【船用分油机的故障探析及排除探究8300字（论文）】

船用分油机的故障分析及排除研究[摘要]对于现代船舶来说，良好的燃油与滑油的净化处理是至关重要的。在船舶航行之中分油机对于燃油以及滑油的净化处理效果的优劣对柴油机工作的可靠性和柴油机的使用寿命造成的影响极大。分油机根据用途不同可分为分水机和分杂机随着科技的发展，各种形式的分油机应运而生，但是分油机的工作原理基本相同。都是根据油、水、和机械杂质的密度不同（ρ油＜ρ水＜ρ杂），通过分油机内分离筒高速旋转，将油污置于一个离心力场中，油、水和杂质所产生的不等离心力，从而将它们分离。并且分别排出。在船舶航运当中，分油机总是在工作状态下，故而发生故障是不可避免的。本文章主要介绍了分油机在运行时出现异常噪声及振动的特性分析并且找出噪声的治理方法。了解分油机的常见故障和现象以及排除故障的方法分析在特殊情况下（大浪大风，船舶高负荷运行时）分油机的运行特点。这样对于日后船舶在航行状态下对分油机的维护效率的提高以及保持柴油机良好运行性能方面有重要的意义。[关键词]分油机；故障；维护；分离目录TOC\o"1-3"\h\u0引言 11.绪论 22.分油机的基本结构和工作原理 32.1分离筒及其类型 32.2分油机的基本结构 42.3分油机的工作原理 53.分油机的运行管理 63.1燃油或滑油的加热温度和分油量的确定 63.2选取最好的工作方式 63.3操作分油机的要点 64.分油机运行中噪声和振动特性的分析以及排除 95.MOPX型分油机出水口跑油故障 115.1故障现象 115.2故障分析 115.3故障排除 126.总结 137.致谢 148.参考文献 150引言随着科技的不断发展，各种新兴的船舶也在陆续的投入到海洋中使用，为了保证船舶航行的经济性大多数远洋船舶采用重油航行，重油是一种杂质含量高但是廉价的燃料油。同时在海洋环境保护的呼吁下，船舶防污染也相当重要，在船舶使用重油或者滑油之前均要经过船用分油机来进行分离，以便提高船舶柴油机的运行效率同时防止船舶污染。因此分油机是船舶航行中必不可少的辅助设备。分油机是一种通过燃油或滑油，水，杂质密度不同，在高速旋转的情况下用离心惯性力将其三者分离并且排出的辅助设备。在船舶航行中，分油机是处于一种长期工作状态的，进而不可避免地会产生一些故障，导致分油效果不佳，对柴油机的运行造成一定程度的影响。那么这就要要求船舶轮机员对分油机的结构，原理等要熟悉掌握，对其所负责的船用分油机的设计书要有一定详细的理解。[[][]孙立新，王友韶.船舶分油机中水的探究[J].船电技术,2013.03绪论随着社会的发展和人类的进步，从陆地环境的保护再到对海洋环境的注视，足以看出在海洋环境保护方面日益重要。七分海洋，三分陆地。地球表面总面积约5.1亿平方千米，其中陆地面积1.49亿平方千米,海洋面积3.61亿平方千米,海洋占大部分。海洋占地球表面积的71%,陆地占地球表面积的29%。由此可见，保护海洋环境和减少对海洋环境的污染是人类必须关注的事情。众所周知，航运业正在如火如荼的发展，人类生活离不开航运，但目前船舶为降低航运成本多采用劣质燃油，燃油质量越差，所含杂质越多，当使用分油机进行分离时，就会使分油机的工作环境变得愈来愈差。分油机是现代船舶的一种非常重要的和船舶柴油机运行工况息息相关的一种设备,用于燃油或滑油的净化处理(水分和杂质)，是通过高速旋转将重油和所含水分分离，工作条件的恶劣加上高速运行的工况这样就会使分油机的运行保养变得愈来愈差。这样分油机就容易出现故障，在船舶航行时轮机员的职责就是要快速找到故障所在点以及原因并且及时排除故障。