船舶分油机常见故障分析和防范措施

​ 随着航运业的迅猛发展,为降低成本,船舶所用的燃油也越来越低劣,很多船舶使用380 或者更差的燃料油。这种重质燃油不仅粘度高、密度大,而且渣滓特别多,进入分油机前往往要加热到95℃ 以上,使得分油机的工作条件越来越来恶劣;而且,为了把密度相近的重油和水分离,要求分油机高转速,有的达到每分钟九千转以上,为分油机的养护带来挑战。

虽然分油机结构、形态各异,但具体工作原理都是通过高速旋转产生离心力,将比重不同的油、水、渣分离,并通过不同的途径排出。功能上只有分水和分渣两种。现代船舶大多配有两台燃油分油机和一台滑油分油机,主要有阿法拉伐(Alfa Lava1)系列、日本三菱的一T、SJ—P型和巴工的DH、MND型、瑞典的MM—l X型、国产DZY一15,DZY一30,DZY一50等系列。

分油机出水口跑油

  • 比重盘内口径不当;
  • 进油量过大;
  • 分离筒内积聚污物太多,排渣口脏堵;
  • 配水盘故障,水封建立不起来;
  • 加热不够,进口油温太低;
  • 高置水箱水位过低导致托盘没有托起,等。

虽然原因很多,但大多是由排渣口脏堵引起的,只需将分油机进油阀关闭,手动排渣一到两次,故障多能排除。其它原因,如分油机出油阀没有打开或没有全部打开引起跑油,不属于机械故障,就不再讨论了。
按故障表逐一排查,不仅费时费力,而且可能使问题复杂化甚至根本找不到毛病。不妨采用这样的思考方式加以分析,例如:

  1. 上午分油机正常,下午就跑油了,显然可以排除比重盘内径太小。

  2. 若进油量太大,只需将进油阀关小一点(注意,这时要手动排渣一次,否则,跑油现象未必会停止)。

  3. 至于是不是分离筒内污物太多,可以查看轮机日志,看是不是到该拆洗分油机的时间了。根据笔者经验,自动排渣式分油机一般一到二个月洗一次就可以了;但若是重油太脏,则应增加排渣次数(调小排渣间隔时间,含渣量低于0.3%的重油,每分离1000升排渣一次)。

  4. 配水盘故障,一般是橡皮圈老化,弹性不足,密封性降低所致,应该按照橡皮圈的寿命定期更换;另一种可能是工作水不干净,配水盘脏赌,应该清洗配水盘,更换橡皮圈。

  5. 至于“进口油温太低”和“高置水箱水位过低”等原因,目测就能确定。

经上面分析可知,尽管一件事物纷繁复杂,经过条理的分析,就会变得简单清晰。这种思考方法很重要,可以运用到其它各项工作中去。

例如本人曾工作过的一条船上分油机跑油,几乎清洗并且检查了相关的每一个部件,仍旧跑油,轮机长也不能确定原因。我们只好回到起点,再从头来看说明书、查资料、推敲原理,分析故障原因。

分析过程中,怀疑可能是分离筒上的喷嘴有问题,导致工作水压力不足,托不起水封托盘才导致跑油。此前总觉得喷嘴刚换新不久,失效的可能性不大,因此没有更换。更换了喷嘴上的全部橡皮圈之后,解决了跑油问题。

其后,这样的问题经常出现,同样都是更换喷嘴上的橡皮圈解决问题。为什么寿命通常为半年的橡皮圈,只能用到一个月左右呢?经检查发现,失效喷嘴上的橡皮圈已经老化,并被很多泥沙一样的东西卡死,清洗之后也用不了几天。

经仔细分析才知道,燃油加热温度太高(有时候95℃),而橡皮圈耐高温性能较差,同时工作水结垢严重。我们换用耐高温的橡皮圈,并经常给工作水箱排污,再也没有发生过这种原因引起的跑油。

分油机出现异常振动和噪音

  • 分离筒分离盘装配不正确,锁紧螺帽没拧紧;

