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WARTSILA電噴主機(jī)的6個(gè)管理要領(lǐng)
發(fā)布時(shí)間：2017-08-23
來(lái)源：遠(yuǎn)洋船員 瀏覽：5214次
近幾年，WARTSILA電噴二沖程柴油機(jī)廣泛應(yīng)用于各種類型新造商船上，其優(yōu)越的性能和先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念受到了廣大船東的青睞。智能電噴機(jī)是柴油機(jī)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，它的很多優(yōu)越之處確是傳統(tǒng)柴油機(jī)無(wú)法媲美的，其燃油噴射、排氣閥啟閉、啟動(dòng)空氣閥動(dòng)作、氣缸油注油動(dòng)力和定時(shí)控制等都實(shí)現(xiàn)了全電子控制，準(zhǔn)確的時(shí)刻，精確的時(shí)間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)這些精準(zhǔn)的動(dòng)作。與之配套的FLEX-VIEW9520軟件可通過(guò)計(jì)算機(jī)在線監(jiān)控柴油機(jī)的工作過(guò)程，其內(nèi)置的定時(shí)圖、趨勢(shì)圖、故障報(bào)警和診斷功能可幫助輪機(jī)管理人員進(jìn)行日常管理和故障排查。只是共軌電噴也是個(gè)新興技術(shù)，要更好地使用管理和維護(hù)保養(yǎng)，需要我們輪機(jī)管理人員共同探索共同努力。
本文僅就筆者幾年以來(lái)在船期間使用和管理瓦錫蘭電噴主機(jī)的一些經(jīng)驗(yàn)，對(duì)瓦錫蘭電噴主機(jī)幾個(gè)關(guān)鍵部件的日常管理做出淺析，供同仁參考。
1.缸套
2012年某公司某輪，主機(jī)型號(hào)：WARTSILA 7RT-FLEX68T-D，主機(jī)發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
2013年某公司某輪，主機(jī)型號(hào)：WARTSILA 5RT-FLEX58T-D，主機(jī)發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
2014年某公司某輪，主機(jī)型號(hào)：WARTSILA 6RT-FLEX58T-D，主機(jī)發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
通過(guò)以上多起拉缸事故案例，可以看出，WARTSILA電噴主機(jī)剛剛投入使用的時(shí)候，發(fā)生拉缸事故，已非個(gè)例。但是并不是缸套在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)上存在缺陷。因?yàn)橥鰪S的機(jī)器中發(fā)生拉缸故障的畢竟還是極少數(shù)?？偨Y(jié)這些事故教訓(xùn)，都不外乎兩大原因：①缸套水出口溫度設(shè)置偏低②過(guò)早過(guò)快調(diào)低了氣缸油注油率。
在當(dāng)下航運(yùn)市場(chǎng)持續(xù)低迷的時(shí)期，商船一般走經(jīng)濟(jì)航速，主機(jī)往往在50%左右甚至是長(zhǎng)期在50%以下負(fù)荷運(yùn)行，汽缸內(nèi)溫度往往低于其對(duì)應(yīng)汽缸壓力下的硫酸露點(diǎn)溫度，燃?xì)庵械牧蚍莺繕O易形成硫酸大量析出，在缸套表面形成酸性腐蝕，加速缸套磨損，進(jìn)一步惡化釀成拉缸事故。
預(yù)防措施：
①提高缸套水出口溫度?？紤]到缸套密封膠圈耐熱性能的影響，建議缸套水出口溫度設(shè)定在85-90℃。
現(xiàn)在新型主機(jī)很多使用LDCL系統(tǒng)（根據(jù)負(fù)荷控制缸套水溫度），將缸蓋冷卻和缸套冷卻分開(kāi)，在不改變缸蓋冷卻水溫度的前提下，讓缸套水出口溫度隨主機(jī)負(fù)荷變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)（70-120℃），使得主機(jī)在低負(fù)荷時(shí)能保持缸套水出口溫度在120℃。能夠極大避免主機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的低溫腐蝕。
