海工船瓦锡兰柴油机管理要点
| 时间：2021-02-11 | 编辑：E航小E | 阅读：843 | 分享： |
导读
1.滑油系统
滑油对柴油机起到润滑、清洁、冷却、密封、减磨等作用，保证柴油机更顺畅地工作。
由于四冲程筒状活塞柴油机缺少类似二冲程柴油机填料函的结构，其使用的滑油经常被燃烧室燃烧产生的下窜炭粒（酸性产物）污染，因此要求四冲程柴油机滑油的碱值高于二冲程柴油机滑油的碱值。
瓦锡兰柴油机可以使用RMA.DMB和DMA等各种等级的油品。
根据燃油硫质量分数的不同，选用碱值为15 ~30 mg/g的滑油匹配燃油。
对于刚投入运行的新柴油机，其滑油消耗率非常低。
随着使用时间的延长，滑油不断中和燃烧产物中的酸性物质，碱值缓慢下降。
对于此种类型的滑油碱值下降，只能定期置换部分滑油，以维持滑油碱值在正常范围内。
滑油中不允许存在有机酸，柴油机滑油碱值应保证一定的碱值富余量，以保护轴瓦不被腐蚀。
对于工况欠佳的接近大修周期的柴油机，其滑油消耗率较大，每次补充的新滑油较多，碱值不会太低。
船上应定期对滑油取样化验，尤其是计划大修前的取样化验,若发现金属成分或化学成分超标,应立即参阅有关化验分析报告，针对性地检查相关运动部件的磨损情况。
2.冷却系统
冷却系统的保养与滑油的清洁同样重要，冷却水处理剂的正确使用对柴油机的性能和寿命非常重要，若处理不好，易导致冷却系统过热、缸套穴蚀等故障。
目前，厂家已提高柴油机缸套冷却水的出口 温度设定值，以提高柴油机的热效率和机械效率。
船上须按厂家说明书的要求控制缸套冷却水的出口温度在90~95℃。
管理人员须摒弃出口水温越低、机器运行越安全的旧观点，冷却水岀口温度低固然对延长机体橡胶密封件的寿命有益处，但低温冷却水不利于柴油机的可靠运行。
在拖航工况中，为既能可靠运行又能降低燃油成本，船舶柴油机往往使用重油航行。
随着石油冶炼水平的提高和低硫油催化裂化工艺的运用，船用燃料油品质越来越差，燃油中包含很多的催化颗粒。
ISO 8217-2010（船用残渣燃料油技术规范标准》规定,燃油中允许最大的催化颗粒浓度为60 mg/kg, 而瓦锡兰厂家通常规定燃油必须经过分离净化，当催化颗粒浓度＜ 15 mg/kg后才能进入燃油系统。
船舶在使用重油时，应特别注意催化颗粒的含量和重视燃油的化验与分离净化。
2007年，香港某散货船的瓦锡兰低速二冲程7RTA48T柴油机严重受损，需要更换全部缸套、活塞头及其高压油泵柱塞偶件等。
催化颗粒是燃油中一种小而硬的类似氧化 铝的物质,具有高磨损性，其一旦进入机器,将造成机器异常磨损。
重油催化颗粒含量较高且分油机故障未被使用，导致未经净化分离的燃油直接进入燃 油系统，在仅仅10d内活塞环宽度从14mm磨损到9mm。
GEA Cat Fine Master分油机分离燃油中有危害的残留催化颗粒非常有效，建议定期取样化验燃油分油机进出口的油样以评估分离效果，确保燃油进机催化颗粒浓度＜15 mg/kg。
如果燃油中的催化颗粒浓度uAl浓度+Si浓 度）＞25mg/kg,就认为催化颗粒浓度超标。
为保证船舶的安全操作，船用燃油必须在使用前接受取样化验,且须在轮机人员的监督下采用滴注取样器取样。
传感器是控制系统中的重要组成部分,本质上将非电量的参数和状态等信息，转换成控制单元可识别的电压、电流等电参数的信号。
目前，瓦锡兰柴油机普遍取消机旁安装的机械式压力表、温度计等热工仪表，所有的热工参数全都依赖温度、压力传感器采集。
当热工参数异常时,船上管理人员没有办法第一时间判断是故障还是误报警。
控制系统的自诊断系统功能只能判断温度、压力变送器的信号是否超出规定范围：
若信号值超出规定范围，自诊断系统判断信号不能作为控制信号使用，从而确定系统故障并给岀故障代码;
若信号值在规定的范围内,但与真实参数偏差较大，控制单元会继续按照偏差信号控制柴油机运转，从而造成柴油机产生故障现象，且自诊断系统无法给出故障代码。
瓦锡兰二冲程低速柴油机控制系统采用气动压力、温度变送器，其输出的标准气压信号（0.2 ~1.0 kg/cm²）可以直观地显示在压力表上并判断其线性;
而瓦锡兰四冲程中速柴油机采用的电流型变送器，则需要管理人员在日常的维护中定期利用精密压力、温度校验仪和信号发生器对传感器及变送器进行校验调整。
实践证明，控制系统故障大多为传感器或变送单元故障。
例如：瓦锡兰WECS2000控制系统的传感器采用插接式插头，固定在传感器本体上,因为柴油机在运行中处于振动状态，插头因振动而松脱或者插头内部触点因振动而接触不良，导致主机意外降速或者故障报警;
维修保养时，传感器插头容易被滴落的燃油滑油污染，造成触点接触不良而出现误 报警（需要管理人员定期检查传感器的接线情况, 及时清洗有油污的接头触点）。
