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摘 要:所有和船舶柴油机有关的火灾,扫气箱着火被认为是最危险的。它们不但是众多灾难性的事故发生的原因,还是船舶柴油机的在安全运行中的主要威胁。扫气箱着火是什么和为什么会发生? 有什么预防措施需要采取预防此类火灾? 扫气箱着火发生时,往往从发动机缸体来的油和碳粒积累在扫气空间,这部分燃烧的油料和碳粒是众多因素产生的结果。这些因素主要是泄漏的或不合适的喷油嘴,不适当的时间设置,使用低品质的燃料油,扫气供应不足,排气管堵塞,引擎超负荷,活塞环渗漏、缸套的缺陷和不正确的润滑。本文针对柴油机的扫气箱着火原因进行分析,提出一些可能导致扫气箱着火的因素,并提出一些相应的处理办法以及一些预防的措施,以期减少该事故的发生,同时可供其他轮机管理人员借鉴和参考。本文将重点分析述扫气箱着火、着火的原因、着火的应急措施以及与扫气箱着火有关的系统,我们将会对扫气箱着火有更加深入的认识和理解,在以后的航行中给我带来一些参考的标准,也将对我们预防扫气箱着火有重要的意义。
关键词:柴油机;扫气箱;着火;预防
1 绪论
1.1 研究的时代背景
大型低速柴油机扫气箱着火是较常见的故障之一,是一种危害较大的灾害事故。如果轮机管理人员未对此现象引起足够重视,在日常的维修保养中、在航行值班中未能进行适当的检查与调整,采取有效的管理措施,可能会给船舶的安全航行、人员与财产的安全带来严重影响。
2 扫气箱着火的原因、分析及现象
2.1 扫气箱着火的原因分析
燃烧产物必然经过活塞与气缸间的某种泄漏才能到达活塞下部而进人扫气箱,形成一层厚厚的积油。当高温的燃气或火星进入扫气箱就会发生扫气箱着火。燃烧产物的泄漏原因主要有:
(1)负荷剧烈变化。主机负荷剧烈变化时活塞环与缸套的相对运动速度也剧烈变化,活塞环的密封效果变差使燃烧产物及气缸油粘性残渣落入活塞下部而进入扫气箱。
(2)活塞环与气缸壁密封失效。由于密封失效,使大量燃气下窜,造成扫气箱着火。
(3)个别气缸润滑装置损坏。气缸油减少或短缺,使环与缸套的密封效果变差,使燃烧产物及残渣产生泄漏。
2.2扫气箱着火时的现象
主机在运行中,如果发生扫气箱起火,则会出现排烟温度和扫气温度急剧升高,扫气箱过热,安全阀跳开,从扫气箱内冒出浓烟并发出辛辣味。同时主机输出功率减小,机器转速降低,冒黑烟。着火严重时会使增压器吸口冒出黑烟,并伴有砰砰的响声,导致增压器喘振和损坏。扫气箱本体过热甚至油漆变色、脱落,能听到火焰从扫气口下部和活塞边缘冲出的气流声。如果扫气箱有玻璃观察镜.则可以看到活塞下部有火焰或火星出现。
3 扫气箱着火时的处理措施
当扫气箱起火时,应急处理措施的正确与否,处理是否及时,对于制止事态漫延、避免更大事故的发生,具有重大意义。以下讨论基本的处理方法
1)当火势不太严重并得到控制时,首先应降低主机转速.减速航行,停止着火缸的燃油供应,适当加大着火缸的气缸注油量,以保证缸内充分润滑,以防止气缸活塞磨损严重,使事故扩大。在火势减弱以后,应重新接通高压注油泵,慢慢提高主机转速,将气缸注油量调至正常位置。在气缸注油量增加很多的情况下,应避免运行过长时间。
2)如果火势严重,逐渐慢慢速停车,停掉鼓风机,采取灭火措施,可用蒸汽或二氧化碳灭火,同时用转车机转车。采用蒸汽时,不致形成有关部件的骤冷损伤,在必要时应在扫气箱外壳洒水,以降低温度。