这对船舶航行非常重要。MARPOL73/78规定，总吨位400及以上的船舶，应装有经主管机关批准的油水分离设备，以使经过此设备的油水混合物经过此设备分离过后的水中含油量不超过15mg/L。此系统应装有报警装置，当不能保证这一水平时发出警报。总吨位10000及以上的船舶应该装有经过船舶主管机关排油监控系统，当这个油污液体开始排放时，监控系统同时开始工作并且提供排水中含油量的连续记录。无论是燃油还是滑油，都必须经过分油机进行处理，将水分和机械杂质从油中分离出来，提高了燃烧质量以及保证了良好的润滑条件，使机械正常有效长久地运行下去。从而减少了机械故障，提高了机械的使用效率，延长了工作寿命。分油机是船舶燃油净化系统、滑油净化系统中所必不可少的重要设备[[]王家宏[]王家宏.船用分油机跑油故障剖析[J].中国水运,2008.07分油机运行状况的优劣情况将会直接影响燃油、滑油的品质，同时会进而对全船动力系统的正常运转造成一定的影响，甚至会影响到船舶的安全航行，因此要求轮机人员必须对船用分油机的基本结构，原理，和如何操作进行充分的学习与了解，能正确地对分油机进行操作和维护保养，能快速地判断分油机的故障，确保分油机安全有效地运行。分油机的基本结构和工作原理2.1分离筒及其类型由于船舶的燃油和滑油是一种混合型液体，船舶上通常采用叠片式分油机净化燃油或者滑油。那么分油机的主要部件就是分离筒，将油分离的主要任务就是由它完成的。如下图1所示为分离筒的结构简图图1分离筒结构简图分离筒本体由转动立轴带动高速旋转，转速般为6000000:/min。分离筒内有许多不锈钢分离盘，叠套在盘架上。盘架与分离筒活动底盘分离筒本体之间彼此有销定位，一起旋转。分离盘呈锥形,其中心角在60°~100%之间。分迪机根据用途不同可分为分水机(hydroseparator)和分杂机(miscellaneousseparator)。当需净化的燃油或者滑油中所包含水分较多时，使用分水机来分离油中的水分和杂质;当需净化的燃油或滑油中所含水分较少时，用分杂机,分离出的杂质和少量水分从排渣口排出。分水机的分离盘靠外边缘附近匀称开有一些分配孔[[]刘继峰[]刘继峰.“万海305”轮分油机跑油故障分析与排除[J].中小企业管理与科技,2014.10分水机和分杂机主要结构相同，差别只是分水机的盘架分离盘外周有一圈分配孔,分杂机无孔分水机有重力盘和出油口、出水口、分杂机只有出油心不需要重力盘并要堵住出水口因此，两者只需要更改个别元件即可互换。例如将无孔盘架代替有孔盘架，以厚盖盘和分杂盘代替分水机盖盘和有孔分离盘，取消重力盘，就可以将分水机改装为分杂机。2.2分油机的基本结构分油机的类型有很多，但是基本结构和工作过程大同小异。现以ALFA-LAVALMMPX型自动排渣分油机为例加以说明。该分油机机体下部安装着分离筒的传动机构。分离筒由马达经摩擦离合器、涡轮机构驱动，以较高速度旋转。分离筒是分油机的核心部件，图2显示出了其分离筒和自动排渣系统的主要结构。.图2分离筒和自动排渣系统结构A．带翅套筒;a.水腔;AA.比重环;aa.油腔;B.小锁紧圈;C.液位环;D.配流器;E.顶盘;F.简盖;G.分离盘组;H大锁紧圈;I.排渣口;ii.渣空间;J.简本体;K.滑动底盘;L.滑动圈;M1、M2.喷嘴;N.定量环;O.弹簧;P.开启工作水进口;Pg.密封和补偿水进口;Q.进油口;R.净油出口;S.出水口;T.向心水泵;U.向心油泵;V.进口管;VV.配油锥体;W.筒盖密封环;X.泄水阀;Y.开启水腔;Y.密封水腔;Z.