主机滑油失效与船舶主机润滑油管理.doc

主机滑油失效与船舶主机润滑油管理主机滑油失效与船舶主机润滑油管理王松明31主机滑油失效与船舶主机润滑油管理王松明(江苏海事职业技术学院江苏南京210001)摘要:某轮主机滑油多次化验后,显示化验结果异常但没有引起船舶管理人员的重视,最终导致机损事故.文章分析了该轮事故发生的原因,提出对船舶主机润滑油的管理要点.关键词:船舶主机润滑油管理1事故某轮1996年建造,主机型号:AkasakaA41,六缸四冲程.某日上午自深圳开出,开航前机舱检查各项数据指标正常,主机运行未见异常.航行约1h后发现主机机油压力下降,机油滤器压差增大,停车清洗滤器.此时发现在一根滤芯上沾有铜屑,随即通知驾驶台,希望停车检查.船长当即命令船舶偏出航道,就近选择锚地抛锚.停车后打开曲拐箱导门检查,发现曲拐箱下面有较多铜屑,初步判断主机主轴瓦烧损,经进一步仔细检查,发现主机No.3,4,5道主轴承已明显移位,其它4道外观未见异常;检查还发现主机No.3道主轴瓦和主轴颈拉毛损坏,主机需进厂修理.进厂后进一步发现3曲轴轴瓦的内衬面已严重拉毛受损,其轴瓦软质巴氏合金层材料已经基本磨损殆尽,露出底层钢制材质.曲轴轴颈也有相应轻微的磨损.5主轴瓦,轴承座以及主轴颈均有严重的拉毛现象.该轮主机滑油在机损事故发生前1年内多次化验结果已经显示存在问题.第一次滑油送检化验结果:水分含量0.40%,不溶物含量0.30%;第二次送检化验结果:水分含量0.15%,不溶物含量0.45%;第三次送检化验结果:水分含量0.40%,不溶物含量0.30%.3次化验结果显示主机滑油不溶物和水分含量均较高,但都没能引起船舶轮机管理人员的重视.机损事故发生后,在船厂修理期间仅约10m的油柜中清理出0.5MT的油泥.由此可见该轮主机系统滑油脏污程度已经十分严重.2事故原因分析收稿日期:20110607作者简介:王松明(1967一),男,安徽安庆人,甲类轮机长,工程硕士,现从事轮机教学工作.本次事故的主要原因应该是滑油脏污,失效,而导致滑油脏污失效的主要原因是:1)燃油油质较差,含硫量偏大;2)该轮主机是四冲程筒状机型,高增压,缸套与活塞环密封性不好,高温燃气下窜引起滑油氧化变质;3)滑油在使用过程中,水分和燃油不完全燃烧产生的沉淀不溶物容易直接进入曲拐箱,导致主机系统滑油脏污.而造成上述原因的主要因素是轮机管理人员的设备保养,操作,管理水平和工作责任心.3主机滑油的管理3.1船舶柴油机润滑的特点该轮主机为四冲程柴油机,主机气缸润滑,主轴承和曲轴润滑均为同一主机系统滑油.用于柴油机气缸和活塞之间的润滑油,所处的条件是非常苛刻的.因为柴油机在工作时,其上活塞环区的温度可达200C以上,气缸中氧气的浓度增加了几十倍,燃油燃烧生成的灰分中又含有FeO和V:0,它们是活性很高的氧化催化剂,这一系列恶劣条件,都可使润滑油迅速氧化变质.该轮主机吊缸检修周期一般为50I)0h,但由于生产任务紧,并非每个缸均按照保养周期检修,导致活塞与气缸间的密封不能保证燃气不下窜.润滑油氧化后生成过氧化物(RO)和有机酸(ROOH),引起金属(Me)腐蚀:Me+RO2-+MeO+ROMe+2ROOH(RCO0)2Me+H20当润滑油中有水时,则发生电化学腐蚀,如果混入海水,电化腐蚀由于电阻减小,腐蚀速度大大加快.2Me+2H20+02_+2Me(OH)2Me(OH)2+2RCOOH-(RCO0)2Me+2H2032天津航海2011年第3期现代柴油机大多使用抗磨性强,机械强度高的合金作轴承,如铜铅,银锡等合金,少量的有机酸就足以严重腐蚀轴承,使轴瓦产生斑点,麻坑.