船舶主機(jī)填料函結(jié)碳嚴(yán)重的原因及對(duì)策

趙立震

摘 要：本文介紹了主機(jī)填料函結(jié)碳嚴(yán)重的現(xiàn)象，分析了可能導(dǎo)致該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，如燃油品質(zhì)問(wèn)題、氣缸注油率問(wèn)題、主機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行負(fù)荷問(wèn)題等，并提出針對(duì)性對(duì)策，如提升主機(jī)轉(zhuǎn)速、縮短主機(jī)掃氣箱的清潔周期和定期對(duì)噴油器進(jìn)行拆檢。

關(guān)鍵詞：填料函;結(jié)碳;注油率;負(fù)荷

中圖分類(lèi)號(hào)：U672 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）10-0105-02

Abstract： This paper introduced the serious phenomenon of carbon deposition in the main engine packing box， analysed the possible causes of this phenomenon， such as fuel quality problem， cylinder fuel injection rate problem， long-term operation load problem of the main engine， and put forward corresponding countermeasures， such as increasing the main engine speed， shortening the cleaning cycle of the main engine scavenging box and periodically disassembling and inspecting the injector.

Keywords： stuffing box;carbon deposition;injection rate;load

船舶柴油機(jī)設(shè)有橫隔板把掃氣空間與曲軸箱隔開(kāi)，活塞桿穿過(guò)橫隔板處設(shè)有填料函。填料函的作用是防止掃氣空間和氣缸漏下來(lái)的污油、污物漏入曲軸箱，以免加熱和污染曲軸箱滑油、腐蝕曲軸與連桿等部件。本文就主機(jī)填料函結(jié)碳嚴(yán)重的現(xiàn)象，分析原因，提出對(duì)策。

1 故障現(xiàn)象

某輪船員反映主機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)滑油變黑，滑油濾器內(nèi)黑色沉積物較多，清潔濾器頻繁，排煙管排出的煙呈現(xiàn)藍(lán)色，各缸填料函泄放管間歇性漏氣，如圖1所示，No.6填料函泄放管沒(méi)有油放出，認(rèn)為主機(jī)填料函有問(wèn)題。對(duì)6#缸進(jìn)行了拆檢，更換了全部刮油環(huán)和密封環(huán)。在更換過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)填料函泄放孔內(nèi)積碳嚴(yán)重，刮油環(huán)和密封環(huán)表面有很多積碳，如圖2所示。初步判斷，船員反映的情況與填料函泄放孔內(nèi)積碳而不通暢，導(dǎo)致刮下來(lái)的油和氣不能通過(guò)正常途徑泄放有關(guān)[1]。

2 原因分析

從主機(jī)燃油品質(zhì)、氣缸注油率、主機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行負(fù)荷狀況、注油正時(shí)參數(shù)、主機(jī)運(yùn)行各參數(shù)、掃氣箱檢查清潔情況等方面進(jìn)行分析，以找到主機(jī)填料函結(jié)碳嚴(yán)重的原因。

2.1 燃油品質(zhì)研究

主機(jī)廠(chǎng)評(píng)估燃油品質(zhì)的影響需要使用一段時(shí)間的燃油狀況，需要船上提供一段時(shí)間以來(lái)燃油的成分報(bào)告。Si和Al的含量影響積碳的生成，Si和Al含量越高，越容易生成積碳。經(jīng)核對(duì)船員反饋的數(shù)據(jù)，認(rèn)為Si和Al含量在正常范圍內(nèi)，本船采用的燃油符合MDT的推薦要求。

2.2 氣缸注油率調(diào)整情況

請(qǐng)船上提供一段時(shí)間以來(lái)主機(jī)氣缸油注油率的設(shè)定情況，結(jié)合主機(jī)運(yùn)行時(shí)間，如之前運(yùn)行2 000h，注油率是多少，當(dāng)前運(yùn)行4 000h，注油率是多少。MDT推薦注油率范圍為0.20～0.34g/（kW·h）。經(jīng)分析可知，本船氣缸注油率為0.85～0.98g/（kW·h），略偏高，但基本滿(mǎn)足要求，不是產(chǎn)生積碳過(guò)多的主要原因。

2.3 主機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行負(fù)荷情況

請(qǐng)船上反饋主機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)行的負(fù)荷及對(duì)應(yīng)的主機(jī)轉(zhuǎn)速。此項(xiàng)可在PMI上查到。本船主機(jī)為HLT高負(fù)荷優(yōu)化，推薦負(fù)荷運(yùn)行在85%左右。根據(jù)船上反饋，實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷為40%～70%，低于推薦負(fù)荷，偏低。而低于推薦負(fù)荷運(yùn)行將導(dǎo)致燃油燃燒不充分，若長(zhǎng)期運(yùn)行，不及時(shí)清理，易積碳。由此，可以推斷長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行是本船積碳過(guò)多的主要原因。

