(zhì)、水分所受的離心慣性力比自身的重力大幾千倍甚至上萬倍，因此，離心式分油機(jī)具有凈化時間短、流量大和效果好的優(yōu)點(diǎn)。

1.2 工作過程

（1）分油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行分油時，分離筒是高速旋轉(zhuǎn)的，封閉腔處于密封狀態(tài)，工作水不會流出。如果分離筒停止運(yùn)轉(zhuǎn)，水就會從控制滑環(huán)的封閉腔流出來。水閥SV15首先打開，高流速工作水經(jīng)配水盤進(jìn)入排渣滑環(huán)下部。多余的水依次由噴嘴和支撐環(huán)的小孔流出。隨后水閥SV15關(guān)閉，在離心力的作用下形成水彈簧，推動控制滑環(huán)上行關(guān)閉噴嘴，水閥SV16打開，低流速工作水進(jìn)入排渣滑環(huán)下部，在離心力的作用下推動排渣滑環(huán)上移，分離筒處于密封狀態(tài)。

（2）分離筒密封后，便開啟進(jìn)水口SV10進(jìn)水封水，一般水封水都有嚴(yán)格的進(jìn)水量，有系統(tǒng)已經(jīng)調(diào)好。待分離筒水封好后，便可進(jìn)行正常的分油作業(yè)。若在分油過程中，排渣滑環(huán)下部工作水有少量泄漏，水閥SV16便打開，進(jìn)水進(jìn)行補(bǔ)償。

（3）當(dāng)要排渣時，進(jìn)油口停止供油，進(jìn)水口SV10進(jìn)置換水，進(jìn)行分離筒內(nèi)部沖洗和趕油，以便排渣和減少排渣時油的損失。然后水閥SV15打開，開啟工作水經(jīng)配水盤進(jìn)入開啟水腔，由于噴嘴流量低于支撐環(huán)小孔的流量，且控制滑環(huán)上部作用面積大于下部，推動控制滑環(huán)下移，排渣滑環(huán)泄壓，水分和油渣被從排渣口排出。

（4）排渣完后，若要繼續(xù)分油作業(yè)，可重復(fù)上述動作（1）和（2）；若需停機(jī)，便可直接停機(jī)。

2 常見故障分析與排除

分油機(jī)屬于精密性設(shè)備，為保證主機(jī)可靠運(yùn)行，在出海期間分油機(jī)要連續(xù)不斷地工作。持續(xù)的高負(fù)荷條件下運(yùn)行，往往導(dǎo)致分油機(jī)出現(xiàn)一系列的問題，結(jié)合某輪分油機(jī)出現(xiàn)故障，現(xiàn)把分油機(jī)常見故障分析歸納總結(jié)如下。

2.1 排渣口跑油

2.1.1 故障現(xiàn)象

2010年10月，某輪1#燃油分油機(jī)在運(yùn)行中，水壓PT5較平時偏高0.2 bar左右，排渣后經(jīng)常出現(xiàn)出油壓力PT4低報警，造成分油機(jī)轉(zhuǎn)速下降，進(jìn)而出現(xiàn)自動停機(jī)現(xiàn)象。檢查排渣口混有有油跡。

2.1.2 故障分析

排渣口出油，主要是由于排渣口未能封閉。主要有以下幾類。

第一類情況：作用滑塊不能下移堵死密封水腔泄水口。具體原因如下：開啟水腔泄水孔堵塞，不能泄水；作用滑塊上密封圈失嚴(yán)。

第二類情況：活塞底部缺密封水。具體原因如下：高置水箱無水供給；控制水系統(tǒng)管道或控制閥堵塞或嚴(yán)重泄漏；活塞周向密封圈失效泄漏。

第三類情況：活塞與分離筒蓋不能貼緊。具體原因如下：活塞上端面主密封環(huán)失效；傳動齒輪和軸承過度磨損使立軸下沉；活塞底部被臟物粘著不能上移。

2.1.3 故障定位

由于出海期間，分油機(jī)一直處于高負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行，某輪分油機(jī)累計(jì)運(yùn)行時間已達(dá)到3 000 h以上，考慮可能是分油機(jī)內(nèi)部部件老化所致。組織人員拆檢分油機(jī)，未發(fā)現(xiàn)分離筒、滑塊有任何機(jī)械損壞、卡滯等現(xiàn)象。更換整套密封圈后，對分離筒清洗，安裝后起機(jī)，故障依然存在。所以，可以排除第一類情況和第三類情況，原因鎖定在第二類情況，活塞底部缺密封水。

檢查分油機(jī)的供水系統(tǒng)爐水壓力柜，水量充足，水壓正常；拆檢分油機(jī)時，活塞軸向密封圈并沒有問題。排除以上兩種原因，把問題鎖定在控制水系統(tǒng)管道或控制閥堵塞或嚴(yán)重泄漏上。經(jīng)調(diào)查，工作人員曾對該分油機(jī)的SV10、SV15和SV16節(jié)流孔板進(jìn)行過清洗。重新取出SV10和SV16節(jié)流孔板發(fā)現(xiàn)安裝錯誤，調(diào)換后重新開機(jī)，分油機(jī)運(yùn)行正常。經(jīng)分析認(rèn)為，PT4低跑油，說明分離筒下部的活動盤分油時不能有效形成密封，這與托盤的關(guān)閉水量有關(guān)，而PT5水壓高，則與進(jìn)水量偏小有關(guān)，可以斷定是進(jìn)水濾網(wǎng)堵塞或安裝錯誤。