腐蚀程度与通常用的锡合金相比,铜铅合金要大100倍,银镐合金要大2000倍.润滑油在高温,薄油层下氧化同时还生成羟基酸及高分子化合物,它能牢固地粘附在活塞环等处,形成一层坚固的韧性很大的薄膜,这就是漆膜.燃料燃烧后产生的灰分,油烟和碳粒很易附着在漆膜上,它们可进一步缩聚,最终生成黑色的泥状沉淀物一积炭.如果燃用高含硫量的燃油,则燃烧后生成的SO,SO,和H:SO可以进一步促进润滑油磺化氧化,形成很不利的密度较大的积炭.漆膜和积炭的形成将影响柴油机正常运行和使用寿命,增加磨料磨损,甚至造成拉缸和出现咬死情况.针对上述润滑油的工作条件,在选择润滑油时一定要按照柴油机厂家推荐的润滑油选择,不要轻易更换滑油品种,对柴油机的保养严格按照说明书的保养周期进行常规保养,考虑到磨损,随着使用时间的增加,逐步缩短保养周期.3.2防止外来物的混入在了解船舶柴油机润滑的特点后,就能分析滑油变质的原因.曲轴箱油在循环使用中其性质不可避免地会发生变化,当它变化到不能满足使用要求时需要进行处理和更换.在正常使用条件下,滑油变质速度较慢.如管理不当,操作失误或长期工作不良,导致外来物侵入就会加速滑油变质.混入的外来物主要有海水,淡水和灰尘,各种金属磨料和焊渣等硬质颗粒,油漆,石棉和棉纱等软质杂质,燃油和气缸中的燃烧产物等.海淡水的混入会使滑油乳化,破坏其润滑性能,腐蚀金属表面,加速部件磨损,同时还能加速滑油的氧化,使滑油过早变质;燃油漏人会降低滑油的粘度和闪点,一方面使滑油难以形成油膜,另一方面是曲轴箱内积存大量油气,降低滑油的闪点;燃烧产物的漏人会增加滑油的酸值和碳渣增加,燃烧产物中硫酸与滑油反应生成含硫和氧的固体沉淀物,加速滑油的变质.本例中,船舶多次送检滑油,在反馈中含水量和不溶物的含量已经标明,船舶应该对化验结果进行分析判断,从化验结果看,含水量已经超标,不溶物含量也达到很严重的程度,但船舶管理人员没有对化验结果进行认真分析,听之任之,最终导致事故的发生.船舶轮机管理人员必须在拿到化验报告后及时根据检验结果及检方的建议提出改进措施,对化验结果进行跟踪分析,采取确实可靠的措施解决出现的问题.3.3定期进行取样化验滑油的变质有些能从滑油的外观看出来,比如颜色,气味,但深层次的指标必须经过化验才能知道.为了能及时掌握滑油变质规律以便相应采取有效措施,需要对滑油进行定期检验.为保证检验结果的真实性,在送检滑油时应注意两个方面的问题,一是取样时机,在什么时候取样;二是取样部位,在什么地方取样.在正常情况下,化验间隔时间不应超过半年.所取油样应能代表系统滑油的真实情况.一般来说取样应该在滑油正常工作条件下,也就是说必须是在主机稳定工况下取样,一般应在滑油分油机前取样,并且在进港前运转中取样.取样时应使用专用取样瓶并放掉两倍于取样旋塞管路中的存油,以消除旋塞管路中的杂质.取样瓶应加以密封并注明使用累计小时等项参数.3.4认真分析化验报告拿到滑油化验结果单,轮机管理人员要认真分析,查明原因.一般来说,影响滑油使用的指标主要是粘度,总酸值,水分,盐分,闪点和沉淀不溶物.该轮的几次化验结果均反映水分和不溶物含量较多.1)水分:滑油中的水分主要来源是渗漏或凝结.滑油中的水分影响滑油的粘度,导致滑油乳化,使滑油失去功效并引起腐蚀问题,容易引起轴承的疲劳并导致轴承故障甚至损坏.一般来说,十字头型柴油机滑油水分含量必须小于0.5%,筒形活塞式柴油机滑油含水量必须小于0.2%,滑油中的水分可以通过沉淀,泄放和分离予以处理;2)沉淀不溶物:滑油中的沉淀不溶物包括燃烧产物,磨屑,铁锈和氧化物,这些污染物会使滑油粘度增加并生成泥渣.沉淀物含量一般不超过0.5%.