副机高压油泵咬死故障分析与应对

随着油价大幅攀升，石油提炼技术进步，现在炼油二次加工采用热裂化、焦化和减粘裂化、催化裂化、加氢裂化等先进技术，提炼出更多渣油，同时渣油的质量也越来越差。船用燃料油就是这些石油蒸馏剩余的渣油，粘度多在3500s以上。与此同时，由于航运市场的激烈竞争，为了提高船舶营运效益，船公司一直在降低船舶燃料费用上下功夫;而柴油机制造商为了迎合市场，不断改进主副机及锅炉的设计，使之能够使用劣质燃油，从油种差价中降低经营成本。本人工作过的船舶副机使用的燃料油与主机燃料油一样，规格都为IF380cst，这为公司带来了可观的经济效益，但也增加了管理难度，稍有不慎，副机高压油泵就会出故障，直接影响船舶安全。这就要求轮机管理人员不断总结经验，探索更科学、更合理的管理手段来保证副机的安全运行。一、副机高压油泵咬死常见故障现象在我部1700TEU和3400TEU船上副机均为WARTSILA公司的产品，只是缸数及个别系统不一样，但是却普遍遇到过高压油泵柱塞与套筒咬死故障，并且多发生在启动和停车过程中，正常运行中偶尔也会发生以下现象:1、副机启动时个别一个缸或几个缸高压油泵柱塞与套筒卡住，使油门杆来不及动作，副机启动失败。2、副机启动过程中单缸高压油泵柱塞与套筒卡住，副机能启动起来，但单缸不发火，副机运转时振动剧烈，其它缸排温激增。3、副机正常运行中，突然某缸高压油泵柱塞与套筒卡住。这种故障危害性最大。本人在两条船都曾碰到这种情况，且都发生在深夜的无人机舱值班期间，警报响后下机舱发现副机排温高温报警，单缸排温低，其它缸却都已超过500℃，发电机频率波动不稳定，所有设备控制箱的电流表都在随之波动，所有的照明灯都在闪。检查后发现运行中的副机单缸高压油泵柱塞与套筒卡住。4、副机卸载时出现个别缸的高压油泵柱塞与套筒卡住，运行中的副机不能随调速器减小油门，发生飞车保护并保警，导致副机直接停车。二、原因浅析1、结构原因副机高压油泵柱塞与套筒卡住现象多发与其设计及构造原理密不可分。柱塞与套筒是一对精密偶件，当副机以720RPM甚至900RPM运转时，柱塞也以相对应一半的速度做往复运动，而柱塞与套筒相对运动的接触面油来自润滑系统的滑油润滑，一旦断油，便会引起干摩擦，很快造成咬死现象。从套筒内部结构可知，来自副机自带滑油泵的润滑油首先经过高压油泵本体，然后引入套筒外缘，套筒外缘有三个油孔通道，其中两个进油孔和一个排油孔，中间由密封圈隔开。压力滑油经套筒外缘油孔到达套筒内上下布置的通道，最后进入分布在套筒内壁的油槽中起润滑作用。从其油孔、通道和油槽的尺寸来讲，通径均比较细小，这就对润滑油的质量要求极高。如果滑油质量低劣或脏污，再加上燃油温度为130℃，使高压油泵本体处于一个高温环境，极易使滑油在高温下产生积碳和杂质积聚，引起通道堵塞，柱塞偶件在无充足的润滑油情况下卡住。在拆检高压油泵过程中，经常发现本体内部的油孔通道积碳堵塞严重，根本无法清通。2、人为操作因素副机重、轻油转换速度太快和卸载后副机空转时间过短，是导致副机高压油泵卡住的另一原因，由于换用不同油种时急于求成，升温或降温太快，使高压油泵骤冷骤热。副机高压油泵柱塞和套筒虽然膨胀系数相同，但柱塞被高温燃油包围，升温和膨胀快;套筒内部是高温燃油，外面是相对较低，升温和膨胀较慢。而柱塞和套筒配合间隙极小，升温和膨胀的速度不同导致柱塞套筒偶件的配合变为过盈配合而卡死。三、应对措施1、加强燃油管理a．按说明书要求配备和使用燃油添加剂和助燃剂，切实保证燃油品质的相对稳定;b.燃油先装先用，不使之留船过久，以避免燃油变质;c．加强燃油分油机的定期维护保养，确保其良好的工作状况，提高燃油净化质量;d.加强燃油进机的温度（粘度）控制，参照说明书并结合实践经验确定燃油沉淀柜、日用柜和燃油进机的最佳温度，以保证燃油的最佳粘度，必须用粘度计调节并控制燃油温度升降幅度，佣保温度变化速度小于2℃/min，燃油粘度必须大于2cst;e．尽可能减少混油，包括减少任何不同产地、不同品种和不同批次的燃油相混。拟加油的油舱在加装前尽可能驳空，换用不同品种或不同批次燃油时，尽可能提高一种燃油的数量比例，降低另一种燃油的比例。2、加强副机滑油系统的管理坚持使用滑油分油机对副机曲拐箱系统滑油的分离。定期清洗滑油进机滤器及离心滤器，从拆检的安全滤器、纸质滤器及离心滤器的脏污程度可以目视滑油质量，还可送至专业的检测机构作进一步滑油化验，一旦脏污严重或有重油漏入滑油系统，滑油必须及时更换，保证滑油质量也就保证了高压油泵的良好润滑工况。3、适当缩短副机高压油泵的拆检保养周期按说明书高压油泵的拆检周期可以到16000小时，但实际工作中当高压油泵运行到6000-8000小时就会出现故障，所以本人认为副机高压泵使用时间8000小时左右，通过检查运转或停车时高压油泵齿条油门杆的活络状况，确定是否需要提前进行高压油泵的拆检保养。拆检时更换所有密封圈,特别注意要清洁套筒各油孔、通道和油槽，如遇堵塞无法清通则须更换备品。柱塞上积的油垢可以用厨房洗碗用的百洁布适当清洁。4、注意加强副机运转中和停机时的科学管理副机正常运转期间，一般负荷变化不会太大，所以高压油泵油门变化也较小，高压油泵柱塞和套筒圆周方向的相对位置基本不变，因此副机运转期间，建议3天左右要对各缸高压油泵齿条加润滑油活络，保证各部件润滑充分。副机卸载后停车前最好空载运转5-10分钟，并加油活络高压油泵齿条，停车后立刻盘车几转，并再次检查高压油泵的齿条是否活络，如有卡阻，马上启动副机或仅仅冲一下车，加油活络齿条，直至卡阻现象消失，为下次启动副机做好准备。只要确保停车时高压油