ME-C 主機(jī)缸頭床墊處燃?xì)庑孤┕收戏治?/h1>
2022-08-03 08:07:04張偉
航海 2022年4期
張 偉
（太倉(cāng)海事局，江蘇太倉(cāng) 215400）
0 引 言
MAN ME 電控型主機(jī)關(guān)于氣缸內(nèi)燃?xì)獬瑝罕Ｗo(hù)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)機(jī)型有所不同，將安全閥取消，通過(guò)對(duì)缸頭螺栓的“柔性”設(shè)計(jì)，當(dāng)氣缸內(nèi)氣壓達(dá)到某一值時(shí)，缸頭螺栓產(chǎn)生彈性變形，缸頭抬起，高壓氣體從缸頭與缸套密封表面溢出而卸壓保護(hù)，為防止噴出的燃?xì)鈧嗽诟最^與缸套密封面的圓周增加環(huán)形擋板保護(hù)，通常將這種缸頭抬起現(xiàn)象稱為“抬缸”。本文與大家分享的是主機(jī)缸頭床墊處連接多次發(fā)生燃?xì)庑孤┑陌咐?，通過(guò)故障現(xiàn)象與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)綜合分析，說(shuō)明“抬缸”與“燃?xì)庑孤钡膮^(qū)別，并提出預(yù)防管理建議，旨在提醒管理者避免類似事情的發(fā)生。
1 故障描述
J 輪，1 900 TEU 集裝箱船，主機(jī)型號(hào)MAN ME6S60ME-C8.5 Tier II，額定功率10 857 kW,額定轉(zhuǎn)速100 rpm，2018 年3 月出廠，中國(guó)太倉(cāng)港至越南胡志明定期班輪。該主機(jī)自出廠營(yíng)運(yùn)2 000 h 后，先后發(fā)生9 次主機(jī)缸頭床墊被局部吹蝕而漏氣，其中2 次因沒(méi)有及時(shí)處理而導(dǎo)致缸頭與缸套表面被吹蝕，故障統(tǒng)計(jì)見表1。
表1 J 輪主機(jī)缸頭床墊處漏氣情況統(tǒng)計(jì)
舉例：2019 年7 月19 日，15：00 離開胡志明碼頭，隨后進(jìn)入淺水區(qū)航行；17：00 發(fā)現(xiàn)主機(jī)No.4 缸頭床墊在艏部方向漏氣。此時(shí)，主機(jī)爆壓152 bar，轉(zhuǎn)速86 rpm，透平轉(zhuǎn)速11 300 rpm，掃氣壓力0.97 bar，主機(jī)負(fù)荷72%。由于本機(jī)已經(jīng)多次發(fā)生過(guò)缸頭床墊處漏氣，輪機(jī)長(zhǎng)將主機(jī)轉(zhuǎn)速限制為86 rpm，最大負(fù)荷限制在72%。在發(fā)現(xiàn)No.4 缸頭漏氣后，輪機(jī)長(zhǎng)將主機(jī)轉(zhuǎn)速降至80 rpm，爆壓130 bar，還是漏氣；降至75 rpm，爆壓115 bar，還是漏氣；降至SOLW，還是漏氣，故障發(fā)生時(shí)參數(shù)見表2。隨后拋錨吊缸頭檢查，發(fā)現(xiàn)漏氣處缸頭床已變形拉長(zhǎng)，缸頭和缸套有2 cm 寬的黑斑，被吹蝕厚度約0.5 mm，如圖1 所示?？看a頭后，由專業(yè)維修人員用移動(dòng)式磨床分別將缸頭與缸套表面打磨掉0.5 mm恢復(fù)正常，如圖2 所示。
表2 2019 年7 月19 日故障發(fā)生時(shí)參數(shù)
圖1 被燃?xì)獯滴g的缸套密封面與缸頭床墊
圖2 移動(dòng)式磨床對(duì)缸套表面研磨
2 故障原因分析
本輪主機(jī)因連續(xù)發(fā)生多次缸頭床墊處燃?xì)庑孤?，?yīng)綜合分析，首先要判斷是“抬缸”還是“燃?xì)庑孤?，并將可能原因列出，通過(guò)排除法，才能最終確定故障發(fā)生的真正原因。
2.1 多起缸頭床墊燃?xì)庑孤┑奶攸c(diǎn)
（1）本輪發(fā)生的幾起缸頭床墊處漏氣均發(fā)生在離開胡志明碼頭后，在淺水水域加速航行過(guò)程中。
（2）除No.1 以外，其余5 只缸均先后不同程度發(fā)生過(guò)漏氣，其中No.3&No.4 缸的缸頭與缸套表面因吹蝕而研磨。
