随着2050年温室气体战略的实施,IMO将航运减碳排明确目标引入EEXI及CII,ME主机的低排放优势会越来越显著。我司两艘船是2016年中远川崎建造的NEWCASTLEMAX型、DWT209K的船舶,主机型号:CMD--MAN B&W 6G70ME-C9.2 ,主机厂家:CMD (CSSC-MES DIESEL CO., LTD)。
平稳运行5年时间,按照MAN和柴油机厂家的建议,主机所有的液压单元部件5年时间要送车间进行工况标定。在此总结今年这两船的主机5年保养内容,包括过程中发现的一些问题,希望对今后ME电喷主机的维护和保养提供经验参考。
下面是坞修期间ME电喷主机需保养检修的工作内容:l主机 HPS 液压油动力系统:1set START UP 电动泵,3set 机带液压泵(伺服油动力源) 。l伺服油共轨管路各液压软管(伺服油传输)。lHCU液压控制单元(伺服油执行机构):FIVA 阀,蓄能器,气缸注油器 。l主机气动控制系统:气缸启动先导阀,主启动带慢转启动阀以及启动控制阀 。lECS以及角度编码的检查。l主机各缸燃油泵常规维保(船员可自行更换保养) 。具体如下:1. 主机 HPS 液压油动力系统:主机液压油动力系统由2台 START UP 电动泵和3台 机带液压泵(动力源)组成。从MAN 电喷机的控制源头来说,ME电喷机的动力源为共轨系统伺服油,主机处于备车状态时伺服油是由液压动力单元(HPS)的 START UP 电动泵泵供应,主机正常运行状态时伺服油由3台机带泵供应。
HPS系统图
在 该两轮运营的五年期间,因为我司船舶航线比较固定,航线长,两台电动泵只运转了140小时左右,而三台机带泵则运转了30000多小时。此次坞修期间,为了稳妥起见,只安排将一台 START UP 电动泵以及三台机带泵整体拆下。由于泵调校需要专业设备,安排将拆下的四台泵送往中船上海车间进行解体检查,将柱塞等部件清洁、抛光并更换相应的磨损件,即轴承、轴瓦、弹簧换新。相对于 FIVA 比例阀动作频繁,HPS 泵比例阀则工作稳定。第一个 5 年保养时HPS泵比例阀一般不会有问题,泄漏量不会超标(此次HPS泵比例阀泄漏量测试正常 1.67%,极限 3%)),10 年保养时建议采购换新。
液压油流量=压力*体积
对于 FIVA 动力源,如果各液压泵内部零件磨损较严重或者因密封件老化等原因导致内漏,运行过程中在液压油压力不变的情况下,为满足各 HCU 单元动作所的液压油消耗数量,柱塞泵将会以更大的斜盘角度运行以满足液压油消耗数量。如果主机在高负荷工况条件下运行,有可能斜盘在最大角度时还达不到液压油消耗的数量,这将导致主机燃烧延迟以及加速过慢,甚至主机不能全速运行。
两条船拆解 START UP 电动泵时,发现联轴节缓冲圈因老化而碎裂,我们及时更换了备件(没有拆解时整体外观是完好的,当拆解时受外力而碎裂,缓冲圈由船舶自己定购,船员自行更换)。因此在日常运行过程中, HPS液压油动力系统是ME电喷机重点关注的对象,包括斜盘角度及进出口压力等。电动泵联轴节缓冲圈老化碎裂(备件更换)机带泵易断轴以及驱动轴状况良好
2 .伺服油共轨管路各液压软管(传输)
根据说明书要求,伺服油各液压软管需要5年更换(使用5年时需更换)。2020年底,公司采购了软管备件。在坞修期间,船员更换(旧件留存作为应急备件)共轨液压单元软管以及伺服油泵软管,橡胶制成的液压软管如果长时间使用会出现老化现象,尤其在主机共轨系统中,长时间处于高压状态,如果出现破裂情况将造成很严重的事故,在日常管理中要格外注意,因此五年坞修期间更换很有必要。
3.HCU 液压控制单元(执行):FIVA 阀,蓄能器,气缸注油器A: FIVA是ME电喷机用来接收CCU信号并根据需求控制各缸燃油升压泵以及排气阀精准动作:排气阀的开关、燃油升压泵的动作定时以及喷油量的控制。首先FIVA 的先导阀接收对应缸 CCU 的控制信号进行相应的动作,然后输出伺服油控制 FIVA 主阀芯动作以实现 FIVA 的精准控制,从而实现对排气阀以及燃油升压泵的控制;在控制的同时处于主阀芯端部的位置反馈传感器对 FIVA 的位置以及定时进行监控和反馈。当长时间的使用以及伺服油品质变差,将会引起先导阀以及主阀芯的磨损造 成内漏,从而导致在 CCU 的控制下先导阀油流量减小, 流量减小又会导致FIVA 的动作延迟并且达不到要求动作位置,以及排气阀开启延迟以及开度不足,燃油升压泵泵压延迟以及过早回位。在各缸设定参数一样的情况下,磨损 FIVA 所对应缸的 Pi & Pc & Pm 都将出现不同程度的降低,排温也会降低,尤其当主机低速运行时各缸参数偏差很大。