②使用低硫燃油。但是增加營(yíng)運(yùn)成本。
③確?？绽淦?、擋水板工作正常。
④避免長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行。但是影響船舶節(jié)能減排，增加營(yíng)運(yùn)成本。
⑤合理選擇氣缸油，謹(jǐn)慎調(diào)整氣缸油注油率。
查閱主機(jī)說(shuō)明書(shū)關(guān)于氣缸油注油率的說(shuō)明，0-15小時(shí)1.4g/kWh，15-50小時(shí)1.2g/kWh ，50-200小時(shí)1.0g/kWh，200-500小時(shí)0.9g/kWh ，500-1000小時(shí)0.8g/kWh 。在實(shí)際使用過(guò)程中，不能過(guò)分的依賴說(shuō)明書(shū)而單純地追求低氣缸油耗 以節(jié)省船舶營(yíng)運(yùn)成本，氣缸油注油率的每一次下調(diào)一定要根據(jù)缸套活塞環(huán)的磨合情況謹(jǐn)慎進(jìn)行。務(wù)必做到缸套活塞環(huán)狀況勤檢查，調(diào)整前后缸套狀況仔細(xì)對(duì)比。
選用高堿值氣缸油（BN80-100）,這也是目前公認(rèn)的減少高參數(shù)柴油機(jī)低溫腐蝕的最可行方法之一。BN80氣缸油已經(jīng)上市，BN100氣缸油也即將投入市場(chǎng)。
⑥通過(guò)改進(jìn)注油功效，改善氣缸油中和效果。如選用ALPHA LUBE MK II氣缸注油器。
2.Flex控制模塊
機(jī)艙應(yīng)盡可能保持干燥清潔，尤其是燃油共軌下面的WECS控制箱。每缸一個(gè)FCM-20模塊，單缸所有數(shù)據(jù)在此匯集計(jì)算所有動(dòng)作指令從此發(fā)出。模塊箱應(yīng)經(jīng)常打開(kāi)檢查，杜絕灰塵、油氣、水分等進(jìn)入。日常檢修還要注意主機(jī)2米以內(nèi)禁止電焊作業(yè)，電焊電流會(huì)擊穿或損壞電子元件，主機(jī)周?chē)姾缸鳂I(yè)應(yīng)在主機(jī)停車(chē)狀態(tài)下關(guān)閉E-85控制箱所有開(kāi)關(guān)電源。
3.角度編碼器
曲軸角度編碼器是電噴機(jī)的一個(gè)核心部件，為WECS-9520控制系統(tǒng)提供完整的曲軸圓周角度。兩只角度編碼器連接在一根驅(qū)動(dòng)軸上，兩只都損壞主機(jī)無(wú)法運(yùn)行。①角度編碼器驅(qū)動(dòng)軸上滾珠軸承的潤(rùn)滑至關(guān)重要，軸承潤(rùn)滑油進(jìn)口管接頭處安裝了一只節(jié)流堵頭，節(jié)流堵頭上分布兩排共12個(gè)如針孔般大小的小孔，見(jiàn)圖4，小孔極易堵塞，定期檢查時(shí)應(yīng)用空氣吹通，主機(jī)滑油也要保持離心分離和盡量清潔。②角度編碼器的維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)該嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)要求，主機(jī)每運(yùn)行3000小時(shí)打開(kāi)罩殼檢查和調(diào)整。齒形皮帶張緊度要符合要求（小彈簧秤40N），皮帶表面不能有油污染。角度編碼器的零度是以主機(jī)第一缸的上止點(diǎn)為基準(zhǔn)，零度不準(zhǔn)將導(dǎo)致主機(jī)所有缸所有的定時(shí)產(chǎn)生誤差，零度的調(diào)整和校驗(yàn)非常重要。首先要找出第一缸準(zhǔn)確的上止點(diǎn)，如果新船飛輪刻度從未校驗(yàn)過(guò)，建議可以打開(kāi)第一缸曲拐箱道門(mén)在十字頭導(dǎo)軌上架設(shè)百分表，來(lái)回盤(pán)車(chē)至最上端，即為第一缸真正的上止點(diǎn)。如果與飛輪刻度沒(méi)有偏差，以后就可以以飛輪刻線為準(zhǔn)。盤(pán)車(chē)至第一缸上止點(diǎn)位置，檢查角度編碼器上主動(dòng)輪和從動(dòng)輪兩條紅色刻線是否重合，見(jiàn)圖5，檢查主機(jī)控制面板曲軸角度是否正好顯示零度。紅線不重合可以松開(kāi)皮帶和從動(dòng)輪調(diào)整重合，面板沒(méi)有正好顯示零度，可以設(shè)置角度補(bǔ)償，即在CA 1/2 Offset欄輸入修正值至Crank angle 1/2欄顯示0.0