4 扫气箱着火的预防措施
从设计方面来讲,应改进放残系统的结构,加粗放残管通径,把放残柜与扫气箱设计成一个联通的封闭空间,而不是定时放残,确保活塞下部空间的污油能顺利、不断地流出扫气箱,尽量减少活塞下部空间的积油存在,消除扫气箱着火的物质条件。扫气箱及各缸扫气室放残阀,每班至少打开两次,直至放出积存的油污为止。按说明书规定的时间间隔,定期检查和彻底清洗扫气空间所有壁面,放残管及阀脏堵必须清通。
4.1 提高增压压力,改善换气质量
定期清洁压气机滤网,空冷器和废气锅炉盘管,控制适当的扫气温度,保持良好的技术状态。使压气机滤网负压不超过,100mm 水柱,空冷器压差不超过200mm水柱,涡轮出口背压不超过,200mm水柱,提高增压压力,改善换气质量,控制扫气温度不超过150℃,消除扫箱内的燃气倒冲现象。
4.2 保证活塞环与气缸壁之间的良好密封性
在吊缸检修时,要认真检查气缸套的锥度和椭圆度以及壁面的拉伤情况,若磨损超限应及时换新。活塞环装入气缸时,应做漏光检查,确保活塞环外园工作表面与气缸壁的良好密封。各道环搭口是否有重合现象发生,一经发现,必须及时吊缸解决,以免高温燃气下窜,导致扫箱着火。定期检查活塞、活塞环及环槽的技术状态,不合要求时及时更换或修复,定期检查气缸套的磨损、圆度及圆柱度情况,超过极限值时应及时更换或修复。
5 与扫气箱着火相关系统的日常维护
5.1 扫气系统日常管理措施
扫气压力和排气温度,是评价柴油机状况的重要参数。扫气压力受到机舱环境温度、增压器转速、滤网和中冷器结垢程度等影响;排气温度受增压器喷嘴环、涡轮叶片以及废气锅炉烟管脏污程度所影响,所以平时要加强对这些设备的维护和管理。对于机舱鼓风机,平时要定期测量电机绝缘,更换轴承,保证鼓风机高效运行,降低机舱环境温度,使其不超过45℃。
5.2 喷油器的日常管理措施
在日常的维修保养中,根据柴油机的运行状况,对喷油器进行定期的预防性检查和不定期的诊断性检查,以保证喷油器始终能提供良好的喷油质量。检查的内容包括:启阀压力,雾化质量和针阀偶件的密封性。对于不同机型的柴油机,其值一般在20-35MPa之间。喷油器长期使用后,启阀压力可能因调节螺钉松动,弹簧折断或卡阻,顶杆与针阀磨损或卡阻等原因而变动,因此必须经常进行检查;喷油器密封性检查包括针阀与针阀体柱面和针阀与阀座两处密封性的检查。
6 结论
经过对船舶柴油机扫气箱着火原因的探讨,找出了各种可能导致扫气箱着火的外因以及内因,并且对此提出了一些预防的措施,特别要提的是这里面的油雾浓度检测器,通过科学的方法可以有效的降低扫气箱着火的概率。而从这些导致扫气箱着火的诱因来看,只要平时做好维护保养工作,在大部分情况下,扫气箱着火是可以避免的,除非遇到不可抗力的作用。
此外,在平时应该认真做好维修保养工作,特别是做好喷油系统及燃烧室部件的管理,定期的清理扫气道及扫气箱,不让可燃物在里面堆积,就可以有效的防止扫气箱着火。
参考文献:
[1]钱耀南.船舶柴油机[M].大连:大连海事大学出版社,1999.
[2]郑凤阁,李凯.轮机自动化[M].大连:大连海事大学出版社,2006.
[3]王永坚,陈景峰,高占斌等.“SR”号船扫气箱着火分析及预防措施[J].世界海运,2006.