（3）漏氣的部位均發(fā)生在缸頭圓周艏部0 點(diǎn)方向，如圖1 所示。
2.2 故障發(fā)生時(shí)的主要參數(shù)
2019 年7 月19 日故障發(fā)生時(shí)參數(shù)見表1，主機(jī)75%時(shí)臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3。
表3 主機(jī)75%時(shí)臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)
通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，可以得出下列結(jié)論，氣缸密封性良好，主機(jī)工況處于低轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷的狀態(tài)，就像船體污底一般，調(diào)速控制模式為轉(zhuǎn)速控制，為了達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速，調(diào)速單元在加大油門，但是由于船體受到很大的阻力，船速無(wú)法快速提升，使得主機(jī)工況偏離了設(shè)計(jì)的推進(jìn)特性線。但是即使如此，也不能說(shuō)是造成燃?xì)庑孤┑母驹?，因?yàn)檫@種工況在短時(shí)間內(nèi)主機(jī)是可以承受。
2.3 故障原因分析
（1）判斷故障是否屬于“抬缸”
根據(jù)設(shè)計(jì)，當(dāng)氣缸內(nèi)的爆壓力達(dá)到300 bar 時(shí)，才會(huì)引起缸頭螺栓彈性變形提升而“抬缸”，且發(fā)生抬缸后，缸內(nèi)高壓燃?xì)馐浅噬刃螄姵?。引起抬缸的原因有：CCU 故障導(dǎo)致燃油不按規(guī)律噴射，排氣閥定時(shí)故障，引起氣缸內(nèi)燃油爆燃、或連續(xù)兩個(gè)沖程以上不排氣才可能出現(xiàn)爆壓超過(guò)300 bar 的可能。然而，本主機(jī)通過(guò)檢查HCU events，檢查COCOS-EDS 中爆壓值曲線，經(jīng)及缸頭床墊損壞的現(xiàn)象，可以排除“抬缸”的可能。
（2）對(duì)燃?xì)庑孤┑姆治?/p>
既然不是“抬缸”，應(yīng)重點(diǎn)分析是什么原因使得缸內(nèi)燃?xì)馔黄拼矇|的防御而泄漏，是床墊本身質(zhì)量或床墊安裝錯(cuò)位或床墊上下密封表面有雜質(zhì)？是缸頭螺栓抗拉強(qiáng)度不足或是安裝不到位？是缸內(nèi)燃?xì)鈮毫ζ撸m然沒(méi)有達(dá)到抬缸的壓力），但在某段時(shí)間內(nèi)連續(xù)“沖擊”床墊“內(nèi)圓表面”，最終將床墊變形拉長(zhǎng)而泄漏？或是缸頭與缸套在特定時(shí)刻與船體發(fā)生共振？分析如下：
①根據(jù)舊床墊的壓痕，該床墊在安裝時(shí)偏移了密封面（床墊向前移動(dòng)約5 mm），舊床墊損壞處的厚度變薄被拉伸長(zhǎng)約10 mm，如圖3 所示。檢查對(duì)比前面8 次換下的床墊，均有不同程度的偏移密封面（均向前移動(dòng)），發(fā)生這種現(xiàn)象的原因，與安裝時(shí)船舶艏艉吃水差和缸頭結(jié)構(gòu)有關(guān)，缸頭密封面左右兩側(cè)90°圓周角均有凸臺(tái)，阻礙了床墊向左右方向偏移。輪機(jī)員表示自發(fā)生故障后，他們每次安裝床墊前均會(huì)小心清潔，密封面存在雜質(zhì)的可能性排除。與床墊供應(yīng)商溝通，該批次床墊用于其他主機(jī)沒(méi)有問(wèn)題。關(guān)于床墊結(jié)論是，床墊移位，是造成漏氣部位均在圓周方向艏部位置的準(zhǔn)備條件，但不是造成燃?xì)庑孤┑母驹颉?/p>
圖3 損壞的缸頭床墊與新床墊對(duì)比
