船舶柴油机增压器易出现的故障和运行中的管理

柴油机增压器是不允在喘振下工作的，因这时不仅达不到预期的增压比，而且会引起压气机叶轮叶片振动，造成叶片疲劳断裂，会使增压器转子发生强烈振动。一、引起增压器喘振的原因增压器的压气机系统中气流强烈波动而引起压气机的强烈振动,并发出粗大的喘息声,就叫增压器的喘振现象。这种现象会引起增压器转轴振动和整个增压器的机械颠簸,对增压器的安全运行危害极大,造成增压器喘振的原因很多,归纳如下:1、气流通道堵塞。压气机的气流通道是从进口滤网→压气机→空冷器→扫气箱→气缸进气口→排气口(阀)→排气管→废气涡轮→烟囱。这一系统中的任一环节脏堵都会使流量减少,背压增高。其中易脏污的部件是进口滤网、压气机叶片扩散器和叶轮、空冷器、气缸进排气口、涡轮喷嘴环和叶轮,应加以清洁,排除脏堵。2、主机自身部件故障,导致增压器匹配不良。活塞环大量漏气,排气门关闭不严,致使增压器的转速增高,增压器的排量增大,主机用不完,背压增高而产生喘振。应加强维修,正确调整排气门热间隙。3、柴油机设有多台脉冲增压器,其中某缸熄灭致使该增压器转速下降,而扫气箱压力变化极小,致使该增压器背压升高。如在这种情况下发生喘振,可以将另一台不喘振的增压器所联接的气缸停油,以调整扫气箱的压力适应增压器的背压。或因柴油机各缸负荷严重不均,这时与负荷最小的缸联接的增压器也会产生背压高的情况而造成喘振,那就要测定各缸负荷,认定后将其喷油量适当提高,各缸负荷尽量均匀,即能排除。4、串并联增压系统中一、二级增压之间不协调造成喘振。当串联增压系统中,在高负荷下,往复增压泵气量有所增加,但此时没有涡轮增压器排气量增加得快,造成往复泵不能全部吸收涡轮增压器的排气量,使增压器排气管路压力急剧升高,从而背压增高发生喘振,这时可适当降低负荷至喘振消除。当并联增压系统在低负荷时,涡轮增压器排气量减少,而往复泵的排量减少得较少,由于涡轮增压器与往复泵的排气端是并联的,这样往复泵较高排量的干扰就形成涡轮增压器的背压,严重时就会发生喘振,在这种情况下,可以适当提高些负荷直到喘振消除。5、柴油机运行中,柴油机与增压器暂时失配,若轮机员操作不慎,则可能使增压器与柴油机暂时失配而喘振。(1)机动时急速降低柴油机转速,这时因柴油机运动部件质量大,很快停止转动,而增压器的惯性大,还在供气,就造成瞬时增压器高背压而发生喘振,直至自动消除为止。(2）加速时加油过快,因此时主机部件质量大转速上升较慢,而增压器转子质量小,转速则上升得快,两者失去匹配关系,待主机转速上升后,又会恢复匹配,喘振可消失。这两种情况改善操作可减少此现象的出现。(3）大风浪中航行时,因主机转速波动大，废气能量波动也大。造成增压器排量波动也大,致使柴油机与增压器的匹配暂时失调,而道成增压器时喘时不喘的现象。如主机调速器的灵敏度高些会好些。喘振的危害主要引发透平增压器两端轴承损坏、造成透平增压器损坏和涡壳损坏。二、故障排除1、透平增压器增压端轴承损坏某船装有MANB&W型主机。该增压器型号VTR560,最高转速为22000r/min,常用14000r/min,并在其两端有一台自带独立油泵。该船是由某船厂1998年制造,投入营运到7000h,分别出现增压器轴承和铀颈严重烧坏,增压叶轮与增压涡壳扫堂,透平增压器增压叶轮严重预环导现象。事故开始时,发现增压端的轴承润滑油污染,经更换新滑油后航行36h抵港,打开消油至端盖情况相同。由于第一次油污染的原因尚未找出,修妥开航后相隔仅2.5d后又重复发生轴承烧损致使增压器损坏。第二次损坏即电告公司联系BBC公司派专家来船修理检查测量间隙换新轴承后恢复正常航行。2、透平增压器废气端滑油渗水某船主机型号为SULZER6RND,增压器为VTR631一台并在其两端各设有一台自带独立油泵。航行中值班巡视发现透平端轴承油池上三块观察镜面,不像平时的透明色而是乳白色,即汇报轮机长。并与驾驶室联系停车检查。将轴承内滑油放出来,先是乳白色的水约小半茶杯,之后则是滑油,但其内室掺有水珠和气泡。放完后将油池内擦干再细心检查,不见有渗漏之处,只见在其底部的油漆有鼓泡的样子且漆皮呈焦黑状。只好重新换油。继续运转数天后,又出现上述情况,又停车检查换油,还是没有找到损坏裂缝的地方,后来在油池闷头上装了一只考克,放水加油两遍,维持到目的港。到港后再拆检时,发现油池底部有个凸缘,在其根部不时有水珠渗出,细看有如苍蝇脚一样的裂缝一条,长约50mm。后经凿钻止裂孔并涂上粘结剂,暂时维持使用;拆除机壳冷却水腔上部的道门,从里面竟清除出片状锈垢约10kg,锈垢把冷却水孔通道也差一点堵死。后又在排气壳处的冷却水腔内清除了锈垢约15kg,由此说明该轮冷却水没有作过处理已经多年了,增压器也近5年没有做过解体清洁,以致使水垢和铁锈一层层地锈蚀呈片状形,壳体在传热效果下降后,引起壳壁发生高温,从而在应力集中的缘根部产生了裂缝,停车时不漏航行时漏,说明喘振导致从裂缝渗出水。三、管理措施1、第一个故障主要原因是滑油污染,造成油泵供量减少所致。保证轴承润滑油足够的油量且无污染和无杂质,才能确保轴承的使用寿命。2、加强对透平增压器两端轴承的勤检查和测量下沉量,观察其变化。3、主机启动时,不管是靠泊或是航行中,都应按正常操作规定的步骤,即检查增压器两端子自带油泵的工作情况及泵油量,特别是换油后的第一次启动时。4、柴油机烧重油或长期燃烧不良,对结炭和钒的氧化物尽量使用化学除炭剂吹洗,切勿用水吹洗或定期解体清洗,防止叶片结炭不均而强烈振动。5、透平增压器两端轴承室的滑油,应勤观察油质油位。废气端污染说明轴向气封损坏或密封空气的通道被阻塞所造成,轴的径向油封损坏或间隙过大。压气端污染说明轴的径向油封损坏或轴承自身损坏造成。应立即停车检查。6、涡轮壳体燃气侧低温腐蚀,采取提高冷却水温,防止低温腐蚀。冷却水侧电化学腐蚀、气泡冲击腐蚀,冷却水应有合理计划采取化学处理,防腐蚀和结垢。7、涡轮废气端吹洗放残(气封用的)的三通阀,每天操作排放废