配水盘;ZZ.弹簧座;10.水封水/置换水进口2.3分油机的工作原理分油机是通过高速离心力来将燃油和滑油中的水和杂质进行分离的。其主要工作原理是:让需净化的油进入分油机中做高速旋转，密度较大的水滴和机械杂质所受的离心力大，被甩向外围，水被引出，机械杂质则定期排出:密度较小的净油所受到的离心力较小，便向里流动，从靠近转轴的的出口流出,油从而得到净化。分油机根据用途不同可分为分水机和分杂机。当需要分离的油中含有水分较多时，使用分水机，分离油中的水分及杂质:当待分油中所含水分较少时，使用分杂机，分离出的杂质和少量水分从排渣口排出。只要将盘架换为不带分配孔的盘架，将出水通道封死，便可将分水机改成分杂机。分油机分油前应将一部分热水经进油口注入分离筒，直至出水口有谁流出为止，使之在简内外周形成水封区，引入的水就叫做水封水。然后待净化的油由进油泵泵进分油机，进入分离筒后流向下部，再经盘架的分配孔进入分离盘间，被分离盘片分成若干层的油随分离筒一起高速转动。由于外围有一层水封，故能防止油从出口跑掉。从油中分出的水将挤兑原来的水封水，使之经顶盖和分离筒盖、重力环间的环形空间，由向心水泵排出。油中的机械杂质将穿过水封区被甩出聚集在分离筒内壁上，然后定期自动或手动排出。净油则连续地经过盘架和顶盖间的环形通道，由向心油泵排出。在分离筒内油水因密度不同而形成油水分界的圆柱形面叫油水分界面。分界面以内的空间是油，分界面以外的空间为水和杂质。有水分界面的位置非常重要，其直接影响油的分离质量，其最佳位置应在分离盘的外边缘，从而使油能充分利用分离通道的全部长度，达到最佳的分离效果。若油水分界面向内移动进入分离盘组件，则造成分离盘片堵塞，被油携带的若干水滴和细小杂质将分离不出而随油一起排出分离筒，降低了分离效果。若分界面向外移动，一方面会降低从水中分离出油的效果，从而造成水中带油，另一方面，有可能破坏水封，造成油经出水口流出，即出水口跑油。

分油机的运行管理3.1燃油或滑油的加热温度和分油量的确定燃油或者滑油在分离之前，需要经过分油机所装备的加热器来进行一个加热的过程，这样可以降低粘度，增大水，油和杂质的密度之差，用来优化分离效果。不过油温不可以过高，过高会造成油水分界面的水分蒸发，导致跑油。那加热温度的确定就要取决于燃油或滑油的质量和水在一定大气压的沸点。当分油机在运行时，分油量越少那么它的分离效果就会越好，循环分离的次数也会越少，所以过分追求较小的分油量这是不可取的。油的粘度越大那么分离效果越差，加热可在一定程度上间接的提高分离效果。3.2选取最好的工作方式现代大型船舶分油机在船上使用时，它的工作方式有以下三种：单机运行：将全部的流量用一台分水机来承担。并联运行：将流量划分一半，由两台分水机进行工作。串联运行：将一台分水机和一台分杂机前后串连工作，但是每一台都要承担全部的工作流量。一般来说这种工作方式是最好的，即便分水机分离效果不佳，分杂机也能维持一个不错的分离效果。3.3操作分油机的要点在启动分油机之前我们应当仔细检查每个转动部件的灵活性，以防止部件的卡死。这种检查包括将机盖打开检查分离筒有没有卡顿现象，刹车装置的固定杆有没有脱开，电动机的轴承有没有卡死等。接着要检查底座的滑油量是否适当，油泵的油杯润滑脂有没有足够。紧接着要检查高位水箱水量是不是充足，各管路是不是通畅，分离油温是不是合适等等。经检查各部件均属正常后,才可起动电动机。起动后约经2min，待分离筒达到全速后,把控制阀转到“密封”位置(上一次使用停车后控制阀应在“空位”位置)[[]施有根，王引开,柳英豪.