2.2 出水口跑油

2.2.1 故障現(xiàn)象

2012年12月， 2#燃油分油機(jī)突然報警停機(jī)，發(fā)現(xiàn)水壓PT5壓力低報警（PT5=0 bar），另外，出水口混有少量的燃油。

2.2.2 故障分析

出水口跑油，一般有以下幾種情況：

第一類情況：水封未能建立或遭到破壞。具體原因如下：啟動時水封水未加或加得太少；轉(zhuǎn)速不足，使水封壓力不夠；進(jìn)油閥開啟過猛，水封破壞[2]。

第二類情況：油水分界面外移至分離盤外。具體原因如下：向心管彈簧松弛或斷裂。

2.2.3 故障定位

檢查分油機(jī)的水路，供水正常，電磁閥工作正常，基本上可以排除第一類情況。由故障現(xiàn)象PT5=0而其余各參數(shù)均正常，則可以確定分離筒內(nèi)無水封水，使油水分界面移至分離盤外，造成了出水口跑油。拆開分離筒頂蓋，發(fā)現(xiàn)向心管彈簧斷裂，更換后，起機(jī)運(yùn)行正常。

2.3 不能分油或分油過程中斷

2.3.1 故障現(xiàn)象

2014年4月，碼頭備航中，2#滑油分油機(jī)在正常運(yùn)行中，突然出現(xiàn)出口油壓PT4低報警，造成分油機(jī)不能正常分油。

2.3.2 故障分析

第一類情況：泵或管路的問題不能產(chǎn)生足夠低的吸入壓力。具體原因如下：供油泵前濾器堵塞或?yàn)V器進(jìn)氣；齒輪泵漏氣；泵的流量過??；比例調(diào)節(jié)閥開度太大；油溫太低，粘度過大。

第二類情況：密封水不夠。具體原因如下：SV15閥有問題；噴嘴堵塞；水路供應(yīng)不足。

第三類情況：控制空氣壓力過低。具體原因如下：氣瓶壓力不足；空氣電磁閥SV1和SV15出現(xiàn)卡滯現(xiàn)象。

2.3.3 故障定位

檢查水路、氣路和油路，供應(yīng)正常；起動油泵聲音正常，運(yùn)行平穩(wěn)，排除齒輪泵的問題；滑油一直都在用蒸汽進(jìn)行加熱，溫度適宜?；旧夏芘懦谝活惽闆r和第二類情況，由于氣路沒有問題，當(dāng)時把第三種情況也排除在外，考慮可能是PT4的壓力傳感器出現(xiàn)誤報。重新起動分油機(jī)，故障依舊，這時，發(fā)現(xiàn)電磁閥SV1始終不動作。拆下電磁閥清潔活動，裝復(fù)起機(jī)，SV1正常運(yùn)轉(zhuǎn)，分油機(jī)運(yùn)行正常。由于電磁閥SV1卡滯不動作，造成分油機(jī)的進(jìn)油量不足，從而，導(dǎo)致出油量不足，出現(xiàn)PT4壓力不足報警。

3 維護(hù)管理建議

結(jié)合某輪四臺分油機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，可以看出高精密的設(shè)備，更需要崗位人員精心的維護(hù)。為了確保分油機(jī)在整個分油期間正常、有效地工作，管理人員平時需注意做到以下幾點(diǎn)[3]。

（1）分油機(jī)操作程序復(fù)雜，同時需要往主輔機(jī)艙、柜多處地方分油，管路相對復(fù)雜，需要操作人員熟練掌握燃油滑油凈化系統(tǒng)，細(xì)心操作，避免人為事故。

（2）出航期間，分油機(jī)需要連續(xù)不間斷工作，用水用氣比較多，注意及時補(bǔ)足爐水壓力柜的水，保障氣路的暢通。工作用水最好使用蒸餾水，防止垢漬臟堵水道影響分油機(jī)工作。另外，要充分利用靠碼頭、漂泊間隙，及時對分油機(jī)維護(hù)保養(yǎng)。

（3）分油機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆卸組裝時要使用專用工具嚴(yán)格按照說明書操作程序，物件有序放好，對于螺栓的扭矩要嚴(yán)格按照提供的數(shù)據(jù)。對于精密部件分離筒內(nèi)部的清潔，更要注意部件的潔凈，避免造成“二次污染”。

（4）運(yùn)行中，人員要注意加強(qiáng)巡視，做到以下5點(diǎn)：一看分油機(jī)外圍情況和參數(shù)是否正常；二聽分油機(jī)是否有異常噪音；三摸供油泵的振動和分油機(jī)頂蓋的溫度情況；四查分油機(jī)的潤滑油消耗；五放濾器內(nèi)的殘余空氣。

（5）長期停用時，應(yīng)定期檢視，每月要至少開啟分油機(jī)一次，保證軸承的潤滑。

（6）認(rèn)真記錄分油機(jī)故障，每月進(jìn)行匯總，以此判斷分油機(jī)的工作狀態(tài)，進(jìn)行分析。

4 結(jié)語

Alfa Laval SA型分油機(jī)結(jié)構(gòu)精密，尤其工作用水過程設(shè)置巧妙，崗位人員一定要對其結(jié)構(gòu)原理熟知，才能正確分析排查故障。另外，分油機(jī)作為主輔機(jī)的重要輔助設(shè)備，其運(yùn)行情況的狀態(tài)將直接影響到船舶動力系統(tǒng)的穩(wěn)定，管理人員平時應(yīng)加強(qiáng)對分油機(jī)的維護(hù)管理，確保主輔機(jī)設(shè)備處于良好狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

[1] 杜榮銘，孫培廷.船舶柴油機(jī)[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，1999.

[2] 詹玉龍，張啟陸.船舶分油機(jī)常見故障分析和防范措施[J].航海技術(shù)，2006（2）：14-16.

[3] 李炳超.淺談WESTFALIA OSB35型分油機(jī)的管理和保養(yǎng)[J].內(nèi)燃機(jī)，2014（1）：14-18.