②缸頭螺栓抗拉強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，是造成缸頭漏氣的充分條件。從理論上說(shuō)，螺栓的抗拉強(qiáng)度值就類似安全閥的開啟值。螺栓使用的材料、熱處理工藝、尺寸、螺紋精度等因素直接影響到該缸頭與缸套是否能牢固接觸并能一起承受燃?xì)獾臎_擊、振動(dòng)而“不離不棄”。事實(shí)上，本輪主機(jī)在經(jīng)歷9 次燃?xì)庑孤┖?，將所有缸頭螺栓全面更換，并徹底清潔螺絲孔重新安裝后，到目前為止，再?zèng)]發(fā)生過(guò)燃?xì)庑孤┑那闆r。缸頭螺栓螺母沒(méi)有均勻上緊到規(guī)定力矩，也有可能造成缸頭床墊處漏氣。冷車安裝后，應(yīng)在運(yùn)行100 h 后再?gòu)?fù)核螺母上緊情況。
③缸頭與缸套在特定時(shí)刻與船體是否發(fā)生共振，這個(gè)問(wèn)題通過(guò)與其姐妹船對(duì)比，可以排除。
④缸壓爆壓影響。
通過(guò)數(shù)據(jù)分析比較，發(fā)生漏氣時(shí)，主機(jī)處于“低轉(zhuǎn)速高負(fù)荷”的工況，查閱COCOS-EDS 歷史記錄，結(jié)合表2 數(shù)據(jù)分析，在發(fā)生漏氣時(shí)，主機(jī)轉(zhuǎn)速86 rpm，負(fù)荷72%，在COCOS-EDS 的load diagram 圖中，可確定當(dāng)時(shí)主機(jī)的工況點(diǎn)處于扭矩速度限制線與Heavy running 線之間區(qū)域，如船舶污底工況，主機(jī)正處于低轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷的狀況，如圖4 所示。關(guān)于load diagram 中各線段的含義如圖5 所示，并說(shuō)明如下：
圖4 2019 年7 月19 日 1700 左右COCOS-EDS 負(fù)荷工況點(diǎn)
圖5 load diagram for propulsion alone
Line 1:Propeller curve through point A -layout curve for engine
Line 2:Propeller curve -heavy running,recommended limitfor fouled hull at calm weather conditions
Line 3:Speed limit
Line 4:Torque/speed limit
Line 5:Mean effective pressure limit
Line 6:Propeller curve -light running (range:3.0-7.0%)for clean hull and calm weather conditions -for propeller layout
Line 7:Power limit for continuous running
Line 8:Overload limit
Line 9:Reference-speed
雖然本輪主機(jī)在更換了所有缸頭螺栓與螺母后，后期再?zèng)]有發(fā)生過(guò)漏氣現(xiàn)象。但是要說(shuō)明的是：
（1）本輪航線的特點(diǎn)，每航次均會(huì)經(jīng)過(guò)一段距離較長(zhǎng)的淺水區(qū)域，此時(shí)輪機(jī)長(zhǎng)應(yīng)與駕駛臺(tái)協(xié)商控制好主機(jī)加速過(guò)程，如駕駛臺(tái)直接將車鐘推到需要的轉(zhuǎn)速，按遙控系統(tǒng)設(shè)定的加速速率運(yùn)行，此時(shí)主機(jī)工況將會(huì)進(jìn)入“heavy running”狀況，久而久之，燃燒不良，長(zhǎng)時(shí)間的偶發(fā)性爆燃（爆壓升高）在其他不良因素如床墊移位、缸頭螺栓松動(dòng)、螺栓抗拉強(qiáng)度有缺陷的綜合作用下，也會(huì)引起燃?xì)庑孤?/p>
（2）燃油質(zhì)量不佳，燃燒性能差，也會(huì)造成氣缸內(nèi)偶發(fā)性爆燃（爆壓升高）。
（3）輪機(jī)長(zhǎng)最大負(fù)荷與最大轉(zhuǎn)速限制不要隨意設(shè)定，不匹配的限制，會(huì)影響到主機(jī)在特定環(huán)境加速受阻。
3 管理建議
