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WARTSILA電噴主機的6個管理要領(lǐng)
發(fā)布時間：2017-08-23
來源：遠(yuǎn)洋船員 瀏覽：5223次
近幾年，WARTSILA電噴二沖程柴油機廣泛應(yīng)用于各種類型新造商船上，其優(yōu)越的性能和先進的設(shè)計理念受到了廣大船東的青睞。智能電噴機是柴油機發(fā)展的一個趨勢，它的很多優(yōu)越之處確是傳統(tǒng)柴油機無法媲美的，其燃油噴射、排氣閥啟閉、啟動空氣閥動作、氣缸油注油動力和定時控制等都實現(xiàn)了全電子控制，準(zhǔn)確的時刻，精確的時間內(nèi)，實現(xiàn)這些精準(zhǔn)的動作。與之配套的FLEX-VIEW9520軟件可通過計算機在線監(jiān)控柴油機的工作過程，其內(nèi)置的定時圖、趨勢圖、故障報警和診斷功能可幫助輪機管理人員進行日常管理和故障排查。只是共軌電噴也是個新興技術(shù)，要更好地使用管理和維護保養(yǎng)，需要我們輪機管理人員共同探索共同努力。
本文僅就筆者幾年以來在船期間使用和管理瓦錫蘭電噴主機的一些經(jīng)驗，對瓦錫蘭電噴主機幾個關(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，主機型號：WARTSILA 7RT-FLEX68T-D，主機發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
2013年某公司某輪，主機型號：WARTSILA 5RT-FLEX58T-D，主機發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
2014年某公司某輪，主機型號：WARTSILA 6RT-FLEX58T-D，主機發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
通過以上多起拉缸事故案例，可以看出，WARTSILA電噴主機剛剛投入使用的時候，發(fā)生拉缸事故，已非個例。但是并不是缸套在設(shè)計和生產(chǎn)上存在缺陷。因為同批出廠的機器中發(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過早過快調(diào)低了氣缸油注油率。
在當(dāng)下航運市場持續(xù)低迷的時期，商船一般走經(jīng)濟航速，主機往往在50%左右甚至是長期在50%以下負(fù)荷運行，汽缸內(nèi)溫度往往低于其對應(yīng)汽缸壓力下的硫酸露點溫度，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，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負(fù)荷變化而自動調(diào)節(jié)（70-120℃），使得主機在低負(fù)荷時能保持缸套水出口溫度在120℃。能夠極大避免主機低負(fù)荷運行時的低溫腐蝕。
②使用低硫燃油。但是增加營運成本。
③確?？绽淦鳌跛骞ぷ髡?。
④避免長時間低負(fù)荷運行。但是影響船舶節(jié)能減排，增加營運成本。
⑤合理選擇氣缸油，謹(jǐn)慎調(diào)整氣缸油注油率。
查閱主機說明書關(guān)于氣缸油注油率的說明，0-15小時1.4g/kWh，15-50小時1.2g/kWh ，50-200小時1.0g/kWh，200-500小時0.9g/kWh ，500-1000小時0.8g/kWh 。在實際使用過程中，不能過分的依賴說明書而單純地追求低氣缸油耗 以節(jié)省船舶營運成本，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。
⑥通過改進注油功效，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FCM-20模塊，單缸所有數(shù)據(jù)在此匯集計算所有動作指令從此發(fā)出。模塊箱應(yīng)經(jīng)常打開檢查，杜絕灰塵、油氣、水分等進入。日常檢修還要注意主機2米以內(nèi)禁止電焊作業(yè)，電焊電流會擊穿或損壞電子元件，主機周圍電焊作業(yè)應(yīng)在主機停車狀態(tài)下關(guān)閉E-85控制箱所有開關(guān)電源。
3.角度編碼器
曲軸角度編碼器是電噴機的一個核心部件，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)動軸上，兩只都損壞主機無法運行。①角度編碼器驅(qū)動軸上滾珠軸承的潤滑至關(guān)重要，軸承潤滑油進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個如針孔般大小的小孔，見圖4，小孔極易堵塞，定期檢查時應(yīng)用空氣吹通，主機滑油也要保持離心分離和盡量清潔。②角度編碼器的維護保養(yǎng)應(yīng)該嚴(yán)格按照說明書要求，主機每運行3000小時打開罩殼檢查和調(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第一缸的上止點為基準(zhǔn)，零度不準(zhǔn)將導(dǎo)致主機所有缸所有的定時產(chǎn)生誤差，零度的調(diào)整和校驗非常重要。首先要找出第一缸準(zhǔn)確的上止點，如果新船飛輪刻度從未校驗過，建議可以打開第一缸曲拐箱道門在十字頭導(dǎo)軌上架設(shè)百分表，來回盤車至最上端，即為第一缸真正的上止點。如果與飛輪刻度沒有偏差，以后就可以以飛輪刻線為準(zhǔn)。盤車至第一缸上止點位置，檢查角度編碼器上主動輪和從動輪兩條紅色刻線是否重合，見圖5，檢查主機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皮帶和從動輪調(diào)整重合，面板沒有正好顯示零度，可以設(shè)置角度補償，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在船期間使用和管理瓦錫蘭電噴主機的一些經(jīng)驗，對瓦錫蘭電噴主機幾個關(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，主機型號：WARTSILA 7RT-FLEX68T-D，主機發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
