船舶柴油机润滑系统的常见故障及分析 附某船分油机出水口跑油故障分析及处理

船舶柴油机润滑系统的常见故障及分析摘要：滑油系统是为主辅机动力装置服务的关键系统之一，滑油，lubricatingoil,顾名思义的本质作用就是润滑，实际上作用远不止这么简单。结合本人的工作实践，简单论述了船用柴油机滑油系统作用及原理，分析滑油系统的常见故障及管理，希望对今后的工作实践具有一定指导意义。关键词：滑油系统;故障;分析1、滑油系统的作用及原理1.1滑油系统的作用润滑：给船舶柴油机，增压器的高速运动部件输送一定数量的清洁润滑油，可以减少零件的磨损；散热：同时滑油可以清洗摩擦表面，将摩擦的细小金属颗粒带走，减少摩擦热量，起到冷却摩擦面的作用；密封：滑油还可以在柴油机活塞和活塞环之间起到密封作用。小伙伴检查抽真空试验会发现，干燥的表面喷点肥皂水，更容易是真空罩贴紧钢板，一个道理防腐：油类固有的属性，起到防腐蚀作用，在气缸壁建立油膜；降温：高温的活塞筒，通过油道内的润滑油起到一定降温作用；传动：齿轮箱的正车，倒车操作，可调桨控制等。再比如尾轴管的润滑和密封装置（如果选择油密封）等等，可以说滑油在船上使用的非常广泛。L2滑油系统原理和结构湿式油底壳：没有专门的润滑油舱，油底壳起着循环油舱的作用。柴油机正常运转时，由滑油泵直接从油底壳中把滑油输送到各摩擦表面，所有经过润滑后的滑油全部流回油底壳，构成独立的润滑系统。这种滑油系统的特点是组成简单,柴油机自带滑油泵，管路依附在机体上，油底壳存油量少;缺点是油底壳中的滑油将经常受到燃烧室漏泄的高温燃气的污染，容易变质，故滑油使用寿命短。常用于小型柴油机动力装置。干式油底壳：设有专门的滑油脑储存滑油，油底壳或机座收集的滑油泄放至滑油循环舱，再由主滑油泵把滑油循环舱中的滑油送到各摩擦表面。这样可减少滑油与燃气的接触机会，防止滑油变质;曲轴箱的容积和高度可以减小;滑油积集于单独的循环舱中，可保证船舶倾斜时不会中断供油，同时便于滑油的检查与更换，放出滑油中的气泡;对于大型柴油机来说，便于工作人员进入曲轴箱内拆装或检查零部件。在船舶大型柴油机中广泛采用干式油底壳润滑系统。飞溅润滑：这种方法是利用曲轴、连杆大端等零件在高速旋转时的飞溅作用，把滑油溅到某些摩擦部位。一般用于油道输送难以达到或承受负荷不大的摩擦部位，如气缸套、凸轮、齿轮等。除少数中速筒形活塞式柴油机采用独立的气缸注油器润滑气缸外，中、高速筒形活塞式柴油机的气缸套润滑都采用飞溅式润滑。压力润滑：滑油在滑油泵的作用下把具有一定压力的滑油经油管和油道送至摩擦表面。这种润滑适于负荷较大的摩擦部位，如各个轴承和轴套等处。其特点是：能保证充分的滑油量，润滑良好，工作可靠;有良好的清洗和冷却作用。2、滑油系统的故障分析润滑系统出现故障会使部件之间得不到良好的润滑而使摩擦热量增多、摩擦磨损加剧，甚至发生抱瓦、烧瓦等严重机械事故。以下是润滑系常见故障及其原因。机油压力不正常润滑油压直接影响润滑部位的油量供给，也影响油膜的承载能力。柴油机主油道的机油压力一般应在。.20〜0.40MPa之间，当低于0.05MPa时将难以保证各零部件的有效润滑。油压不正常主要表现为油压过高和过低。油压过高的原因①油道堵塞，可能造成有些部位无润滑油供给；②机油粘度过大，流通不畅，流量不足；③细滤器脏，旁通油量过小；④调压阀的压力调整不当或堵塞、卡死。油压过低的原因①机油粘度低，润滑部位的泄漏量大；②各润滑件的配合间隙过大，机油的泄漏量增加，如曲轴主轴承间隙每增加0.01mm机油压力大致降低约0.01MPa;③调压阀调整不适当；④细滤器滤芯的密封圈失效，机油旁通量增大；⑤机油冷却器发生故障，机油渗入水中；⑥油底壳中油量少，机油泵吸入空气；⑦管路泄漏。