此次坞修期间,两艘船舶将主机在用6set 以及换下旧备品1set送往中船车间进行了拆解以及总成台架功能效验测试,各FIVA先导阀泄漏量均超标(3%),需要更换比列阀。由于ME主机FIVA阀备货周期很长,五年保养更换时要提前申请FIVA阀或先导阀。
*注:MAN主机保养项目中,报价中会直接建议更换先导阀和主阀探头。
B:蓄能器在液压系统中起到一个稳压的作用。当负荷变化或者HCU的FIVA以及气缸油注油器动作时,动作阀件处会出现压力波动,蓄能器中存储的液压油将会对其补充从而达到稳压作用,在维持系统的稳定性方面起到了关键的作用。
蓄能器交变高压的恶劣环境下工作,如果长时间工作,特别是已经运行5年,在橡胶材质老化的情况下极易发生氮气泄漏甚至囊膜破裂,公司定购了蓄能器维修包供船,船员对三只HPS泵浦蓄能器以及六只HCU蓄能器进行了囊膜的更换并根据说明书的要求进行充氮(大约消耗2瓶多200bar的氮气)。
其中一船舶HPS系统的三只蓄能器膜片由于供应商所供备件与船用件不一致,无法使用,接收时需提醒注意,船存备用的蓄能器膜片是在真空环境中保存的,不到万不得已不要打开检查,打开检查将导致膜片橡胶寿命缩短。
C:气缸注油器
气缸注油器保养主要项目是更换各缸的电磁阀、位置传感器、止回阀(每缸八个)和密封件,各备件均由服务商提供。将注油器拆解后,对各喷油柱塞以及执行柱塞清洁、检查。各密封件均出现不同程度的老化,服务商提供全部密封备件并进行了更换,在组装好后进行了功能测试。由于缸套本体上的注油枪内止回阀未做保养,船上准备申请备件,自行进行保养。
4 ,主机气动控制系统:服务商对主机启动系统各电磁阀件、气缸启动先导阀、主启动阀以及慢转启动阀进行了次维护保养,各维修包以及备件均由服务商供应。
5、ECS以及角度编码的检查:
角度编码器对于电喷机尤其重要,是所有部件精准动作的大脑,对于主机ECS以及 角度编码器维保,由主机服务商进行拆解,检查,轴承更换、角度校验,GRACE/HOPE 轮主机从下水至今运行5年,支架轴承也运行五年(34000HR),5年特检修船对角度编码器进行维保是极有必要的,同时日常也要加强检查各位置探头的接线,确保接触良好;日常运行中也要定时对主机角度编码器进行功能测试,及时做出调整。
总结:
由于这两条船的设计伺服滑油跟系统滑油共用一套系统,而且主机盘根箱采用新式设计系统油脏污很快,填料函气封环磨损较快,所以引起了主机伺服液压油系统的脏污从而导致FIVA阀先导阀的异常磨损,为此通过此次FIVA阀的保养可以看出主机系统滑油的管理是重中之重。MAN厂家也意识到这一点问题,很多新造船将主机液压油系统用油改为单独系统,现在造船厂将此作为选择项安装。
滑油管理几点建议:
1)要求主机液压油反冲滤器的功能一定要在良好状态,清洗反冲洗滤器时一定要保证不能让清洁出的颗粒进入系统内部,也就是滤筒内尽量清洁干净,不要留有滑油,加强主机系统油反冲滤器二次滤器的管理,将固体颗粒污染物尽量减少。
2)船员要定期拆检滤器,检查内部滤芯脏污情况。对于精细滤器,主管人员一定要按厂家说明书要求,建议每1个月转换到绝对过滤精度备用滤器使用10个小时,以便进一步过滤滑油中的杂质,该滤芯为不可清洗的一次性产品,应每年更换一次。
3)加强系统各滤器的工况检查,值班人员巡视检查时应关注系统自清滤器前后压差和反冲洗频次,特别在大风浪晃船时更要加强检查。
4)日常需要进入柴油机内部作业的,人员要做好保护,避免污染滑油系统。像修船时的主机轴瓦拆检等大工程作业,完工后要充分循环分离净化,并安排滑油取样化验。在实际管理中若发现滑油有问题,管理者不可存侥幸心理,过度依赖经验绝不可要。
5)平时船员可使用经验观察法和油渍试验法等简易方法来判断油质状况,如,摸(黏性)、嗅(气味)、看(颜色),以及检查滑油分油机中的沉积淤泥,观察溅在曲拐箱内壁上的滑油颜色、活塞冷却箱内的积碳等,来定性判断滑油是否有变质情况;
6)日常管理中,保持滑油分油机的持续分离,分离温度保持在 90~95℃,分离量一般设定为分油机额定分离量的三分之一,有特殊需要时可再减小分离量或是两台并联一起使用,以达到更好的分离效果。主机停用期间,也要保持使用,平时密切关注分油机工况,不可无故停用,更不能带问题使用。
7)严格滑油取样化验操作,系统滑油化验贯穿柴油机整个生命周期,主机滑油化验周期一般为3~4个月,所取油样要真实并具有代表性,柴油机滑油系统一般设有固定的取样点,时间最好在进港前的运转中取样。取样时应使用专用的取样瓶并放掉2倍于取样管路中的存油,以消除取样管路中的杂质,取样瓶应加以密封并注明使用累计时间。
8)柴油机使用中要严格按周期取样化验,所有的滑油化验报告要存档备查,特别是使用中每3个月的化验报告,船员和岸基主管要仔细对比先前的数据,查看各数值有无大的变化,根据化验结果判断柴油机有无运动部件异常磨损情况。
如果觉得我的文章对您有用,请随意打赏。你的支持将鼓励我继续创作!