某型中速柴油机滑油低压停车故障排查及讨论

一、故障处理过程某港作全回转拖轮配备主机为两台洋马6EY22AW型中速六缸柴油机，额定转速900RPM，燃油平时零号轻柴油，冬季为负十号轻柴，废气涡轮增压带空气冷却器，干式油底壳，机带滑油泵强制润滑，单机功率1,330KW，舵桨为SRP1012FP型舵桨装置。该船舶正常作业中突然右主机滑油滤器压差高报警，消音不能复位，紧接着主机滑油低压报警，主机滑油低压自动停车报警，柴油机自动停车。机舱值班人员对故障初步判断：（1）压力传感器故障，（2）滤器脏堵。滑油压力传感器压差高报警，低压报警，低压停车三个独立的传感器，同时故障不大可能，用备用滑油泵为主机供油，发现主机滑油压力表没有表压，滑油滤器脏堵问题清楚显现。进一步观察，滑油备用泵供油压力正常，进机滑油压力没有。结合进机滤器压差报警，明确滑油进机精滤器堵塞，进机滤器为自动反冲洗过滤。拆开滤器发现有大量沉积物及胶状物，轮机人员用轻柴油清洗后试车，发现进机滑油压力正常工作范围在4bre.，但进机压力明显低于此值，运行5min后压力进一步下降，导致停车。轮机人员进一步将旋转滤器拆下，抽出芯子清洁，再次发现胶状物，并且通过滑油气味判断滑油氧化变质。随后用超声波请洗滤器芯子，清洁滑油系统各道滤清，按要求清洁该主机右滑油舱，更换新的合格滑油，用备用泵为主机供油，持续20min，滑油进机压力始终保持在正常值，装复各道滤器后主机滑油压力恢复正常，动车试运行，主机滑油压力正常。这就提出两个问题：（1）对于使用5,000多小时的滑油，滤器为什么脏堵？（2）引起滑油变质的原因在哪？二、滑油系统工作原理润滑油的作用为润滑、减磨、冷却、密封、清洁等是柴油机工作可靠性、动力性的有力保证。图1为柴油机滑油系统原理图。图1

柴油机滑油系统原理图机带滑油泵从滑油循环舱经粗滤器吸入滑油，滑油分成两路：一路经过管壳式滑油冷却器、滑油自动反冲洗过滤器到柴油机滑油总管内，另外一路经过离心式旁通过滤器回油底壳。滑油总管内滑油进入各缸主轴承润滑轴承和主轴颈，经过曲轴内部通道进入连杆大端润滑曲柄销轴承，润滑活塞销及活塞。滑油总管内的滑油进入齿轮箱、气阀摇臂、凸轮轴、增压器等部位。通常启动主机前为减轻各部件的磨损，提前启动备用滑油泵供油。三、故障分析滑油压力正常与否直接反映了滑油系统的工作状况，滑油压力影响柴油机各部件是否有足够的润滑油量，是形成油膜使运动部件承载机械压力的有力保证。由滑油系统原理图看出滑油压力低压受各种因素影响，因素有滑油压力传感器、滑油管路及滤器、滑油泵、系统调压阀，滑油油品、柴油机内部零部件间隙等。1、压力传感器6EY22AW洋马柴油机正常运行滑油压力为0.55~0.6MPa，滑油低压报警值为0.2MPa，低压停车值为0.15MPa。压力开关为常开，滑油压力低于0.15MPa闭合并停车。拆解检测铜管并用压缩空气吹洗，压力传感器接线良好，无异常。2、滑油泵该柴油机配备了两台滑油泵，备用泵为电动齿轮泵，流量15m³/h，机带滑油泵为齿轮泵32.7m³/h*0.9MPa，油泵间隙增大，造成泵内部泄漏量增大，造成油压不能达到正常压力。油泵齿轮间隙问题是过程性的，其压力是逐步变化的。油泵损坏是突发的造成滑油压力降低或消失，在检修过程中油泵持续供油，经检查油泵齿轮及内部传动部分良好无异常。3、系统调压阀系统调压阀是维持系统压力稳定的重要部件，当系统压力大于设定压力时，调压阀开启，增大旁通流量，当油温升高，粘度降低时，调压阀泄流量降低，维持系统压力稳定。