[4]马 强, 于增科, 李树峰. 某船柴油机扫气箱着火原因分析[J].世界海运,2011.
[5]朱建元.船舶柴油机[M].北京:人民交通出版社,2004.
[6]杜荣铭.船舶柴油机[M].大连:大连海事大学出版社,1999.
[7]满一新.船机维修技术[M].大连:大连海事大学出版社,1999.
[8]張存有,王增明.大型柴油机活塞清洁环的使用管理[J].世界海运, 2003年05期.
作者简介:
刘松(1989.01—),男,汉族,山东惠民,大学本科,助理工程师,研究方向:船用柴油机,船舶建造。
关键词:柴油机;扫气箱;着火;预防
1 绪论
1.1 研究的时代背景
大型低速柴油机扫气箱着火是较常见的故障之一,是一种危害较大的灾害事故。如果轮机管理人员未对此现象引起足够重视,在日常的维修保养中、在航行值班中未能进行适当的检查与调整,采取有效的管理措施,可能会给船舶的安全航行、人员与财产的安全带来严重影响。
2 扫气箱着火的原因、分析及现象
2.1 扫气箱着火的原因分析
燃烧产物必然经过活塞与气缸间的某种泄漏才能到达活塞下部而进人扫气箱,形成一层厚厚的积油。当高温的燃气或火星进入扫气箱就会发生扫气箱着火。燃烧产物的泄漏原因主要有:
(1)负荷剧烈变化。主机负荷剧烈变化时活塞环与缸套的相对运动速度也剧烈变化,活塞环的密封效果变差使燃烧产物及气缸油粘性残渣落入活塞下部而进入扫气箱。
(2)活塞环与气缸壁密封失效。由于密封失效,使大量燃气下窜,造成扫气箱着火。
(3)个别气缸润滑装置损坏。气缸油减少或短缺,使环与缸套的密封效果变差,使燃烧产物及残渣产生泄漏。
2.2扫气箱着火时的现象
主机在运行中,如果发生扫气箱起火,则会出现排烟温度和扫气温度急剧升高,扫气箱过热,安全阀跳开,从扫气箱内冒出浓烟并发出辛辣味。同时主机输出功率减小,机器转速降低,冒黑烟。着火严重时会使增压器吸口冒出黑烟,并伴有砰砰的响声,导致增压器喘振和损坏。扫气箱本体过热甚至油漆变色、脱落,能听到火焰从扫气口下部和活塞边缘冲出的气流声。如果扫气箱有玻璃观察镜.则可以看到活塞下部有火焰或火星出现。
3 扫气箱着火时的处理措施
当扫气箱起火时,应急处理措施的正确与否,处理是否及时,对于制止事态漫延、避免更大事故的发生,具有重大意义。以下讨论基本的处理方法
1)当火势不太严重并得到控制时,首先应降低主机转速.减速航行,停止着火缸的燃油供应,适当加大着火缸的气缸注油量,以保证缸内充分润滑,以防止气缸活塞磨损严重,使事故扩大。在火势减弱以后,应重新接通高压注油泵,慢慢提高主机转速,将气缸注油量调至正常位置。在气缸注油量增加很多的情况下,应避免运行过长时间。
2)如果火势严重,逐渐慢慢速停车,停掉鼓风机,采取灭火措施,可用蒸汽或二氧化碳灭火,同时用转车机转车。采用蒸汽时,不致形成有关部件的骤冷损伤,在必要时应在扫气箱外壳洒水,以降低温度。
4 扫气箱着火的预防措施
从设计方面来讲,应改进放残系统的结构,加粗放残管通径,把放残柜与扫气箱设计成一个联通的封闭空间,而不是定时放残,确保活塞下部空间的污油能顺利、不断地流出扫气箱,尽量减少活塞下部空间的积油存在,消除扫气箱着火的物质条件。扫气箱及各缸扫气室放残阀,每班至少打开两次,直至放出积存的油污为止。按说明书规定的时间间隔,定期检查和彻底清洗扫气空间所有壁面,放残管及阀脏堵必须清通。
