SSHH轮是1985年日本制造的26 000 t 级散货船,1995年10月由SSHH公司从菲律宾手中接管,1997年10月开始由ZHS公司经营。
副机为日本制造DAIHATSU 6DIL—9型柴油机,缸径190mm,冲程230mm。
额定输出功率600PS,发电机额定功率360 kW,航行时正常副机负荷为200kW左右(包括空调),当空压机工作时,负荷为240 kW左右,这也是航行时的最大负荷。
按设计,一台副机足能满足航行时对电力的要求。
甲板有液压克令吊4台,若4台克令吊全部运转,再加上机舱一些动力设备的用电,负荷约为400 kW左右,冲击负荷可达550 kW。
两台副机并联运行也可以满足所有起货设备工作时对电力的需求。
但从记录看,以前航行全部用两台副机,每台副机的负荷只有65~100 kW。
一次在西非装木材,4台克令吊全部工作时必须3台副机并机运转,若只用两台副机,个别缸的排烟温度就会超过450℃。
常规的维修保养如:清洗滤器、内部检查等,只能等工人休息时抓紧时间进行。
这样就对机舱及船舶的安全构成了严重威胁,另外还加大了副机的磨损磨耗,增加了燃油消耗量,备件使用量增加,机舱的工作量也相应增加。
该轮副机吃不上负荷的主要原因是副机的排烟温度太高,也就是副机的热负荷高,主要有以下原因造成:
(1)副机缸套磨损严重,缸套与活塞之间的气密性下降,造成压缩压力降低,单缸作功能力下降,为了维持副机转速,调速器只能加大油门,使喷油量增加,燃烧不完全并燃烧滞后,使排烟温度升高;
(2)喷油提前角太小,喷油滞后,引起后燃,排烟温度升高;
(3)油头雾化不良或漏泄严重,致使燃烧不良,排烟温度升高;
(4)空气冷却器冷却效果差,扫气温度升高,空气密度减小,造成空气量减小,燃烧不良,排烟温度升高。据有关资料介绍,扫气温度每升高1℃,排烟温度则升高3.5℃;
(5)透平增压器的增压效果差,扫气压力低,燃烧不良,排气温度高。
根据以上原因分析,分别采取了措施。
No.3副机由航修厂航修吊缸,6只缸套全部换新,活塞令全部换新,装复后试车,副机工况有所改善,但还不太理想,当负荷达200 kW时,No.3缸的排烟温度已达420℃,尽管可以使用(根据副机说明书,单缸排烟温度最高可达480℃),但排烟温度还是偏高,测其爆炸压力明显低于其他缸,这是喷油提前角度小的明显特征。
根据副机名牌的调整表,喷油提前角应为18.5°,而该缸的喷油提前角只有15°,将其调整为设定值并将空气冷却器清通后,No. 3副机的工况有了明显改善,负荷240 kW时,最高的排烟温度只有395℃。
这样,No.3副机就可以单机运行了。
根据No.1副机排烟温度高,活塞窜气严重,曲拐箱内气压高的状况,估计缸套磨损也很严重。
我们准备No. 1副机吊缸检查,若有必要将缸套换新,由是,我们开始No. 1副机吊缸,活塞吊出后出现,6只缸套磨损全部超极限,但船上只有3只新缸套。
我们决定将磨损最严重的No.1、2、5缸换新。
因为自出厂后副机缸套一直没有拉出过,所以拉缸套特别困难。
No.3副机由航修厂拉缸套时,拉缸套的专用工具——丝杠的螺纹全部拉坏,回厂加工了4套工具,并将丝杠的粗牙改为细牙,最后拉坏了3套丝杠才将6只缸套拉出。
现船上只有1套丝杠,因为条件的限制,加工又不方便,若将专用工具拉坏,副机缸套就换不成了。
我们用5 t千斤顶从缸套下部向上顶,上边用丝杠向上拉,缸套还是纹丝不动。
这时我们想到了主机液压工具可以产生更大的顶升力,但液压工具的放置位置又成了问题,放在油底壳上,怕将油底壳压裂或变形;
用钢梁支在两边道门上,又怕将机壳压裂,位置也不方便;
若用一钢板支在曲轴的曲柄臂上,又怕将主轴瓦压碎使曲轴变形,但如果控制好液压工具的液压压力,使其低于柴油机工作时活塞向下的作用力,我们认为就可以。
计算如下:
也就是说,只要液压工具的压力低于668.5 kg/cmi,作用在曲轴曲柄壁上的力就低于副机工作时活塞作用力的一半,这对曲轴与主轴瓦的影响不大。
我们将曲柄销转车至270°,将一厚钢板架在曲柄臂上,上面放置主机液压工具的油缸并调好位置开始加压,当液压工具的压力达500 kg/cm²时,缸套开始松动,但这时只用丝杠还是拉不动,液压工具的升程有限,每次只能上升8~10 mm,否则油缸内的密封圈就会滋出油缸漏油而不能使用。
所以,我们每将缸套顶升8~10 mm,就将液压工具油缸的柱塞恢复到原位,油缸下面垫一钢板。
这样下边顶,上边拉,不到一天的时间,3只缸套就全部拉出。
副机装复后,我们又检查了喷油定时,发现其提前角都偏小,最小的No. 1缸只有13°,我们将所有缸的喷油定时调整一遍,全部调至19°左右,调妥后试车,情况良好。
240kW负荷时,最高缸的排烟温度也只有390℃。
这样,No. 1副机也可以单机航行了。
根据上次吊缸测量记录,No.2副机的缸套磨损在3台副机中最小,但也都超过了磨损极限,若再订购6只新缸套,在经济上就给船东造成浪费。
我们还是对照排烟温度升高的原因采取措施。
检查调整喷油定时,使各缸的喷油提前角比设定值都大0.5°。
清通空冷器,解体进空冷器的海水进口三通阀,加大进入空冷器的海水量以降低增压空气温度。
解体透平增压器,将透平的喷嘴环罩换新以提高透平的工作效率来提高扫气压力。
油气泵压检查,雾化不良的油头换新。
采取以上措施后,当No.2副机的负荷达240 kW时,最高缸的排烟温度也只有400℃。
就这样,SSHH轮的3台副机都可以单机航行了。
原创作者系:
中远散货运输有限公司 范志军
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