本文僅就筆者幾年以來(lái)在船期間使用和管理瓦錫蘭電噴主機(jī)的一些經(jīng)驗(yàn)，對(duì)瓦錫蘭電噴主機(jī)幾個(gè)關(guān)鍵部件的日常管理做出淺析，供同仁參考。
1.缸套
2012年某公司某輪，主機(jī)型號(hào)：WARTSILA 7RT-FLEX68T-D，主機(jī)發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
2013年某公司某輪，主機(jī)型號(hào)：WARTSILA 5RT-FLEX58T-D，主機(jī)發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
2014年某公司某輪，主機(jī)型號(hào)：WARTSILA 6RT-FLEX58T-D，主機(jī)發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
通過(guò)以上多起拉缸事故案例，可以看出，WARTSILA電噴主機(jī)剛剛投入使用的時(shí)候，發(fā)生拉缸事故，已非個(gè)例。但是并不是缸套在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)上存在缺陷。因?yàn)橥鰪S的機(jī)器中發(fā)生拉缸故障的畢竟還是極少數(shù)?？偨Y(jié)這些事故教訓(xùn)，都不外乎兩大原因：①缸套水出口溫度設(shè)置偏低②過(guò)早過(guò)快調(diào)低了氣缸油注油率。
在當(dāng)下航運(yùn)市場(chǎng)持續(xù)低迷的時(shí)期，商船一般走經(jīng)濟(jì)航速，主機(jī)往往在50%左右甚至是長(zhǎng)期在50%以下負(fù)荷運(yùn)行，汽缸內(nèi)溫度往往低于其對(duì)應(yīng)汽缸壓力下的硫酸露點(diǎn)溫度，燃?xì)庵械牧蚍莺繕O易形成硫酸大量析出，在缸套表面形成酸性腐蝕，加速缸套磨損，進(jìn)一步惡化釀成拉缸事故。
預(yù)防措施：
①提高缸套水出口溫度?？紤]到缸套密封膠圈耐熱性能的影響，建議缸套水出口溫度設(shè)定在85-90℃。
現(xiàn)在新型主機(jī)很多使用LDCL系統(tǒng)（根據(jù)負(fù)荷控制缸套水溫度），將缸蓋冷卻和缸套冷卻分開(kāi)，在不改變缸蓋冷卻水溫度的前提下，讓缸套水出口溫度隨主機(jī)負(fù)荷變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)（70-120℃），使得主機(jī)在低負(fù)荷時(shí)能保持缸套水出口溫度在120℃。能夠極大避免主機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的低溫腐蝕。
②使用低硫燃油。但是增加營(yíng)運(yùn)成本。
③確?？绽淦?、擋水板工作正常。
④避免長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行。但是影響船舶節(jié)能減排，增加營(yíng)運(yùn)成本。
⑤合理選擇氣缸油，謹(jǐn)慎調(diào)整氣缸油注油率。
查閱主機(jī)說(shuō)明書(shū)關(guān)于氣缸油注油率的說(shuō)明，0-15小時(shí)1.4g/kWh，15-50小時(shí)1.2g/kWh ，50-200小時(shí)1.0g/kWh，200-500小時(shí)0.9g/kWh ，500-1000小時(shí)0.8g/kWh 。在實(shí)際使用過(guò)程中，不能過(guò)分的依賴說(shuō)明書(shū)而單純地追求低氣缸油耗 以節(jié)省船舶營(yíng)運(yùn)成本，氣缸油注油率的每一次下調(diào)一定要根據(jù)缸套活塞環(huán)的磨合情況謹(jǐn)慎進(jìn)行。務(wù)必做到缸套活塞環(huán)狀況勤檢查，調(diào)整前后缸套狀況仔細(xì)對(duì)比。
圖1 氣缸油注油率 ↑