4.1 提高增压压力,改善换气质量
定期清洁压气机滤网,空冷器和废气锅炉盘管,控制适当的扫气温度,保持良好的技术状态。使压气机滤网负压不超过,100mm 水柱,空冷器压差不超过200mm水柱,涡轮出口背压不超过,200mm水柱,提高增压压力,改善换气质量,控制扫气温度不超过150℃,消除扫箱内的燃气倒冲现象。
4.2 保证活塞环与气缸壁之间的良好密封性
在吊缸检修时,要认真检查气缸套的锥度和椭圆度以及壁面的拉伤情况,若磨损超限应及时换新。活塞环装入气缸时,应做漏光检查,确保活塞环外园工作表面与气缸壁的良好密封。各道环搭口是否有重合现象发生,一经发现,必须及时吊缸解决,以免高温燃气下窜,导致扫箱着火。定期检查活塞、活塞环及环槽的技术状态,不合要求时及时更换或修复,定期检查气缸套的磨损、圆度及圆柱度情况,超过极限值时应及时更换或修复。
5 与扫气箱着火相关系统的日常维护
5.1 扫气系统日常管理措施
扫气压力和排气温度,是评价柴油机状况的重要参数。扫气压力受到机舱环境温度、增压器转速、滤网和中冷器结垢程度等影响;排气温度受增压器喷嘴环、涡轮叶片以及废气锅炉烟管脏污程度所影响,所以平时要加强对这些设备的维护和管理。对于机舱鼓风机,平时要定期测量电机绝缘,更换轴承,保证鼓风机高效运行,降低机舱环境温度,使其不超过45℃。
5.2 喷油器的日常管理措施
在日常的维修保养中,根据柴油机的运行状况,对喷油器进行定期的预防性检查和不定期的诊断性检查,以保证喷油器始终能提供良好的喷油质量。检查的内容包括:启阀压力,雾化质量和针阀偶件的密封性。对于不同机型的柴油机,其值一般在20-35MPa之间。喷油器长期使用后,启阀压力可能因调节螺钉松动,弹簧折断或卡阻,顶杆与针阀磨损或卡阻等原因而变动,因此必须经常进行检查;喷油器密封性检查包括针阀与针阀体柱面和针阀与阀座两处密封性的检查。
6 结论
经过对船舶柴油机扫气箱着火原因的探讨,找出了各种可能导致扫气箱着火的外因以及内因,并且对此提出了一些预防的措施,特别要提的是这里面的油雾浓度检测器,通过科学的方法可以有效的降低扫气箱着火的概率。而从这些导致扫气箱着火的诱因来看,只要平时做好维护保养工作,在大部分情况下,扫气箱着火是可以避免的,除非遇到不可抗力的作用。
此外,在平时应该认真做好维修保养工作,特别是做好喷油系统及燃烧室部件的管理,定期的清理扫气道及扫气箱,不让可燃物在里面堆积,就可以有效的防止扫气箱着火。
参考文献:
[1]钱耀南.船舶柴油机[M].大连:大连海事大学出版社,1999.
[2]郑凤阁,李凯.轮机自动化[M].大连:大连海事大学出版社,2006.
[3]王永坚,陈景峰,高占斌等.“SR”号船扫气箱着火分析及预防措施[J].世界海运,2006.
[4]马 强, 于增科, 李树峰. 某船柴油机扫气箱着火原因分析[J].世界海运,2011.
[5]朱建元.船舶柴油机[M].北京:人民交通出版社,2004.
[6]杜荣铭.船舶柴油机[M].大连:大连海事大学出版社,1999.
[7]满一新.船机维修技术[M].大连:大连海事大学出版社,1999.
[8]張存有,王增明.大型柴油机活塞清洁环的使用管理[J].世界海运, 2003年05期.
作者简介:
刘松(1989.01—),男,汉族,山东惠民,大学本科,助理工程师,研究方向:船用柴油机,船舶建造。