（1）使用正規(guī)廠商生產(chǎn)的缸頭螺栓與螺母。所有缸頭螺栓，在上緊前應(yīng)確保機(jī)架本體的螺絲孔內(nèi)清潔，螺栓已全部旋入，并按規(guī)定力矩上緊；定期檢查缸頭螺栓上緊情況。
（2）缸頭床墊安裝時(shí)，采取相應(yīng)措施，防止床墊偏移密封表面。
（3）加強(qiáng)低硫燃油管理，根據(jù)燃油比重及時(shí)調(diào)整比重環(huán)，使用合規(guī)過(guò)濾精度的濾器。
（4）淺水區(qū)航行時(shí)，密切關(guān)注COCOS-EDS 中LOAD diagram 圖主機(jī)工況點(diǎn)是否處于正常區(qū)域。
（5）一旦發(fā)現(xiàn)床墊處漏氣，應(yīng)盡可能降速航行，降低該缸爆壓，并盡早吊出缸頭檢查、更換床墊。防止將缸頭與缸套表面吹蝕，擴(kuò)大維修工程。
（6）充分利用PMI&COCOS-EDS 工具分析主機(jī)工況數(shù)據(jù)，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)關(guān)鍵性設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。
4 結(jié) 語(yǔ)
這起主機(jī)連續(xù)多次缸頭床墊燃?xì)庑孤┑墓收?，?jīng)過(guò)了多次反復(fù)吊缸檢查、更換備件才得以解決。在故障發(fā)生的初期，管理者就把目光鎖在缸頭螺栓上，并且對(duì)其中一只缸全部更換過(guò)缸頭螺栓，然后面還是發(fā)生了類似問(wèn)題。直到第9次故障再發(fā)生后，大家又把焦點(diǎn)鎖定在缸頭螺栓質(zhì)量上，才發(fā)現(xiàn)前面所有的缸頭螺栓均來(lái)源于同一廠家。直到更換了進(jìn)口件，才算徹底解決了問(wèn)題。但是，經(jīng)了解，同樣的缸頭螺栓在其他公司的同船型的姐妹船并沒(méi)有發(fā)生類似的問(wèn)題，這也值得我們深思。
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張 偉
（太倉(cāng)海事局，江蘇太倉(cāng) 215400）
0 引 言
MAN ME 電控型主機(jī)關(guān)于氣缸內(nèi)燃?xì)獬瑝罕Ｗo(hù)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)機(jī)型有所不同，將安全閥取消，通過(guò)對(duì)缸頭螺栓的“柔性”設(shè)計(jì)，當(dāng)氣缸內(nèi)氣壓達(dá)到某一值時(shí)，缸頭螺栓產(chǎn)生彈性變形，缸頭抬起，高壓氣體從缸頭與缸套密封表面溢出而卸壓保護(hù)，為防止噴出的燃?xì)鈧嗽诟最^與缸套密封面的圓周增加環(huán)形擋板保護(hù)，通常將這種缸頭抬起現(xiàn)象稱為“抬缸”。本文與大家分享的是主機(jī)缸頭床墊處連接多次發(fā)生燃?xì)庑孤┑陌咐?，通過(guò)故障現(xiàn)象與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)綜合分析，說(shuō)明“抬缸”與“燃?xì)庑孤钡膮^(qū)別，并提出預(yù)防管理建議，旨在提醒管理者避免類似事情的發(fā)生。
1 故障描述
J 輪，1 900 TEU 集裝箱船，主機(jī)型號(hào)MAN ME6S60ME-C8.5 Tier II，額定功率10 857 kW,額定轉(zhuǎn)速100 rpm，2018 年3 月出廠，中國(guó)太倉(cāng)港至越南胡志明定期班輪。該主機(jī)自出廠營(yíng)運(yùn)2 000 h 后，先后發(fā)生9 次主機(jī)缸頭床墊被局部吹蝕而漏氣，其中2 次因沒(méi)有及時(shí)處理而導(dǎo)致缸頭與缸套表面被吹蝕，故障統(tǒng)計(jì)見表1。
表1 J 輪主機(jī)缸頭床墊處漏氣情況統(tǒng)計(jì)