机油温度不正常柴油机正常的机油温度应该是90〜110℃,油温过高使机油粘度降低、油压下降，无法形成良好油膜;油温过低则使机油粘度增大、流动性差、摩擦阻力增加，使发动机的功率损失加大。油温过高的原因①机油量不够；②冷却效果不良，冷却水量或风扇风量不足或冷却器中水管内壁水垢增多、水流受阻，且因水垢是热的不良导体，使机油热量不易传给冷却水；③溢流阀压力低，机油从溢流阀溢出过多，通过冷却器的机油量减少；④各润滑部位的配合间隙不当，不能形成合理的油膜，摩擦产生的热量增多;⑤柴油机长期超负荷运行。222油温过低的原因①冷却系统温度过低；②溢流阀压力高，从油泵出来的油全部经冷却器冷却；③柴油机长时间低负荷运行。机油消耗量大发动机功率下降，油底壳机油平面下降较快，排气冒蓝烟，一般是由于油封或衬垫的渗漏或汽缸壁磨损过度烧机油而引起的。具体原因：①活塞与缸壁间隙过大；②活塞环特别是油环弹性差；③缸套、活塞环过度磨损，活塞环被粘住、对口，或扭曲环装反；④活塞环与环槽边隙和侧隙过大，或活塞上油环回油孔被积炭阻塞；⑤增压柴油机涡轮增压器弹力密封装置失效；⑥气门杆与导管配合间隙过大或油封失效。油水混合冷却水进入机油内，则机油变质、呈乳白色、粘度降低甚至失效，造成润滑效果不良;同时机油也会进入冷却水中与水垢及其它杂质混合，在水箱上部形成粘稠状混合物。油水混合的原因：①机油冷却器内部管子破裂或冷却器芯子两端的密封圈失效，使机油、水在冷却器内混合；②缸套外壁水道胶圈老化变质失去密封作用，缸套周围的冷却水进入油底壳.‘③缸床垫上的水封圈或油封圈失效;④缸体或缸盖有裂纹，水漏入油底壳。油变质过快一般柴油机运转500h应更换机油一次，但有时没用多长时间就出现机油变稀、杂质增多现象，无法继续使用。机油变质主要原因：①机油牌号不对、质量达不到要求，一般增压和标定转速大于2000r/min的柴油机应选用CC级以上的机油；②柴油机技术状况不好，窜气、窜油、配合间隙过大或油温过高；③柴油机经常在低温、低负荷、低速下运转，活塞变形量不够，燃烧不完全,有柴油沿缸壁进入油底壳使机油稀释变质；④废气进入油底壳凝结成水分和酸性物质，使机油变质；⑤机油滤芯脏，未经滤清的脏机油进入润滑部位，加速零件的磨损；⑥滤芯密封圈破裂而发生内漏，一部分机油未经滤芯而直接通过滤清器而造成机油变质。3、船用滑油系统的管理曲轴箱油的选择基本要求（1）适当的粘度和良好的粘温特性。起勤和低速运行时，十字头销轴承的摆动运动。但粘度太高，会使起动困难，机械效率下降。（2）良好的抗乳化性能。淡水或海水漏入，乳化液。氧化作用，加剧乳化。（3）高的闪点、抗氧化安定性、抗腐蚀性。与空气接触多，接触面大，易氧化变质。温度和油气浓度较高，要求闪点大于210C。（4）箱式柴油机须采用比十字头式机更好的滑油。（5）很好的清净性和中等分散能力。大功率中速机没有隔离装置，气缸内的碳渣、污垢、残余物会漏入曲柄箱。3..1.2十字头式柴油机曲轴箱油（1）粘度和粘温性能（2）抗腐蚀性能（3）清净分散性（4）抗氧化安定性（5）其他如抗乳化性能、抗泡沫性能、闪点，等等。筒形活塞式柴油机曲轴箱油（1）高温工作时的清净性。（2）热氧化安定性。（3）足够的碱性。（4）粘度要求高。十字头式柴油机曲轴箱油正常消耗率小于筒形活塞式柴油机曲轴箱油正常消耗率。