浅析分油机跑油故障及处理[J][]施有根，王引开,柳英豪.浅析分油机跑油故障及处理[J].航海,2014.05当采用分杂机时,在把分离筒密封好以后，进油应该快些,因为它没有水封区,不存在燃油将水封冲破的问题，而且进油加快后，还能使燃油中杂质不易沉淀在分离筒底的转轴附近。在分油机工作期间，为了保证分离效果良好,要力求保持燃油加热温度不变，流量变化不大等等。必须随时注意分油机的工作状态，当发现分油机运转异常或噪声和振动太大时，应立即停车检查[[]高冬冬[]高冬冬.港作拖轮运行和维修成本控制的研究与实践[D].大连海事大学硕士学位论文，2014.05在运转中,应该通过相应的观察孔观察出水口和排渣管中是否有大量燃油(水中带有油花是允许的)和是否有溢油现象。若有,则需随时调整并消除。分油机连续工作一段时间后,分离筒的排渣工作是必不可少的，污渣的聚集将严重降低分离效果。排渣的时间间隔取决于燃油中的杂质含量和分油量的多少。合理的时间间隔最好通过实际运行效果来确定[[]周卫杰.DZY-30型分油机立轴轴承损坏原因探讨[J].科技经济市场,2009.[]周卫杰.DZY-30型分油机立轴轴承损坏原因探讨[J].科技经济市场,2009.11当认为排渣动作满意后，再把控制阀依次转到“空位”、“密封”和“补偿”位置，重新进行分油作业。特殊原因下，分油机运转时间太久而未能及时按照规定的时间进行排渣工作，且分离筒内聚集了过多污渣，必不可进行自动排渣，因为筒内污渣很大程度上已经结成了硬块，此时进行自动排渣，污渣块会破碎分离并且质量形状不一，那么分油机就会产生振动，甚至破坏有关部件。在这种情况下，我们应当停止分油机的工作，对它进行一个仔细的清洁。当完成分油作业时,不能直接关闭电动机，而需按下述步骤停止分油机。首先切断进油，如果分离的是重油，为了防止停车后燃油在管系中凝固，可在切断进油之前改用轻质柴油以冲洗管路，或把有关管系的油吸光、放掉，然后开启引水阀，回收分离筒内的剩油，再进行排渣动作。排渣完毕后,将控制阀转到“空位”位置，切断工作水，以防止高置水箱的水经配水盘流失。最后,切断电动机电源，停止分油机转动[[]宫子武[]宫子武.DE-LAVAL分油机跑油故障分析及处理[J].青岛远洋船员学院学报,2009.04分油机运行中噪声和振动特性的分析以及排除振动故障和噪音一般同时出现，引起异常振动的原因很多，主要有:分离筒与分离盘架之间的配合存在较大误差，锁紧螺帽没有锁紧;减振弹簧损坏或者缓冲橡皮圈损坏;立轴及其底部滚珠磨损严重:分离筒脏污使分离筒重心发生偏移:齿轮间隙过大或者干磨擦;滚珠轴承损坏等。分油机突然发生不正常的振动,很可能是内部某个部件损坏，如喊振弹簧失效或断裂,齿轮损坏，滚珠轴承损坏等;从另一方面说，如果分油机的振动渐渐变大,振动效果一般,部分原因是因为筒内变脏，按照上面的分析去解决遇到分油机异常振动或者异常噪音时[[]詹玉龙，张启陆.船舶分油机常见故障分析和防范措施[J].航海技术,2006.03]，[]詹玉龙，张启陆.船舶分油机常见故障分析和防范措施[J].航海技术,2006.03为了确保分离的圆盘周围的分配孔对齐，以产生垂直的配油安全通道，使液压油可以通过安全通道流向每个分离出来的区域，并进行询问和分离。如果突出的肋条断裂，则应拆下并更换分离的光盘。对于初学者来说，很容易将每张光盘都弄成一样。实际上，顶部和底面的分隔板与其他分隔板不同。如果反向安装，不仅分离板的实际效果不是理想的，也很可能引起振动。另外，在分离的圆柱体本身上有一个凹槽。组装时，请注意将机架上的精确定位键对准凹槽。