舉例：2019 年7 月19 日，15：00 離開胡志明碼頭，隨后進(jìn)入淺水區(qū)航行；17：00 發(fā)現(xiàn)主機(jī)No.4 缸頭床墊在艏部方向漏氣。此時(shí)，主機(jī)爆壓152 bar，轉(zhuǎn)速86 rpm，透平轉(zhuǎn)速11 300 rpm，掃氣壓力0.97 bar，主機(jī)負(fù)荷72%。由于本機(jī)已經(jīng)多次發(fā)生過(guò)缸頭床墊處漏氣，輪機(jī)長(zhǎng)將主機(jī)轉(zhuǎn)速限制為86 rpm，最大負(fù)荷限制在72%。在發(fā)現(xiàn)No.4 缸頭漏氣后，輪機(jī)長(zhǎng)將主機(jī)轉(zhuǎn)速降至80 rpm，爆壓130 bar，還是漏氣；降至75 rpm，爆壓115 bar，還是漏氣；降至SOLW，還是漏氣，故障發(fā)生時(shí)參數(shù)見表2。隨后拋錨吊缸頭檢查，發(fā)現(xiàn)漏氣處缸頭床已變形拉長(zhǎng)，缸頭和缸套有2 cm 寬的黑斑，被吹蝕厚度約0.5 mm，如圖1 所示?？看a頭后，由專業(yè)維修人員用移動(dòng)式磨床分別將缸頭與缸套表面打磨掉0.5 mm恢復(fù)正常，如圖2 所示。
表2 2019 年7 月19 日故障發(fā)生時(shí)參數(shù)
圖1 被燃?xì)獯滴g的缸套密封面與缸頭床墊
圖2 移動(dòng)式磨床對(duì)缸套表面研磨
2 故障原因分析
本輪主機(jī)因連續(xù)發(fā)生多次缸頭床墊處燃?xì)庑孤?，?yīng)綜合分析，首先要判斷是“抬缸”還是“燃?xì)庑孤?，并將可能原因列出，通過(guò)排除法，才能最終確定故障發(fā)生的真正原因。
2.1 多起缸頭床墊燃?xì)庑孤┑奶攸c(diǎn)
（1）本輪發(fā)生的幾起缸頭床墊處漏氣均發(fā)生在離開胡志明碼頭后，在淺水水域加速航行過(guò)程中。
（2）除No.1 以外，其余5 只缸均先后不同程度發(fā)生過(guò)漏氣，其中No.3&No.4 缸的缸頭與缸套表面因吹蝕而研磨。
（3）漏氣的部位均發(fā)生在缸頭圓周艏部0 點(diǎn)方向，如圖1 所示。
2.2 故障發(fā)生時(shí)的主要參數(shù)
2019 年7 月19 日故障發(fā)生時(shí)參數(shù)見表1，主機(jī)75%時(shí)臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表3。
表3 主機(jī)75%時(shí)臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)
通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，可以得出下列結(jié)論，氣缸密封性良好，主機(jī)工況處于低轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷的狀態(tài)，就像船體污底一般，調(diào)速控制模式為轉(zhuǎn)速控制，為了達(dá)到預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速，調(diào)速單元在加大油門，但是由于船體受到很大的阻力，船速無(wú)法快速提升，使得主機(jī)工況偏離了設(shè)計(jì)的推進(jìn)特性線。但是即使如此，也不能說(shuō)是造成燃?xì)庑孤┑母驹?，因?yàn)檫@種工況在短時(shí)間內(nèi)主機(jī)是可以承受。
2.3 故障原因分析
（1）判斷故障是否屬于“抬缸”
根據(jù)設(shè)計(jì)，當(dāng)氣缸內(nèi)的爆壓力達(dá)到300 bar 時(shí)，才會(huì)引起缸頭螺栓彈性變形提升而“抬缸”，且發(fā)生抬缸后，缸內(nèi)高壓燃?xì)馐浅噬刃螄姵?。引起抬缸的原因有：CCU 故障導(dǎo)致燃油不按規(guī)律噴射，排氣閥定時(shí)故障，引起氣缸內(nèi)燃油爆燃、或連續(xù)兩個(gè)沖程以上不排氣才可能出現(xiàn)爆壓超過(guò)300 bar 的可能。然而，本主機(jī)通過(guò)檢查HCU events，檢查COCOS-EDS 中爆壓值曲線，經(jīng)及缸頭床墊損壞的現(xiàn)象，可以排除“抬缸”的可能。