在滤器清洗后试车运转中压力正常，故调压阀无异常。4、滑油管路及滤器经检查滑油管路及接口处垫片无泄漏。该柴油机滑油系统配备了备用泵进口单联滤器、机带泵吸入金属网式32目双联粗滤器、滑油自动反冲洗30μm过滤器、离心式旁通过滤器。本柴油机就是滤器压差高首先报警。滑油滤器压差过高报警的原因有滑油温度低，粘度大，流动性差，再有滤器脏堵。通常在冷机运行时，由于滑油温度低，粘度大，流动性差，出现压差报警，通过短时运行随着滑油温度升高，压差报警会自动消除，若滤器脏堵，造成压差报警，由于减少对主油道的滑油供应，造成运动部件缺少润滑摩擦面受损，造成机损事故。自动反冲洗滤器通过滑油泵提供的滑油驱动滤器旋转，滤器元件与反冲洗油道连通进行清洗，在滑油品质良好的情况下，一般不会脏堵，但是滑油品质恶化污染严重，超出自动清洗滤器能力导致自清滤器堵死，拆解清洗自清滤器时，发现自动反冲洗滤器内部32个滤器芯子有大量沉积物造成脏堵，清洁过后试车运转5min后该故障再次出现，再次打开滤器又发现沉积物，说明滤器本身功能正常，排除自清洗滤器本身故障，滑油中含有大量杂质和沉积物。5、滑油油品轮机人员在日常管理中，通过理论知识和简易方法来判断滑油的品质。测量滑油舱的液位来判断滑油耗量大小或是否进水，通过清洁滤器观察滑油中的沉积物是否含有金属磨屑来判断柴油机内部运动部件是否受损，通过滑油气味判断滑油是否氧化变质，用手来判断滑油的黏度变化，观察滑油的光泽是不是进水乳化等。该轮检修时在冬季，启动备用滑油泵供油但滑油泵无压力或压力很低，清洗滤器发现大量沉积物、滑油气味严重判断该柴油机滑油氧化变质，滑油变质产生的沉积物造成反冲洗滤器堵塞，造成滑油低压停车事故。滑油品质恶化的原因在哪里呢？通过与轮机人员交谈，由于检修和系统消耗，滑油舱液位降低，舵桨间设有滑油储存柜，该轮进行了补油，经调查补加油品为同型号不同厂家生产的油品，而且油品搁置了7年，这就违背了油品使用规则，不同牌号不同批次的油品不能混淆，因添加剂不同，会导致油品性质恶化，产生大量胶质沉淀物，是滤器堵塞原因之一。其二经查找故障记录，两个月前，该机出现过中冷器堵塞，导致扫气温度过高，增压器排温过高，底座及壳体烧红现象，通过原理图与实际管系分析，该增压器润滑油量很大。导致通过增压器的滑油温度过高，滑油高温氧化变质，大量的滑油被高温炭化，由于自清滤芯为30微米，而却滤器芯子为多层叠加而成，空隙被碳化的颗粒堵塞，这也印证了第一次用柴油清洗滤器只运行短暂时间，再次滤器脏堵。通过对该轮使用的润滑油油样进行理化分析，理化指标滑油粘度超标80%，不容氧化物超300%，该主机使用的滑油严重变质。四、故障分析结论该主机高速运行中由于中冷器堵塞，导致滑油氧化变质，高温氧化变质使滑油炭化，致使滤器滤器堵塞，又因轮机员违规补加同型号不同厂家过期的滑油混合，加速了滑油变质，产生大量不容胶质混合物，进一步加剧了滑油品质的恶化，长期积累滑油压力降低，由于夏季天气温度高，滑油流动性强，滑油反冲洗滤器没有完全堵塞，冬季气温低，滑油黏度大，滑油凝固，滑油氧化产生的沉积物造成滤器堵塞造成滑油低压停车事故。五、结束语通过该故障实例，轮机人员对柴油机运行管理存在以下几个问题：（1）没有时刻关注机器的运行状态及压力、温度等参数，平时滑油压力没有报警就没在意过，空冷器过热长期积累导致滑油氧化变质。（2）没有按照保养规则及时清洗滤器，自清洗滤器三年没有清洗。（3）没有按照规定要求化验滑油品质。（4）