【船机帮】船用燃油与推进主机故障的关系分析
| 时间：2021-12-30 | 编辑：E航网 | 阅读：755 | 分享： |
船机故障心莫慌，遇事不决船机帮
导读
船舶的安全性、适航性及其保持正常航班的能力在很大程度上取决于推进主机。
日本船级社对于构成大多数船舶推进主机的柴油机进行过故障统计，发现其中被认定是由于船用燃油质量低劣而且性能又不稳定而引起的严重损坏事故一直在持续增多，有关船用燃油的国际标准，如ISO8217虽然付诸实施的时间并不算长，但在航运界却已产生许多否定意见，认为这类标准在柴油机应用符合其标准要求的燃油时并不一定能有效地确保其可靠运转。
目前，尤其在燃油用户们中间，已经出现了一些看法，认为船用燃油在符合现有的国际标准的同时，还需强调控制其与柴油机故障有关的某些性能指标。
因此，国际海事组织（IMO）有关SOLAS公约的国际船舶管理规则的A.741号大会决 议发表的很及时，该决议要求进一步加强对船舶安全营运的管理及对环境的保护。
考虑到上述情况，为了响应航运界及造船界的强烈要求，日本船级社在1995年5月组织了一个专题研究委员会，会同各个航运公司、造船厂、柴油机厂、设备配套厂及石油公司等的代表，共同讨论研究如何就应用低质船用燃油的措施提供指导性建议。
要点包括下列四个方面：
（1）燃油中的有害杂质及其同柴油机故障的关系；
（2）期望的燃油品质；
（3）燃油供应方面的问题及措施建议；
（4）燃油在船上贮存及预处理的问题及措施建议。
根据日本船级社的年度报告，导致船舶运转失灵的严重事故有90％以上是推进装置柴油机所引起的，而且近年来此种发展趋势并无明显改变。
1993年，由日本船级社入级的船舶中，共 计发生过29次两冲程低速柴油机严重故障，其中有11次被认为是由于使用的燃油质量低劣而造成的。
表1示出了根据日本船级社的数据摘录的上述严重事故实例。
另外，一些主要的航运公司还提供了表2所示的9次严重故障实例，其原因也都是燃油 质量不良。
许多报告都曾指出这些故障是下列不正常因素引起的：
（1）诸如沥青质之类的燃油杂质不易燃烧而造成的燃烧情况不良；
（2）燃烧产生的残烬及催化剂粉末等坚硬杂质。
现在看来，很难否定下面这种观点，即：
导致故障在出乎预料的时刻突然发生，特别是发生在可靠程度相当高的机舱内，其原因有很大一部分是同船用燃油的品质持续恶化分不开的。
由上述列举的事故情况可以看出，活塞环及气缸套突然产生的过度磨损导致了严重故障，而在此前它们曾一直在稳定状态下令人满意地运转着。
专家们的证据令人信服地表明，燃油中含有的导致燃烧不正常，特别是活塞环及气缸套运转不正常的物质有硫、催化剂粉末、沥青质三种。
船用燃油中导致燃烧不正常，特别是活塞环及气缸套运转不正常的物质有以下三种：
1.硫（低温腐蚀）
IMO在第一次研究该问题的时候，曾提出将含硫量（重量）限制在1.5%左右，然而在审议过程中产生了意见分歧，目前含硫量5%（重量）的全球封顶线正在逐渐普及推广，但欧盟委员会仍坚持采用1.5%的标准。
2.催化剂粉末（磨料磨损）
图1 活塞环的过度磨损
图1为一巨型油船主机故障的报告实况。
研究证明催化剂已被确认为引起柴油机严重故障的极端危险的因素。
报告称：
自该船交付使用后主机活塞环一直正常运转，为时已达一年半，其后突然发生过度磨损，随即发生气缸套漏气和裂纹，以及其它零部件故障。
活塞环过度磨损的原因，据判断是由于柴油 机使用的燃油含有催化剂粉末。
该报告的判断依据是自交船后船上对每次加燃油都有取样，包括对含有催化荆粉末的燃油取样，而且还发现活塞环和气缸套工作表面上有嵌入的催化剂粉末。
如此成功的跟踪监测实例较为罕见，而提供所保存的燃油样品乃是解决问题的关键所在。
根据活塞环和气缸套故障调查的结果，这类故障的特点有以下几点：
（1）气缸套上的垂直擦痕宽度，在活塞环上止点附近较窄，看来是此处油膜较薄。
（2）燃油中的催化剂粉末的颗粒大小范围甚宽，由5～50 μm ，在很多情况下气缸套表面嵌入的颗粒大小多为10～20 μm ，然而催化剂粉末的大小也有5 μm 甚至更小的。
（3）催化剂粉末常常被截获进入活塞环及气缸套材料的石墨结构内，而且许多颗粒的大小尺寸最终与石墨结构本身几乎相同。
（4）被截获的催化剂粉末中有一些会突出于配合表面之外，这些颗粒据信将促成配合零件表面的磨削并引起磨料磨损。
（5）颗粒尺寸略大于油膜厚度的催化剂粉末很容易被截获，并导致磨料磨损。
当颗粒尺寸大大超出或小于油膜厚度时，磨料磨损则不会发生。
（6）催化剂粉末的成份及测定方法。
流体催化裂炼装置中采用的催化剂粉末由含有铝(Al)和硅(Si)元素的化合物组成，即形如氧化铝(Al₂O₃)和二氧化硅(SiO₂)的复合物。
因此，要查出燃油中残留的催化剂粉末数量，就等于查出含铝和硅的数量。
虽然不能说目前还不存在直接测定Al₂O₃和SiO₂，数量的技术方法，但就时间和费用两者而言，这类方法对于日常的分析系统却 未必是经济合算的。
所以，就采用了通过测定铝和硅来定量分 析残留催化剂粉末的办法。
3. 沥青质（燃烧困难）
如果析出会阻塞燃油滤网或沉积在底部，沥青在燃料油中有个溶解度或平衡点，往往由于燃料油中不同的碳氢化合物结构而改变并被析出。
通过对船用燃油的杂质含量及杂质的影响分析，我们能很清楚地发现目前造成船用过滤装置存在的问题和弊病，需要同时实现过滤和清洗的燃油过滤装置的设计和生产应用迫在眉睫。
本文原创作者系：
陕西国防工业职业技术学院 胥航军
END
来源：船机帮
-
海事行政处罚越来越重！“以罚代管”征兆渐显……
海事行政处罚越来越重！“以罚代管”征兆渐显………查看全文
-
如中国油轮每次停船要宰525万美元！美国港口可能被绕过……
如中国油轮每次停船要宰525万美元！美国港口可能被绕过………查看全文
-
如中国油轮每次停船要宰525万美元！美国港口可能被绕过……
如中国油轮每次停船要宰525万美元！美国港口可能被绕过………查看全文
-
中远海自主研发智能洗舱机器人来了……
中远海自主研发智能洗舱机器人来了………查看全文
-
反转？多家美国大型零售商要求发货！关税美方承担……
反转？多家美国大型零售商要求发货！关税美方承担………查看全文 -
特朗普玩脱了？美信用机构将美国港口前景评为“负面”！
特朗普玩脱了？美信用机构将美国港口前景评为“负面”！…查看全文