（2）對(duì)燃?xì)庑孤┑姆治?/p>
既然不是“抬缸”，應(yīng)重點(diǎn)分析是什么原因使得缸內(nèi)燃?xì)馔黄拼矇|的防御而泄漏，是床墊本身質(zhì)量或床墊安裝錯(cuò)位或床墊上下密封表面有雜質(zhì)？是缸頭螺栓抗拉強(qiáng)度不足或是安裝不到位？是缸內(nèi)燃?xì)鈮毫ζ撸m然沒(méi)有達(dá)到抬缸的壓力），但在某段時(shí)間內(nèi)連續(xù)“沖擊”床墊“內(nèi)圓表面”，最終將床墊變形拉長(zhǎng)而泄漏？或是缸頭與缸套在特定時(shí)刻與船體發(fā)生共振？分析如下：
①根據(jù)舊床墊的壓痕，該床墊在安裝時(shí)偏移了密封面（床墊向前移動(dòng)約5 mm），舊床墊損壞處的厚度變薄被拉伸長(zhǎng)約10 mm，如圖3 所示。檢查對(duì)比前面8 次換下的床墊，均有不同程度的偏移密封面（均向前移動(dòng)），發(fā)生這種現(xiàn)象的原因，與安裝時(shí)船舶艏艉吃水差和缸頭結(jié)構(gòu)有關(guān)，缸頭密封面左右兩側(cè)90°圓周角均有凸臺(tái)，阻礙了床墊向左右方向偏移。輪機(jī)員表示自發(fā)生故障后，他們每次安裝床墊前均會(huì)小心清潔，密封面存在雜質(zhì)的可能性排除。與床墊供應(yīng)商溝通，該批次床墊用于其他主機(jī)沒(méi)有問(wèn)題。關(guān)于床墊結(jié)論是，床墊移位，是造成漏氣部位均在圓周方向艏部位置的準(zhǔn)備條件，但不是造成燃?xì)庑孤┑母驹颉?/p>
圖3 損壞的缸頭床墊與新床墊對(duì)比
②缸頭螺栓抗拉強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，是造成缸頭漏氣的充分條件。從理論上說(shuō)，螺栓的抗拉強(qiáng)度值就類似安全閥的開啟值。螺栓使用的材料、熱處理工藝、尺寸、螺紋精度等因素直接影響到該缸頭與缸套是否能牢固接觸并能一起承受燃?xì)獾臎_擊、振動(dòng)而“不離不棄”。事實(shí)上，本輪主機(jī)在經(jīng)歷9 次燃?xì)庑孤┖?，將所有缸頭螺栓全面更換，并徹底清潔螺絲孔重新安裝后，到目前為止，再?zèng)]發(fā)生過(guò)燃?xì)庑孤┑那闆r。缸頭螺栓螺母沒(méi)有均勻上緊到規(guī)定力矩，也有可能造成缸頭床墊處漏氣。冷車安裝后，應(yīng)在運(yùn)行100 h 后再?gòu)?fù)核螺母上緊情況。
③缸頭與缸套在特定時(shí)刻與船體是否發(fā)生共振，這個(gè)問(wèn)題通過(guò)與其姐妹船對(duì)比，可以排除。
④缸壓爆壓影響。
通過(guò)數(shù)據(jù)分析比較，發(fā)生漏氣時(shí)，主機(jī)處于“低轉(zhuǎn)速高負(fù)荷”的工況，查閱COCOS-EDS 歷史記錄，結(jié)合表2 數(shù)據(jù)分析，在發(fā)生漏氣時(shí)，主機(jī)轉(zhuǎn)速86 rpm，負(fù)荷72%，在COCOS-EDS 的load diagram 圖中，可確定當(dāng)時(shí)主機(jī)的工況點(diǎn)處于扭矩速度限制線與Heavy running 線之間區(qū)域，如船舶污底工況，主機(jī)正處于低轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷的狀況，如圖4 所示。關(guān)于load diagram 中各線段的含義如圖5 所示，并說(shuō)明如下：
圖4 2019 年7 月19 日 1700 左右COCOS-EDS 負(fù)荷工況點(diǎn)
圖5 load diagram for propulsion alone
Line 1:Propeller curve through point A -layout curve for engine
Line 2:Propeller curve -heavy running,recommended limitfor fouled hull at calm weather conditions