曲轴箱油的变质与检验曲轴箱油变质的原因1)外来物混入海、淡水混入会使滑油乳化，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。燃油漏入会降低滑油的粘度和闪点。一方面使得油难以形成油膜，另一方面使曲轴箱内存积大量油气，易引起曲轴箱爆炸。燃烧产物漏入滑油将使滑油的酸值和炭渣增加，燃烧产物中的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。这一现象在筒形活塞式柴油机中尤为明显。7fzts滑油的氧化速度随温度的提高而增大。铁锈和涂漆渗入滑油会起到催化作用而加速滑油氧化。滑油在使用条件下与空气接触将逐渐氧化而生成漆膜、树脂和有机酸等不溶于油的沉淀物。此时滑油的颜色变深暗，总酸值增加，粘度和密度增加。322使用中滑油的检验曲轴箱油应在使用中每隔3〜4个月取油样化验一次。所取油样应有代表性,一般应在滑油分油机前取样，而且最好在进港前运转中取样。取样时应使用专用取样瓶并放掉二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。(1)经验法：摸、嗅、看、检查。(2)油渍试验法：油渍中心黑点较小，颜色较浅，四周黄色油渍较大。(3)化验法粘度，变化＜25〜20%初始值总碱值(TAN)＜2.5mgKOH/g强酸值(SAN)不允许出现水分＜0.5%参考文献：[1]郑国杰蔡振雄，刘建华，船舶柴油机汽缸润滑技术探析[J],轮机管理与故障排除，2008,12(31)⑵陈大荣,船舶柴油机设计[M],国防工业出版社，1980,19-22[3]姚寿广，肖民，陈宁，马哲树，船舶大功率柴油机的技术发展现状与展望[J],华东船舶工业学院学报某船分油机出水口跑油故障分析及处理摘要：本文从分油机的工作原理出发，通过理论分析并结合生产的实践，得出分油机出水口跑油的故障原因，并针对这些故障提出日常维护与保养措施，确保分油机能稳定运行。本文对其他船舶分油机的运行管理具有一定的借鉴作用。关键词：分油机单元；出水口跑油；故障分析；处理Abstract：Basedontheworkingprincipleofoilseparator,thispaperfindsoutandanalyzesthefailurereasonofoiloutletleakageofshipoilseparator,putsforwarddailymaintenancemeasuresforittoensurethestableoperationofshipoilseparator.Keywords：oilseparatorunit；Outletrunningoil；Failureanalysis；Processing；Mattersneedingattention船上配置的分油机主要是用来分离油中的水分和机械杂质，为机械设备提供高质量油，降低机械设备故障率，提高使用效率，并延长设备使用寿命。作为船舶燃、滑油系统中的关键设备，分油机运行状况的好坏直接影响船舶动力系统的运行工况，在某些特殊的情况下，甚至会影响到船舶的航行安全［1］。因此，轮机管理人员要掌握分油机的工作原理和控制过程，熟练的对分油机进行操作和故障诊断，确保分油机安全有效地运行，并尽量减少故障的发生。1出水口跑油故障情况招商重工某船的机舱内部设有两台燃油分油机(见图1),型号为GEAOSE5-0196/-5,处理能力为2000L/h。在轮机员按例行操作启动分油机使其达到正常工作速度，然后按正常程序完成水密封和供油操作后，此时分油机正常工作。