这样在安装螺帽时压力太松，在操作过程中很容易引起振动。值得一提的是，分离的圆柱体本身和主轴轴承的中间部分已根据锥形锁紧螺母拧紧。螺纹是防外螺纹，与汽油发动机的工作方向相反。为了便于下次拆卸，请在安装过程中涂一些黄色的乳脂。以上所有过程都遇到困难装配分油机的任何部分出现问题,都有可能对分离筒的动平衡造成损害,进一步产生异常振动。减振弹簧损坏或缓冲橡皮圈损坏。由于分离筒位置离底部很高,重心也高,同时由于分油机转速很快,立轴的中部一般都设置一个减振弹簧盘,盘内有8根刚度很大的不易损坏的减振弹簧当某个弹簧失效或者折断时,应同时全部换新。若不能及时更换,可加塞垫片或适度调节弹簧座螺母,起到临时减振作用。这种方法只可短期应急使用,应尽早换新全部减振弹簧。立轴自身磨损很少见但也有可能发生。分离片是否太脏，只需要打开分油机就可以断定，如果太脏就拆开清晰[[]王松明[]王松明.船用分油机常见故障的判断与排除[J].天津航海,2010.07齿轮干磨,中间滚珠轴承损坏等,都能引起分油机振动。若联轴器上的磨擦片失效,不仅引起振动,还会因转速不够发生跑油现象。船舶机舱的工作环境往往伴随着很大的机械噪声，分油机分布在机舱里，是对保障柴油机良好运行的一个重要部件，在分油机运行管理时要严格遵守管理程序，定期详细检查，注意油位，防止运动部件的过度磨损，质量不均匀，排渣不干净等问题，同时减震器的安装也减小了一定程度的分油机振动。MOPX型分油机出水口跑油故障5.1故障现象打开分油机等到电机获得正确的转速后，先进水封水完成水封，然后开始供油，分油机工作正常，排油口处排出了燃油，但在几分钟后，燃油从出水口排出被发现。立刻按下暂停开关，此时分油机自动排渣。紧接着进行分油动作，不久后，又一次发生了跑油。详细地将分油机电动机转速，高置水箱的水位以及进油的温度进行查看，接着按照准确的操作，重启分油机，故障依旧还在。5.2故障分析从刚才的情境中，分油机可以正常分油作业，且在分油后一会发生跑油，从这个情况我们可以得出以下些许结论。①提供水的系统正常，不存在泄漏。表示分离筒盖与滑动底盘之间的密封性良好，如果密封性能不好，进入分油机的水封水将会直接从排渣口跑掉，动作之后也不会看见有水的痕迹。②我们那时对油温、油柜油位、水柜水位、管路等相关的工况做了查看,一切正常,而且测速结果能够确定电机摩擦片正常，分油机的运行动作也是严格要求，因此关于水封水破坏从而造成跑油也是不会发生的。③油的质量、比重环对水封有影响，但是油的质量一直不会改变，比重环也是标准尺寸，因此不存在由比重环不当而引发故障的嫌疑。分油机刚开始正常分油，则能够断定水封密封性是良好的，一段时间之后发生出水口跑油，是因为水封水在不断地减少，那么油水分界面就会往外偏移，因此出现出水口跑油的现象。又对分油机的结构进行了分析，基本上是因为活动底盘和分离筒之间的密封不好造成的。主密封环在分离筒盖上，起到阻止水封水泄漏的作用，密封水将滑动底盘顶起，与分离筒盖密切贴合。假使主密封环有磨损不能进行良好的密封，那么分离筒和排渣口的液体连通，引入的水封水将从分离筒与活塞底盘之间的空隙中迅速泄漏，导致正确的水封不可以建立。由上面的故障可以看出，主密封环只发生较小泄漏，水封建立起来时需要的水量较大，较小的泄漏不会使水封水不足，因此水封得以建立起来，可是在后面的分油过程当中，水封水不断泄漏而从油中分离出来的水比较少，难以补偿泄漏的水，使水封水明显不足，这最后才导致水封被破坏，出现油从出水口流出，综上所述即为分油机故障的原因[[]胡丁山[]胡丁山.分油机故障导致主机滑油乳化实例[J].航海技术,2016.0