滑油中的水分和沉淀物可以通过机油分油机等予以分离清除.3.5主机滑油操作中的管理1)备车时,值班轮机员对循环油柜进行加温.加温的方式有两种,一是开启分油机,通过分油机循环分离对系统滑油加温;有的船舶循环油柜有加温系统,开启滑油泵进行循环,动车前可提前两小时开动润滑油泵,冬季尤为重要;2)停车后,保持润滑油泵继续运转最少半小时,使润滑油能带走主机运动部件热量,同时润滑油亦不会因局部过热变质.集装箱船舶因停泊时间较短,滑油泵可以不停车继续运行;(下转第55页)船舶全球动态监控与综合显示系统邢钺55人的地址参数,实现报警参数的远程设置;2)通信地址参数设置与查询:远程修改或查询船舶端采集数据通过Inmarsat系统传输的受信地址参数(LESID,地面网络,陆地用户地址等);3)路由选择:陆地端可以通过向船舶端发送指令选择船舶端所采集信息是通过SSAS还是B/F站传输,实现路由选择的岸端远程控制;4)船位信息获取:船舶位置从SSAS或AIS获取,并可以由陆地端设置传输的时间点和时间间隔;5)AIS信息采集:岸端可以根据需要主动获取船舶端AIS信息并可控回传它船AIS信息;6)航行纪录与即时调用:长时间纪录本船和相邻船航迹信息并根据需要一次性导出或远程即时调用;7)航行监控报警:陆地端可以通过设置控制器的航速监控,及时将船舶移动或停航状态变化返回陆地端;8)网络访问:该系统配有网络接口,可远程获取网络信息及操控网络;9)船舶电子邮件系统控制:陆地端可远程操控船舶邮件系统,实现电子邮件的岸基主控.嵌人式船舶数据采集控制器采用嵌入式软件开发技术,具有极强的数据处理能力,实现通信控制,数据处理,智能数据采集过程控制和数据纪录与交换等功能.系统运行在Linux操作系统下具有很高的工作稳定性和可靠性.嵌入式船舶数据采集控制(接第32页)3)每班值班轮机员定时检查系统油循环柜的油位,及时补充油位之不足,使之维持正常运转所需油量.若发现油位突然升高或下降,应立即报告轮机长并查明原因,予以排除.从柴油机系统油的消耗量的变化也可以间接判断主机工况好坏;4)循环系统的润滑油通过定期化验监控油料质量和机械运转状况.如化验报告显示不正常或提出警告,遵照公司的指示和参考报告上的建议采取适当的改善措施;5)采用分油机净化机油时,一般预热至8O一85%.如油料含水或含碳量过多,机油则预热至8593.净化流量为分油机额定流量的20%35%,另外滑油分油机的比重环选择是否合适,对于主机系统滑油的分离效果是非常重要的,这点要引器的使用成功地解决了一直困扰航运界的船岸数据通信只能以船舶端为主控方,岸端不能主控的技术难题,该技术为国内首创.嵌入式船舶数据采集控制器通过船舶安保系统(SSAS)采集船舶AIS信息,实现陆地端对船舶端AIS信息可控和可管理的采集,为船舶远程监控和救助提供实时,客观的数据.3.3基于船舶管理与安全信息的GIS动态显示技术根据航运对GIS运用的特点,本系统采用了基于海军航保部数据和Cmap海图数据的矢量电子海图专有技术,构建了具有海图显示与控制,航线设计,海图标绘,台风标绘,避台模拟等功能的电子海图系统,可以将多种气象信息,台风预报,潮汐周期,船舶跟踪等多种数据叠加后在电子海图上综合显示.系统融合了全球气象数据服务接口技术和船舶动态数据采集技术,实现了船舶管理信息,船舶工况信息,船舶AIS信息,船舶动态采集信息等异构数据的共享,提高了在复杂气象条件与应急状态下船舶航行安全的控制能力.4应用情况本系统运行1年多的实践证明,系统设计是合理的,且系统运行稳定可靠,在国内同类产品中处于领先地位.它注重了技术创新与船舶安全管理的紧密结合,为船公司船舶的安全管理