    分油机的异常振动,若是突然发生的,很可能是内部某个部件损坏,如减振弹簧失效或断裂,齿轮损坏,滚珠轴承损坏,立轴底部滚珠破碎或弹簧失效等;相反,若分油机的异常振动是是逐步加大的,而且也不是很剧烈。可能是分离筒内太脏。
    遇到分油机异常振动或者异常噪音时,首先应该立即关闭进口阀,然后停掉分油机,合上制动摩擦手柄,以免事故进一步扩大。不必急于打开分油机,应认真思考可能的原因。分油机部件众多,结构紧凑,应细心注意拆装和清洗的每个细节,以避免装配产生的振动。
    一般来说,每个分离盘的外表面有四~六条隆起的筋,保证分离盘将油隔成的各薄层的厚度,有利于分离盘的稳定,便于油水渣的分离。清洗后装配分离盘时,使分离盘内缘的缺口对准盘架上的定位键,最好按照分离盘编号顺序装入,以保证分离盘四周的分配孔轴向对正而形成垂直的配油通道,让油液经过此通道流至各分离盘间进行分离。如果隆起的筋坏了,应更换该分离盘。
    对于新手来说,很容易误以为每个分离盘都是一样的。其实,最上面的和最下面的分离盘,都和其它的分离盘不一样,如果装错了,不但分离效果不理想,还可能引起振动。
    另外,分离筒本体上有一个凹槽,组装时注意将盘架上的定位键对准该槽,否则装配压盖时压不紧,而且运行时容易产生振动。
    值得一提的是,分离筒本体和主轴之间是通过锥形锁紧螺母紧固的。该锁紧螺母为反螺纹,与分油机运转方向相反。为便于下次拆装,装配时可涂些牛油。
    以上任何一个步骤出现问题,都可能使分离筒的动平衡受到破坏,从而产生异常振动。

  • 减振弹簧损坏或者缓冲橡皮圈损坏;

    • 减振弹簧损坏和缓冲橡皮圈因为分离筒位置离底部很高,重心也高,同时由于分油机转速很快,立轴的中部,一般都设置一个减振弹簧盘,盘内有八根刚度很大的不易损坏的减振弹簧。
      当某个弹簧失效或者折断时,应同时全部换新。若不能及时更换,可加塞垫片或适度调节弹簧座螺母,以临时起到减振作用。这样做并不可靠,应尽早换新全部减振弹簧。
  • 立轴自身磨损以及底部滚珠损坏;

    • 立轴自身被磨损的情况很少见,但装配或操作不当也会发生。
      笔者就曾经历过这样的事故:三管轮在装分离筒时,分油机压盖没有对正位置不小心压在分离筒上,还忘记装上锁紧螺母,启动分油机后就到集控室去了,等他回来时,只见分油机异常颤抖,周围还冒着烟。赶紧停掉分油机,打开一看,由于与分离筒之间的高速相对运动,立轴外表后已经熔化。
  • 分离筒内太脏,导致分离筒重 Co,偏离;

    • 现代船舶装配的都是自动排渣式分油机,由于执行ISM 规则,大都能做到定期清洗,因此很少是由于分离片脏而引起分油机振动。如果确是分离片脏了,不妨拆开清洗一下。
  • 齿轮间隙过大或者干磨擦;滚珠轴承损坏,等。

    • 分油机齿轮间隙过大,齿轮箱滑油不足导致齿轮干磨,中间滚珠轴承损坏等,都能引起分油机振动。若联轴器上的磨擦片失效,不仅引起振动,还会发生跑油现象。

分油效果不佳、分油效果不好

  • 油中含水

    • 水封水不足,或者是水封受到破坏——重新启动分油机;
    • 比重环口径太小——更换比重环;
    • 油温过低——调节进口油温;
    • 进口油中水分太多——沉淀油柜放残水。

    一般分油机对含水量低于5%的重油有最好的分离效果。如果含水量大于此,分离效果将会大幅降低。事实上,重油含水量大都低于1%,出现重油含水量太大,多是沉淀油柜长期不放残水或者油舱已用至底部所致

  • 排水中含油

    • 进口油量过大——适当调小油量;
    • 比重环口径过大——更换比重环。
  • 油中渣滓分离不干净

    • 重油太脏——降低分离量,必要时可循环分油;
    • 排渣间隔时间太长——减小排渣间隔时间;
    • 进口油量太大——降低分离量;
    • 进口油温过低,油黏度大——适当调高油温。
  • 油泵供油不足
    分油机上的油泵一般都是自带式齿轮泵,它的容量一般都大于分油机的额定工作流量,很少会出现油泵供油不足。
    遇到油泵供油不足,首先听听油泵有没有不正常的声响,再从声音判断是吸空还是油泵故障。若是吸空,可能是油温太低,或沉定柜没有加热,油的黏度太大,需调节油温。
    油泵的故障主要是齿轮磨损,内部间隙超出规定范围,齿轮泵转动轴/销断裂,油泵安全调节阀失灵或者有漏气等,可解体更换部分或全部部件,排除故障。

控制系统故障

  • 分油机不能正常启动,很少但也有发生,多是由于振动和摇摆,使电线的接头脱落。当然,如果马达卡死,分油机也不能正常启动。
  • 不能定时排渣,原因多在定时器损坏。电磁阀失灵或卡死也会导致分油机排渣功能紊乱,甚至分油机一直不排渣,应该检修电磁阀。
  • 由于分油机装配不正确,启动之后分油机运行负荷过大,超出定时器规定的时间后,出于对马达的保护,分油机会自动跳电。应该重新装配分油机。
  • 若分离筒上主密封圈损坏,运转过程中水封水大量流出,造成假跑油现象,分油机也会自动停止。应该换新分离筒上主密封圈。
文章作者: WuYongzhi
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