2.4 注油正時(shí)參數(shù)檢查

請(qǐng)船上反饋主機(jī)參數(shù)Sparf文件發(fā)給主機(jī)廠(chǎng)家做檢查，方法為：用U盤(pán)插在MOP任一USB接口上，在MOP界面左下角找到Export按鈕，點(diǎn)擊即可。將以.Sparf為后綴名的參數(shù)文件發(fā)給主機(jī)廠(chǎng)家。核對(duì).Sparf參數(shù)文件后發(fā)現(xiàn)，該輪注油正時(shí)參數(shù)正常，符合要求。

2.5 油頭開(kāi)啟壓力情況

如果油頭開(kāi)啟壓力過(guò)低，會(huì)出現(xiàn)燃油霧化不充分，將導(dǎo)致積碳生成量增加。經(jīng)核對(duì)船上反饋的數(shù)據(jù)，參數(shù)正常，符合要求。

2.6 主機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄表

請(qǐng)船上提供一段時(shí)間以來(lái)主機(jī)運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)，如燃油黏度值、油品牌號(hào)、主機(jī)各缸爆壓值、缸套冷卻水溫度、主機(jī)排氣溫度和壓力、主機(jī)掃氣溫度和壓力、主機(jī)滑油溫度和壓力等。以便廠(chǎng)家綜合評(píng)估主機(jī)的運(yùn)行情況。經(jīng)核對(duì)船上反饋的數(shù)據(jù)表，參數(shù)正常，符合要求。

2.7 掃氣箱檢查清潔記錄情況

主機(jī)掃氣箱需要例行檢查和清潔，請(qǐng)船上提供一段時(shí)間以來(lái)掃氣箱內(nèi)檢查清潔的記錄。實(shí)際上，船員每航次38～40d都要進(jìn)行一次掃氣箱檢查清潔，具體操作為清潔掃氣箱及清洗廢氣鍋爐煙面。從總量上來(lái)看，近兩個(gè)航次積碳比前兩個(gè)航次有所增多，每缸均能掏出20～30L油渣。這主要是因?yàn)橹鳈C(jī)長(zhǎng)期處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，每38～40d檢查清潔一次掃氣箱，時(shí)間間隔偏長(zhǎng)。

2.8 增壓器清潔狀態(tài)

主機(jī)渦輪端積碳過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致增壓器效率偏低，掃氣量偏少，燃燒不充分，積碳較多。從船上反饋的數(shù)據(jù)來(lái)看，增壓器需要清潔，該因素是積碳過(guò)多的因素之一，但非主要原因。

2.9 環(huán)境因素情況調(diào)查

高溫高濕環(huán)境會(huì)導(dǎo)致主機(jī)掃氣量不足，燃油燃燒也會(huì)不充分。船員提供的數(shù)據(jù)表格顯示環(huán)境溫度偏高，會(huì)在一定程度上導(dǎo)致燃油燃燒不充分，加之長(zhǎng)期運(yùn)行負(fù)荷偏低，會(huì)加劇積碳的產(chǎn)生。但是，僅此因素而言，根據(jù)單航程掃氣箱積碳量的判斷，該因素不是主要原因。

3 解決對(duì)策

3.1 提升主機(jī)轉(zhuǎn)速

主機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于低負(fù)荷運(yùn)行情況（40%～70%），會(huì)出現(xiàn)燃油燃燒狀態(tài)不佳，容易積碳。在各方面允許的情況下，盡量提升主機(jī)轉(zhuǎn)速，增加負(fù)荷（超過(guò)70%）運(yùn)行一段時(shí)間，或者采用定時(shí)提升轉(zhuǎn)速運(yùn)行一段時(shí)間的方法。

3.2 縮短主機(jī)掃氣箱的清潔周期

在無(wú)法提升主機(jī)運(yùn)行負(fù)荷的情況下，盡量縮短主機(jī)掃氣箱的清潔周期。具體時(shí)間沒(méi)有明確界定，但越短的清潔周期越有利，建議至多兩周清潔一次。在主機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，請(qǐng)船員進(jìn)行觀察，如果污油仍是油狀，填料函是可以正常工作的，但如果污油成為膏狀，說(shuō)明積碳過(guò)多且沒(méi)有及時(shí)清理，會(huì)導(dǎo)致泄放口堵塞，需要及時(shí)清理掃氣箱。

3.3 定期對(duì)噴油器進(jìn)行拆檢

依據(jù)主機(jī)維修保養(yǎng)說(shuō)明書(shū)，定期對(duì)噴油器采取拆檢、泵壓等維修保養(yǎng)措施，確保噴油器正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫培廷，李斌，杜榮銘.船舶柴油機(jī)[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2002.