過(guò)早過(guò)快調(diào)低氣缸油注油率，氣缸油中的堿值不足以中和燃?xì)庵形龀龅牧蛩岷?，就?huì)在缸套表面形成酸性腐蝕。前期表現(xiàn)就是在缸套中下部位形成大面積黑斑，嚴(yán)重者釀成拉缸事故。低溫腐蝕前期形成的缸套表面黑斑可以通過(guò)適當(dāng)提高氣缸油注油率和主機(jī)運(yùn)行負(fù)荷而逐漸消退。選用高堿值氣缸油（BN80-100）,這也是目前公認(rèn)的減少高參數(shù)柴油機(jī)低溫腐蝕的最可行方法之一。BN80氣缸油已經(jīng)上市，BN100氣缸油也即將投入市場(chǎng)。
⑥通過(guò)改進(jìn)注油功效，改善氣缸油中和效果。如選用ALPHA LUBE MK II氣缸注油器。
2.Flex控制模塊
機(jī)艙應(yīng)盡可能保持干燥清潔，尤其是燃油共軌下面的WECS控制箱。每缸一個(gè)FCM-20模塊，單缸所有數(shù)據(jù)在此匯集計(jì)算所有動(dòng)作指令從此發(fā)出。模塊箱應(yīng)經(jīng)常打開(kāi)檢查，杜絕灰塵、油氣、水分等進(jìn)入。日常檢修還要注意主機(jī)2米以內(nèi)禁止電焊作業(yè)，電焊電流會(huì)擊穿或損壞電子元件，主機(jī)周?chē)姾缸鳂I(yè)應(yīng)在主機(jī)停車(chē)狀態(tài)下關(guān)閉E-85控制箱所有開(kāi)關(guān)電源。
圖2 主機(jī)缸頭 ↑
圖3 FCM-20模塊 ↑
和傳統(tǒng)柴油機(jī)相比，電噴機(jī)的很多部件很多功能看不見(jiàn)摸不著。傳統(tǒng)柴油機(jī)在應(yīng)急情況下，完全可以脫開(kāi)控制系統(tǒng)，有油有水有氣就有辦法啟動(dòng)起來(lái)，而電噴機(jī)不是這樣，用電子元件去實(shí)現(xiàn)的很多功能靠人力靠手動(dòng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，所以電噴機(jī)在設(shè)計(jì)上關(guān)鍵部件多采用冗余設(shè)計(jì)。比如FCM-20模塊每缸一塊，機(jī)旁E-90箱在線備用一塊。一只模塊故障該缸動(dòng)作停止其他缸不受影響，任何一只模塊都可以被在線模塊替換。3.角度編碼器
曲軸角度編碼器是電噴機(jī)的一個(gè)核心部件，為WECS-9520控制系統(tǒng)提供完整的曲軸圓周角度。兩只角度編碼器連接在一根驅(qū)動(dòng)軸上，兩只都損壞主機(jī)無(wú)法運(yùn)行。①角度編碼器驅(qū)動(dòng)軸上滾珠軸承的潤(rùn)滑至關(guān)重要，軸承潤(rùn)滑油進(jìn)口管接頭處安裝了一只節(jié)流堵頭，節(jié)流堵頭上分布兩排共12個(gè)如針孔般大小的小孔，見(jiàn)圖4，小孔極易堵塞，定期檢查時(shí)應(yīng)用空氣吹通，主機(jī)滑油也要保持離心分離和盡量清潔。②角度編碼器的維護(hù)保養(yǎng)應(yīng)該嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)要求，主機(jī)每運(yùn)行3000小時(shí)打開(kāi)罩殼檢查和調(diào)整。齒形皮帶張緊度要符合要求（小彈簧秤40N），皮帶表面不能有油污染。角度編碼器的零度是以主機(jī)第一缸的上止點(diǎn)為基準(zhǔn)，零度不準(zhǔn)將導(dǎo)致主機(jī)所有缸所有的定時(shí)產(chǎn)生誤差，零度的調(diào)整和校驗(yàn)非常重要。首先要找出第一缸準(zhǔn)確的上止點(diǎn)，如果新船飛輪刻度從未校驗(yàn)過(guò)，建議可以打開(kāi)第一缸曲拐箱道門(mén)在十字頭導(dǎo)軌上架設(shè)百分表，來(lái)回盤(pán)車(chē)至最上端，即為第一缸真正的上止點(diǎn)。如果與飛輪刻度沒(méi)有偏差，以后就可以以飛輪刻線為準(zhǔn)。盤(pán)車(chē)至第一缸上止點(diǎn)位置，檢查角度編碼器上主動(dòng)輪和從動(dòng)輪兩條紅色刻線是否重合，見(jiàn)圖5，檢查主機(jī)控制面板曲軸角度是否正好顯示零度。紅線不重合可以松開(kāi)皮帶和從動(dòng)輪調(diào)整重合，面板沒(méi)有正好顯示零度，可以設(shè)置角度補(bǔ)償，即在CA 1/2 Offset欄輸入修正值至Crank angle 1/2欄顯示0.0
圖4 軸承潤(rùn)滑油管節(jié)流堵頭
圖5 曲軸角度編碼器 ↑
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