目前，新型UNIC控制系统传感器取消插接式的结构，采用信号电缆与传感器一体的设计，从根本上消除接触不良带来的误报警或误动作。
瓦锡兰柴油机WECS2000、UNIC控制系统的 SMU、DCU、MCU、IOM等数据采集模块直接安装在传感器本体上，应用环境较为恶劣,传感器至模块之间的干扰特别是K型热电偶温度传感器的信号为mV级,且瓦锡兰老款柴油机采用主轴承高温保护的温度传感器信号,如果传感器铠装屏蔽线破损，各种电气设备在运行时将产生大量频带很宽的电磁干扰，并通过传导、耦合等方式传播至数据采集模块，进而影响系统正常工作。
因此在日常工作中，需要对控制箱接地电缆及信号线屏蔽电缆接地情况进行检查，特别是转速传感器的电缆屏蔽层的接地需要严格按照接线工艺单端接地，并且屏蔽电缆须在控制箱侧接地，绝对避免屏蔽电缆两端接地;更换传感器信号电缆时,也应远 离动力电缆布置。
柴油机控制系统的电源供电质量是柴油机安全运行的首要条件，控制电源供电故障具有隐蔽性和偶发性。
在坞修期间，切换岸电操作和异常跳电都会对控制系统的电子元件产生浪涌电压冲击。
在电子元件接近使用寿命时,该浪涌电压冲击直接导致电子元件提早报废。
在某些老款PLC模块CPU仅 有RAM内存,后备电源维护不当且机舱异常跳电的情况下,还会有PLC丢失用户程序的风险。
海工船、救助拖船的机舱设备种类多、布局紧凑，机舱通风散热条件较差，机舱最高温度超过50℃。
对于机舱配备局部高压水雾系统的船舶，其水雾防护区域内的柴油机控制箱和信号采集箱的防护等级至少为IP44。
这就造成柴油机控制箱内的温度高于环境温度，例如瓦锡兰早期的LCS控制系统。
WECS2000等控制系统电源模块随着使用时间的延长，其内部的电解质会逐步干枯导致电容变化，环境温度的高低直接影响电容的使用寿命。
如果环境温度高于电解电容的额定温度，或工作电压大于电容的额定电压，那么容易造成电解电容不可逆转的永久损坏;
而控制系统开关电源的常见故障是输出电压下降或波动，加上某些瓦锡兰中速柴油机配 套的是Woodward 721、723系列电子调速器,虽然电子调速器采用18 ~40V DC宽电压输入，但偶发性的电源电压大幅波动仍会导致电子调速器CPU重启，从而造成控制系统无报警而主机无症状停车的事故。
当某些海工船上的老龄瓦锡兰柴油机岀现无症状停车故障时，应:
①立即检查电源模块，因为可靠稳定的供电是解决较多“疑难杂症”的前提;
②针对海工船在作业时负荷剧烈变化时出现超速停车的现象，优先检查电子调速器的PID参数设置，随着柴油机运行时间的增加，它的动态特性发生改变,并与柴油机台架试验和系泊试验参数存在差异，若超岀电子调速器PID参数的控制范围，则引起执行器控制信号抖动，使柴油机转速波动过大，进而触发超速停车。
柴油机控制箱内的印刷电路板大多是场效应管 (MOS)集成化的，MOS管栅极输入电阻很大，尤其在栅极开路和干燥环境下，外界静电容易在栅极上感应出很高的电压，击穿栅极并毁坏管路。
瞬间的高压静电容易导致PLC存储芯片数据丢失而不造成其物理损坏。
机旁的柴油机控制箱在工作中处于振动状态，加上高温高湿的工作环境，在岀现软故障时优先考虑插拔各板卡插座故障，用无水酒精清洁板卡金手指，重新固定各插接件，确保板卡与插座接触良好。
避免用手直接接触芯片金手指，防止静电损坏芯片和手上汗渍腐蚀金手指。
操作时，必须佩戴控制箱内的防静电手环，以放掉身上静电。
备用板卡的累积静电足以击穿板卡上的电可擦写可编程只读存储器和金属氧化物半导体场效应晶体管，因此，船上的控制系统的备用板卡应保存在原装的防静电气相防锈袋里，不允许使用普通的聚氯乙烯塑料袋。
船上的柴油机说明书大多随机附带纸质版，在船舶营运过程中，柴油机厂家不断汇总用户的故障反馈，不断对产品进行优化设计，一般通过发送纸质技术通函告知船舶所有人。
随着柴油机厂家的深入研发和国际法规等的不断变化，厂家往往在一定时间窗口内免费为船舶所有人升级由于设计缺陷而改款的零部件。
建议船舶所有人机务管理人员及时将相关通函转发在船轮机长，船方主管人员应以最新 的技术通函指导船舶管理。
瓦锡兰电子版技术通函下载网站为：
https://www.wartsila.com/wartsila-online
柴油机的可靠运行离不开其自身质量，同时也离不开主管轮机员及时正确的维护。
现代柴油机维护对轮机员的综合素质提出更高的要求，轮机人员应:
及时总结本船和其他姊妹船的机损事故案例;彻底考察分析故障元件、相关零部件及发生故障时的环境，查找元件发生问题的根本原因并及时反馈给厂家技术服务部门；
严格按照厂家要求对柴油机进行定期检查和维护保养，以保障柴油机可靠、安全、经济地运行。
本文原创作者系：
烟台打捞局 王晓东
END
来源：网络
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