轮船主机及辅助设备管理内容与探讨和分解

1、轮船主机及辅助设备管理内容与探讨和分析一、轮船主机的管理与保养轮船主机的管理与保养重点包括：启动发火燃烧、增压扫气、运动部件轴系、固定部件、燃油润滑油供应、海淡水冷却、操纵与控制空气、监测仪表及安保系统等。通过对轮船主机及辅助设备的维修和保养，可使主机达到操纵安全可靠、机动灵活、故障概率低的目标，从而保障轮船的正常运行，实现轮船的良好经济效益。轮船主机的日常管理和保养是大管轮的主要职责。在轮机长的指导和监督下，按照机务部门制定的管理规定，对轮船主机进行管理和保养，要熟悉主机启动系统和燃油供给燃烧系统，了解主机及辅助系统的管系、阀件及控制元件，同时还要掌握它的工作原理， 了解它的设计原理和结构原

2、理，从而能在故障出现时，做到在最短时间内判断和排除故障。对主机运行的各项监控参数变化要反应灵敏，比较重要的参数如温度、压力等变化，要查明原因，对热工参数要控制在规范之内，超过规定的偏差范围，要及时调整。对大马力长冲程机要注意 Pz/Pc 的比值，这个比值越小越好。对于老龄轮船的转速、航速、油耗等参数，要在长期操作中， 做到心中有数。对新船的主机运行参数，要严格按照说明书的要求进行操作和调整，并根据参数、说明书、主机实际运转转速、油耗、船速、输出的功率、维保情况，定期评价主机操纵的机动性、可靠 性、经济性，从而找到转速、船速、油耗、功率的最佳结合点。轮机长是实施轮船机电设备维修、保养、监督的总负

3、责人，应该根据突发性故障的抢修及主机实际工况、完成工作指令情况等， 及时真实地上报船工部机务。对轮船自身不具备维修条件的项目， 应由轮机长负责汇总各主管人员的工作指令完成情况，通过反馈表反馈给船工部机务，同时在相应的工作卡及维修手册中进行记录登记，必要时或在具备条件的情况下，可提供相关的照片、录像等。二、主机主要部件设备的管理与维修、保养主机的主要部件设备包括固定部件和运动部件。1、固定部件主要有缸盖、缸套、缸体、机架、机座、贯穿螺栓等。缸盖的常见故障是裂损，缸盖裂损的原因除了材质、加工工艺、装配技术及安装应力外，负荷、热应力和机械应力超限也是主要因 素；要定期进行冷却水质化验，防止水腔结垢。

4、水垢的影响在短时 间内对新船新机是不明显的，但时间一长，由于冷却水处理不严格 而产生一定的水垢，可能导致缸盖热应力不均匀，从而产生裂纹； 主机在暖缸、启动、航行、停车等情况下，要严格控制冷却水温差，防止缸盖在机械与热负荷的长时间作用下产生疲劳裂纹；另外，由于油头雾化不好或其它原因引起燃烧不良而造成的局部烧蚀裂纹也是有可能发生的。 据 B&WSULZER 公司技术人员介绍：新缸盖在正常情况下，使用寿命为 78 年，维修、保养好的情况下可使用 8 10 年。但如果使用管理不当， 可能在 56 年内就会发生裂损，而且这些裂损多发生在缸盖上孔口（如油头座孔、示功阀孔、启动阀孔等），或缸盖的冷却水孔道处

5、。从修理单位的反馈信息来看，缸盖裂损多数是因水垢造成的。在此，我们要提醒新船的管理人员一定要及时注意水质的监控。缸套的常见故障是裂损和磨损。缸套裂损的原因及注意事项与缸盖基本相似。缸套的磨损与磨耗是不可避免的，但磨损速度和磨损形式要引起重视，缸套正常磨耗速度为每千小时 0.020.10 毫米。缸套磨损在超出一定范围之后，磨损速度会加剧，甚至可能达到前期磨损速度的 2-3 倍以上。究其原因是多方面的，除 了材质、加工、装配质量之外，缸套与活塞中心偏差超限，汽缸油润滑、缸套冷却、燃烧情况不佳，单缸超负荷引起缸套与活塞过热，燃油与滑油不匹配、活塞环与缸套不匹配等都会导致磨损异常。缸套的磨损形式主要有

6、粘着、磨料、腐蚀等。在处理缸套裂损、磨损问题时，一定要查阅设备说明书及相关参数来进行综合分析， 找出原因，采取有效措施。缸体、机架、机座等部件要承受燃烧爆炸冲击力、运动部件惯性力、全部机件的重力，以及倾覆、振动、安装应力、热应力、油水腐蚀等因素的影响。 老龄轮船在这些部件上常见的故障有：缸体、A 字架、机座油底壳裂损与变形，相关连接螺栓松动，接合面密封性能差等。出现这些故障的原因多数是因为加工粗糙、装配与紧固应力偏差大等，另外还有扭转和惯性力的不平稳带来的振动，船体因配载不均或外力冲击发生变形所导致等。20 世纪 90 年代以后制造的轮船，在材料的选择、 加工安装工艺、各种受力平衡计算、刚度与