但一段时间后，发现分油机出水口有燃油流出异常现象，轮机员立即关闭燃油分油机，并对其进行检查后重新启动分油机。正常工作一段时间后，再次发现出水口有燃油流出现象，故障并未消除。为解决出水口有燃油流出问题，决定对燃油分油机单元进行故障排除，分析原因并落实处理方法。2故障原因分析分油机工作原理分油机主要功能是去除油中的水分和杂质。其工作原理是将需要净化的污油注入分油机中并加速旋转，利用油、水及杂质的密度不同，在离心力作用下，密度大的水和杂质会被甩向分油机筒体外部，其中的水则被引出，杂质将定期清除;而油的密度小受到的离心力也小，则会向分油机筒体中心移动，并在靠近出口的转轴处流出，从而使分离的污油得以净化供船舶使用。图2为分油机结构图。出水口跑油原因分析分油机的出水口(见图3)跑油，主要原因大致可归纳如下：(1)比重环选择错误；(2)进油速度过快；(3)分离筒和排渣口脏物堵塞；(4)设备加热量小，进油温度低；(5)分离筒转速过低；(6)高置水箱的水量较少，导致其活动底盘没有抬起；(7)配水盘存在故障，导致其没有水封。故障排查与排除根据上述故障可能原因分析，可从以下几点进行排查：(1)分油机的配水系统运行正常、工作水无泄漏，这说明分离筒盖与滑动底盘密封良好，进入设备内的水封水会从排渣口流出，不会有水从出水口流出。若是工作水泄露，则水不会从出水口跑油，应该是从排渣口。因此，配水盘的水垢脏堵、泄水孔堵塞、塑料堵头密封不严、复位弹簧故障、立轴下沉等都不是此次分油机故障的直接原因［3］；(2)为了检验是否是水封破坏引发的故障，我们对油温、油柜液位、水柜液位、管路附件等相关的工况进行了检查，均为正常。至于操作方面绝不会是因为水封破损而导致出水口跑油，因为施工是完全按工艺规范进行的；(3)净化油、比重环虽对水封有一定的影响，但是比重环的选择没有问题,净化油的质量也没有问题，所以出水口漏油现象也不是由于比重环的选择不当或者损坏引起的；（4）分油机一开始是正常工作的，并且机器的转速均运行正常，说明此时分油机的水封正常，随着使用时间的推移，水封水不断地减少，久而久之发生了出水口跑油现象，说明油水分离的界面已经发生了改变。我们拆捡分油机后，发现主密封环已经损坏，引起故障的原因是因为分离筒和活动地盘之间的密封性不好造成的。水封水密封环也叫主密封环，安装在分油机的分离筒与活动底盘之间的分离筒盖上，主要目的是阻止水封水的泄漏。它的工作原理是在密封水的作用下使滑动底盘紧紧地吸附在分离筒盖上[4]。假如主密封环有位置偏移或者损坏，则密封性将大大减弱，使得在分离筒内的液体和排渣出口连通在一起，那么引进的水封水将会从活塞底盘与分离筒之间密封不良的缝隙中泄漏出去，从排渣出口排出，从而影响上述水封原理的正常成型。3故障处理方法通过以上故障原因分析，我们让厂家售后人员对分油机进行拆卸后，仔细检查了分油机主密封环的表面，发现在密封环侧面有损伤的痕迹。厂家售后人员告诉我们，这是因为错误的拆装主密封环而引起的，船员在更换主密封环时，没有按照说明书和厂家人员指导拆卸安装，而是匆忙的将密封环拆装后换新，在拆换过程中使用工具的选择也很重要，在主密封环背面，有一圈圆形的小孔，这些小孔的作用就是用来拆卸主密封环的，切记不可用尖锐的拆卸工具或者随意找来的临时工具，不然密封环很容易出现损伤，从而无法起到密封作用，进而还会出现漏油的情况。更换新的主密封环后，分油机工作一切正常，出水口跑油故障得以排除。4分油机设备的维护分油机设备是船上不可或缺的重要组成部分，发生故障也是在所难免。但我们应该