Line 3:Speed limit
Line 4:Torque/speed limit
Line 5:Mean effective pressure limit
Line 6:Propeller curve -light running (range:3.0-7.0%)for clean hull and calm weather conditions -for propeller layout
Line 7:Power limit for continuous running
Line 8:Overload limit
Line 9:Reference-speed
雖然本輪主機(jī)在更換了所有缸頭螺栓與螺母后，后期再?zèng)]有發(fā)生過(guò)漏氣現(xiàn)象。但是要說(shuō)明的是：
（1）本輪航線的特點(diǎn)，每航次均會(huì)經(jīng)過(guò)一段距離較長(zhǎng)的淺水區(qū)域，此時(shí)輪機(jī)長(zhǎng)應(yīng)與駕駛臺(tái)協(xié)商控制好主機(jī)加速過(guò)程，如駕駛臺(tái)直接將車鐘推到需要的轉(zhuǎn)速，按遙控系統(tǒng)設(shè)定的加速速率運(yùn)行，此時(shí)主機(jī)工況將會(huì)進(jìn)入“heavy running”狀況，久而久之，燃燒不良，長(zhǎng)時(shí)間的偶發(fā)性爆燃（爆壓升高）在其他不良因素如床墊移位、缸頭螺栓松動(dòng)、螺栓抗拉強(qiáng)度有缺陷的綜合作用下，也會(huì)引起燃?xì)庑孤?/p>
（2）燃油質(zhì)量不佳，燃燒性能差，也會(huì)造成氣缸內(nèi)偶發(fā)性爆燃（爆壓升高）。
（3）輪機(jī)長(zhǎng)最大負(fù)荷與最大轉(zhuǎn)速限制不要隨意設(shè)定，不匹配的限制，會(huì)影響到主機(jī)在特定環(huán)境加速受阻。
3 管理建議
（1）使用正規(guī)廠商生產(chǎn)的缸頭螺栓與螺母。所有缸頭螺栓，在上緊前應(yīng)確保機(jī)架本體的螺絲孔內(nèi)清潔，螺栓已全部旋入，并按規(guī)定力矩上緊；定期檢查缸頭螺栓上緊情況。
（2）缸頭床墊安裝時(shí)，采取相應(yīng)措施，防止床墊偏移密封表面。
（3）加強(qiáng)低硫燃油管理，根據(jù)燃油比重及時(shí)調(diào)整比重環(huán)，使用合規(guī)過(guò)濾精度的濾器。
（4）淺水區(qū)航行時(shí)，密切關(guān)注COCOS-EDS 中LOAD diagram 圖主機(jī)工況點(diǎn)是否處于正常區(qū)域。
（5）一旦發(fā)現(xiàn)床墊處漏氣，應(yīng)盡可能降速航行，降低該缸爆壓，并盡早吊出缸頭檢查、更換床墊。防止將缸頭與缸套表面吹蝕，擴(kuò)大維修工程。
（6）充分利用PMI&COCOS-EDS 工具分析主機(jī)工況數(shù)據(jù)，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)關(guān)鍵性設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。
4 結(jié) 語(yǔ)
這起主機(jī)連續(xù)多次缸頭床墊燃?xì)庑孤┑墓收?，?jīng)過(guò)了多次反復(fù)吊缸檢查、更換備件才得以解決。在故障發(fā)生的初期，管理者就把目光鎖在缸頭螺栓上，并且對(duì)其中一只缸全部更換過(guò)缸頭螺栓，然后面還是發(fā)生了類似問(wèn)題。直到第9次故障再發(fā)生后，大家又把焦點(diǎn)鎖定在缸頭螺栓質(zhì)量上，才發(fā)現(xiàn)前面所有的缸頭螺栓均來(lái)源于同一廠家。直到更換了進(jìn)口件，才算徹底解決了問(wèn)題。但是，經(jīng)了解，同樣的缸頭螺栓在其他公司的同船型的姐妹船并沒(méi)有發(fā)生類似的問(wèn)題，這也值得我們深思。
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