7、强度等方面都有很大地提高，裂损事故相应比较少。但轮船随着船龄的增加，船体、机体的刚度强度，相关连接螺栓及装配应力都会发生一些变化，振动也会加剧，缸体、机架、机座等部件发生裂损变形的机率就会明显增加。因此，管理者在轮船运行时的要多注意观察主机的振动情 况，在日常保养中要定期检查相关螺栓的松紧度与轴系的技术状况。贯穿螺栓多在十字头式柴油机、筒形活塞式柴油机、以及部分发电机上使用。贯穿螺栓的受力主要是拉应力，在安装时都采用液压专用工具来紧固。在平时的检查保 养中，要按照说明书的要求定期效验其紧固力度。通常出现松动是贯穿螺栓常见的故障，而发生断裂的情况则比较少见。2、运动部件主要包括活塞组件、曲柄连杆

8、组件、轴承、轴系、链条或传动齿轮等部件。活塞组件包括活塞头、裙、环、活塞杆、头裙杆紧固螺栓等。活塞头、裙、环等部件在高温燃烧室内受到机械应力和热应力的作用，经常会发生裂纹、烧蚀、磨损、环断裂等故障。故障的原 因与负荷、润滑、配合间隙、装配中心、燃油质量、燃烧状况、冷 却效果、头裙杆的紧固度等因素有关。管理者应当根据说明书、监 测数据、保养测量数据、维保体系周期等进行仔细分析，查明原因。活塞杆、头裙杆紧固螺栓的常见故障有：活塞杆顶部与裙部结合面 的腐蚀、磨损及裂纹，而杆中部与填料函由于往复摩擦会造成磨损、腐蚀和密封失效，导致滑油污染或流失。对于老龄轮船，头裙杆紧固螺栓松脱断裂现象是时有发生的，

9、而且这些故障在航行过程中难以发现，只有停泊检修时才能检查到。一般主机连杆发生故障 的可能性比较小，而副机连杆发生裂纹、断裂、变形等故障比较多。轴承轴系包括曲轴、中间轴、尾轴以及轴 承等。曲轴、中间轴、尾轴等都是大型部件，造价昂贵，直接关系到轮船财产与人员安全，在设计和制造时必须有足够的强度，在一般情况下是不会发生损坏的，因此，曲轴与中间轴是没有备件的。但 由于海上情况比较复杂，曲轴、中间轴、尾轴还是会偶尔出现故障， 如：裂纹、变形、断裂，曲轴红套滑移等。其原因，除了材质、加 工与安装工艺的问题外，异常运行是主要原因，如滑油质量差、断 油会导致轴承过热，甚至熔铅或脱铅；单缸长期超负荷运行，导致

10、轴系变形跳动量超限和拐挡差超限，轴系在扭转交变应力作用下， 会产生疲劳裂纹；船体变形引起轴线中心偏移，会使轴系振动，附 加应力增加；螺旋桨撞击不明物、轮船搁浅触礁或缸内液击等都 会造成轴系的致命伤害；而尾轴的常见故障有铜套裂损或松动、尾轴 本体腐蚀、裂损、断裂等。管理人员在日常的维修、保养过程中， 一定要加强检查，注意轴体任何部位的伤痕、腐蚀坑穴，并注意检 查中间轴与其连接的螺栓是否松动、连接轴法兰圆周结合面的一道 线是否清楚。如发现微 动离合或有铁沫子，一定要检查连接螺栓的紧固度。轴承包含十字头轴承、导板与滑板、主轴承、推力轴承、中间轴承、尾轴承等。老龄轮船多采用厚壁瓦轴承，近年来新造轮船多

11、采用薄壁瓦轴承。轴承常见的故障有磨损、熔铅、脱壳或剥落、裂纹、抱轴等。出现故障的原因有：油质、负荷、轴径尺寸磨损度、表面光洁度、温度、轴承与轴的同心度、轴承振动、装配间隙、材质与制造工艺问题等。在日常管理中要注意轴承的负荷、油质、温度、油压、间隙、振动等方面，而轴承合金对温度最为敏感，所以一定不可以断油。目前，现代化的新型轮船在重要轴承部位都安装了温度控制的声光报警，在曲拐箱安装烟雾报警，以及油压低压报警等。链条和传动齿轮是柴油机的正时传动重要部件，它是保障机器正常、平稳工作的关键。管理者要定期检查的重点是润滑、轴承间隙、链条松紧度、链条导轨、连板与卯销是否松动或裂损、齿轮牙是否过度磨损或裂损

12、等方面。关于新船主机的维修、保养 新船主机维修、保养的基本原则是： 保持主机工作的可靠性、安全性和经济性，使各项运行参数符合说明书及有关规范的要求。要求管理人员定时、定期、视具体情况对有关部件、机构进行拆检、清洁、检查、测量。结合说明书要求和管理经验，对相关部件进行修正或换新，从而保证其能够可靠、安全、经济、良好地运行至下一 个检修周期。主机的维修、保养周期以工作小时为主，各部件的检修周期及检修内容均须严格按照说明书中的要求来进行。大管轮对主机设备维修、保养的具体操作中，在具体的操作中， 首先应认真落实维修、保养计划，熟悉各部件的维修、保养周期，按部就班地做好每一项具体工作。其次是要加强平时对