2013年某公司某輪，主機型號：WARTSILA 5RT-FLEX58T-D，主機發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
2014年某公司某輪，主機型號：WARTSILA 6RT-FLEX58T-D，主機發(fā)生嚴(yán)重拉缸事故。
通過以上多起拉缸事故案例，可以看出，WARTSILA電噴主機剛剛投入使用的時候，發(fā)生拉缸事故，已非個例。但是并不是缸套在設(shè)計和生產(chǎn)上存在缺陷。因為同批出廠的機器中發(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過早過快調(diào)低了氣缸油注油率。
在當(dāng)下航運市場持續(xù)低迷的時期，商船一般走經(jīng)濟航速，主機往往在50%左右甚至是長期在50%以下負(fù)荷運行，汽缸內(nèi)溫度往往低于其對應(yīng)汽缸壓力下的硫酸露點溫度，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，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負(fù)荷變化而自動調(diào)節(jié)（70-120℃），使得主機在低負(fù)荷時能保持缸套水出口溫度在120℃。能夠極大避免主機低負(fù)荷運行時的低溫腐蝕。
②使用低硫燃油。但是增加營運成本。
③確?？绽淦鳌跛骞ぷ髡?。
④避免長時間低負(fù)荷運行。但是影響船舶節(jié)能減排，增加營運成本。
⑤合理選擇氣缸油，謹(jǐn)慎調(diào)整氣缸油注油率。
查閱主機說明書關(guān)于氣缸油注油率的說明，0-15小時1.4g/kWh，15-50小時1.2g/kWh ，50-200小時1.0g/kWh，200-500小時0.9g/kWh ，500-1000小時0.8g/kWh 。在實際使用過程中，不能過分的依賴說明書而單純地追求低氣缸油耗 以節(jié)省船舶營運成本，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)對比。
圖1 氣缸油注油率 ↑
過早過快調(diào)低氣缸油注油率，氣缸油中的堿值不足以中和燃?xì)庵形龀龅牧蛩岷浚蜁诟滋妆砻嫘纬伤嵝愿g。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適當(dāng)提高氣缸油注油率和主機運行負(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。
⑥通過改進注油功效，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FCM-20模塊，單缸所有數(shù)據(jù)在此匯集計算所有動作指令從此發(fā)出。模塊箱應(yīng)經(jīng)常打開檢查，杜絕灰塵、油氣、水分等進入。日常檢修還要注意主機2米以內(nèi)禁止電焊作業(yè)，電焊電流會擊穿或損壞電子元件，主機周圍電焊作業(yè)應(yīng)在主機停車狀態(tài)下關(guān)閉E-85控制箱所有開關(guān)電源。
圖2 主機缸頭 ↑
圖3 FCM-20模塊 ↑
和傳統(tǒng)柴油機相比，電噴機的很多部件很多功能看不見摸不著。傳統(tǒng)柴油機在應(yīng)急情況下，完全可以脫開控制系統(tǒng)，有油有水有氣就有辦法啟動起來，而電噴機不是這樣，用電子元件去實現(xiàn)的很多功能靠人力靠手動無法實現(xiàn)，所以電噴機在設(shè)計上關(guān)鍵部件多采用冗余設(shè)計。比如FCM-20模塊每缸一塊，機旁E-90箱在線備用一塊。一只模塊故障該缸動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的一個核心部件，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)動軸上，兩只都損壞主機無法運行。①角度編碼器驅(qū)動軸上滾珠軸承的潤滑至關(guān)重要，軸承潤滑油進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個如針孔般大小的小孔，見圖4，小孔極易堵塞，定期檢查時應(yīng)用空氣吹通，主機滑油也要保持離心分離和盡量清潔。②角度編碼器的維護保養(yǎng)應(yīng)該嚴(yán)格按照說明書要求，主機每運行3000小時打開罩殼檢查和調(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第一缸的上止點為基準(zhǔn)，零度不準(zhǔn)將導(dǎo)致主機所有缸所有的定時產(chǎn)生誤差，零度的調(diào)整和校驗非常重要。首先要找出第一缸準(zhǔn)確的上止點，如果新船飛輪刻度從未校驗過，建議可以打開第一缸曲拐箱道門在十字頭導(dǎo)軌上架設(shè)百分表，來回盤車至最上端，即為第一缸真正的上止點。如果與飛輪刻度沒有偏差，以后就可以以飛輪刻線為準(zhǔn)。盤車至第一缸上止點位置，檢查角度編碼器上主動輪和從動輪兩條紅色刻線是否重合，見圖5，檢查主機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皮帶和從動輪調(diào)整重合，面板沒有正好顯示零度，可以設(shè)置角度補償，即在CA 1/2 Offset欄輸入修正值至Crank angle 1/2欄顯示0.0
圖4 軸承潤滑油管節(jié)流堵頭
圖5 曲軸角度編碼器 ↑
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