13、主机各系统的检查，发现设备中存在的缺陷和隐患，要及时修理纠正。从过去总结的经验来看，主机设备上有 相当比较大的故障、缺陷和隐患是不能完全依靠计划性的维修、保 养来弥补和避免的，它往往是依靠管理人员的经验和高度的责任心， 在日常检查中发现的。第三方面是管理人员要不断的总结管理和维修、保养上的经验， 提高维修、保养的操作技能和工作质量。MAN B&W 大马力型主机是 当今占轮船市场份额较大品牌机，总体质量比较好，但有时也会出 现这样或那样的故障。下面将新机目前暴露出的问题，作一些的探讨和分析：主机排气阀杆密封不良，导致凸轮箱有敲击声的现象。个别排气阀动作不规则、断续出现停滞现象，有时出现打不开或开

14、度不够、或关不死、动作停滞等现象。致使扫气箱高温火警报警、 增压器喘振 、缸头安全阀起跳、排气阀喷出火焰、驱动排气阀的高压油管暴振、驱动泵上的安全阀起跳等现象。 打开扫气箱检查时会发现， 该缸扫气箱污黑，甚至发生活塞令断裂与烧蚀。拆检后发现，排气阀阀杆与导套间的接触表面，严重的情况下有“拉毛”现象，轻度也会在表面留有痕迹。振动和应力问题，有的新型主机在低转速时振动比较厉害， 各条船的振动范围有所不同。由于振动和内部应力导致：管系、螺丝的松动漏泄，缸头管系断裂，排烟管裂纹，排烟管螺丝断裂，空冷器地脚螺丝松动或断裂，辅助风机底部裂纹，扫气箱箱体裂纹等现象。主机缸头装配方面，出现某些液压螺栓紧固度不

15、均匀现象。个别部件、管系安装不合理，造成振动磨损漏泄；出现“口琴阀”片破裂、松脱问题。三、主机技术状况的评估主机的技术状况的评估，与设计制造有着主要的关系，也与轮船的日常管理、维修、保养密切相关，评估主要是从主机的可靠性、经济性、机动性、维修性等方面来进行的。柴油机的可靠性一般是指在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力，也可以从柴油机发生故障概率方面来进行。柴油机的经济性一般体现在燃油费、滑油费、折旧修理费等几个方面。燃、润料的费用占轮船总费用的比例很大，目前已超过 50%， 它是评定柴油机经济性的重要因素。柴油机的机动性是指改变柴油机运动状态的灵敏性，是轮船安全航行的重要保证，包括启航

16、、加速、紧急倒车、换向等性能。从接到启航命令到柴油机达到可用状态的时间越短，机动性越好；主机由启动至全功率运转所需的时间越短，机动性越好；紧急倒车时向前滑行距离越短，机动性越好；主机换向所需的时间和可能换向的次数，有关规范规定：换向不得超过 15 秒，启动空气瓶至少两个， 其容量在不补气的情况下，对每台可换向的主机，能冷车连续正倒交替启动不少于 12 次，不 能换向的主机不少于 6 次。主机的最低稳定转速直接影响着轮船的微速航行性能，也是柴油机的技术性能指标之一。轮船在进出港机动操纵时往往需要较低的速度，因此主机的最低稳定转速应尽量低些。一般低速柴油机的最低稳定转速不高于标定转速的 30%，中

17、速机不高于 40%，高速机不高于 45%。在主机使用转速范围内存在的引起船体或轴系共振的临界转速，被规定为转速禁区，并已在转速表上以红色标明。在主机使用转速范围内，转速禁区越少、越窄越好，越过禁区时间越短越好。对于重载小马力轮船及水流比较急的航道，主机快速越过共振区要有一个过程，必须待主机转速、各项参数、船速都达到一定的程度才能快速越过，这些都要求船长和轮机长熟悉了 解，做到相互配合。否则会造成主机长时间在共振区域内强列振动，带来很大的破坏性，如：主机冒黑烟、超负荷、增压器轴承、链条传动、齿轮传动、十字头轴承等部件的损坏等。最低稳定转速是指主机所有缸都能正常工作的情况下的性能指标，作为轮机长和大管轮，还应了解主机在一只缸或两只缸发生故障时，它的最低稳定转速和最高转速是多少，在有条件的情况下要做封缸或停缸试验，并作好记录，这一试验一般在轮船厂修后，轮船出厂前码头试车时进行为宜。柴油机的理想要求是不发生或少发生故障，但现实中，柴油机发生故障是在所难免的，一旦发生故障是否能很快地修复，就是柴油机的维修性，维修性包括：易拆卸性、可达性、可还原性、通用性、可互换性、适检性等，这些要求对设计、审图、监造等人员尤为重要。这方面主要有下列要求：首先应尽量消除妨碍人体感官（视、听、味、嗅觉等）功能发 挥的各种因素。例如开