“Kote,Nenhai”轮副机排温过高原因及解决措施分析

摘 要： 船舶运营中，维持发电柴油机的良好工作状况很重要，它为全船的用电设备提供正常营运生产所需要的电能，是机舱中最重要的设备之一，而其工作时容易发生排温升高，而排温高极易引起一系列故障，从而影响发电柴油机的使用寿命和船舶安全，为保证柴油机的可靠性运转和船舶安全，对发电柴油机排温升高故障及时地进行分析处理十分重要，针对该轮二号发电柴油机排温过高现象及故障的分析处理方法进行描述，同时，对该故障产生的原因以及采取的解决措施进行阐述。

关键词： 发电柴油机；排气温度；燃烧质量

中图分类号：U664 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1120181－01

0 引言

对于发电柴油机发电柴油机而言，排温高是很常见的故障之现象之一，虽然该故障影响不是很大，但轮机管理员若对此现象不能够引起足够的重视，不及时采取有效的处理措施，则会导致发电柴油机很多严重的故障。

排温的高低在一定程度上反映了缸内负荷的大小与燃烧质量的好坏，是柴油机运行管理中需重点监测的参数，也是柴油机性能参数的分析的重要依据。排气温度的升高，不但会导致发电柴油机的热负荷增加，气缸、活塞和气阀等部件温度升高，从而使工作条件变得更加恶劣，甚至还会影响发电柴油机工作可靠性，进而也影响其使用寿命，甚至影响到船舶的安全营运。

1 故障产生现象

Kote nenhai轮的三台发电柴油机均为日本yanmar柴油机，型号为EY26，功率为1620KW，标定转速为720r/min的四冲程六缸中速柴油机。其中二号发电柴油机的运行时间刚刚进行完进行完整体检修一个月。在马来西亚向非洲航行途中的某天值班加油对机舱进行巡回检查时，发现二号发电柴油机1号缸和4号缸排气温度异常，比其他各缸的温度要高出很多，与说明书的给定数据进行对比发现已经高出厂家给定值。该发电柴油机的其他工作参数都基本在正常的工作范围内，并且没有出现异常声音、振动和气味。

2 故障的可能原因分析

发电柴油机排气温度偏高的引起原因有很多，但所有原因基本可概括为燃油系统方面、进排气系统方面、机件磨损和一些其他方面的原因。但引起发电柴油机排气温度偏高的原因主要是燃油的燃烧质量和换气质量。

2.1 燃油方面

2.1.1 燃油粘度太大或燃油质量太差

1）燃油粘度太大

① 本船kote nenhai的yanmar发电柴油机在负荷大于25%时使用重油。当运行使用重燃油时负荷没有达到要求时则会使燃油流量不足，燃油热损失太大，导致油温过低或粘度过大，从而引起雾化不良，进入气缸的燃油没能及时进行良好的燃烧而引起后燃变长，进而引起排气温度升高。

② 本船kote nenhai的燃油系统和主机共用一燃油系统，在靠泊后由于主机停运，由于发电柴油机的燃油使用量小，燃油加热装置难以通过自动调节来进行调节，所以很多时候会进行手动调节减少蒸汽量，若蒸汽减少过多，则会引起油温过低，而导致雾化不良，而导致后燃期变长，从而导致排温升高

2）所加装的燃油质量差

由于燃油的性能指标中，如十六烷值、粘度等对柴油机的发火燃烧都有直接的影响。当燃油的十六烷值过低时，则会导致燃油燃烧的滞然期变长，燃烧粗暴，从而燃油着火滞后，因此造成燃烧室最高燃烧压力变高，排温升高[3]。同时若十六烷值过高，则会导致燃烧不完全，燃烧质量恶化，排烟温度升高。燃油粘度大，则会导致雾化不良，燃烧不充分，燃烧恶化，排烟温度升高。因此，燃油质量差，会影响燃油雾化质量，进而影响燃烧质量，造成排烟温度升高。这种情况对整台发电柴油机的排气温度升高。

2.1.2 供油喷油系统故障

1）喷油器出现故障

排气温度高可能是启阀压力过低，即喷油器压力弹簧断裂或松懈、或压力弹簧上锁紧螺母松懈、或喷油器安装不良、卡死而处于常开位置。这些会导致喷油器刚开始喷油时，因启阀压力过低而提早喷油，最后又延迟结束喷油，使整个喷油过程时间加长，喷油雾化质量变差、燃油不能与新鲜空气充分接触燃烧，燃烧质量恶化；同时会导致后燃严重，加速燃烧质量的恶化，使机件过热，造成排气温度升高。其二可能是喷油器喷孔直径增大，导致燃油喷射雾化质量变差，燃烧恶化，排气温度升高。其三可能是喷油器喷油嘴密封锥面密封不良、或喷油嘴因烧蚀出现小孔、裂纹。这些会导致喷油嘴发生滴漏现象，燃烧过程中的后燃期延长，后燃严重，燃烧质量恶化，排气温度升高[1]。这种情况可拆下喷油器，检查喷油嘴是否结碳严重，并对喷油器进行启阀压力试验、密封性试验、雾化质量试验可得出结果是否是由此产生的。

2）喷油泵出现故障

排气温度高可能是由于配合件柱塞与套筒间过度磨损，使密封性能下降，造成喷油压力下降，雾化不良，并且喷油提前角变小，燃烧质量恶化，最终造成排气温度升高。其二可能是阀与阀座之间磨损严重，密封性下降，使高压油管中的剩余压力下降、喷油量减少，从而影响燃油雾化质量和燃烧过程，造成燃烧质量恶化，排气温度升高。

3）发电柴油机进机燃油滤器损坏

导致进入燃烧室的燃油质量变差，较大的燃油颗粒不能充分分解燃烧，雾化质量也变差，燃烧质量恶化，排气温度升高。这种情况对单缸排气温度偏高而言可以排除。

2.2 进排气系统方面

1）进气阀出现故障。其一可能由于进气阀阀杆顶部磨损严重，导致进气阀气阀间隙过大，影响进气阀正时，使进气阀晚开早关，从而使进入燃烧室的新鲜空气量明显减少，压缩终点压缩压力下降，燃油燃烧不充分，燃烧质量恶化，排气温度升高。其二可能是进气阀密封锥面磨损严重、或阀盘出现烧蚀、或进气阀卡死在开启位置。这些导致进气阀关闭不严，燃烧室的新鲜空气从进气阀处漏出，空气量减少，燃烧质量恶化，排气温度升高。这种情况可通过测量进气阀气阀间隙和对进气阀阀盘进行密封性检查。

2）排气阀出现故障。其可能原因是由于排气阀阀盘烧蚀出现小孔、或排气阀卡死在开启位置、或排气阀阀盘密封线上出现麻点凹坑而密封不良。这些导致新鲜空气从排气阀处漏出，该缸空气量减少，压缩压力下降，燃烧质量恶化，排气温度升高。这种情况可通过对排气阀阀盘密封性检查和排气阀活络情况检查。

3）气阀驱动机构出现故障。其一可能是摇臂调节气阀间隙的调节螺丝松动、或与进气阀阀杆接触的摇臂磨损严重、或顶杆弯曲变形、滚轮与凸轮磨损严重。这些导致进气阀间隙变大，改变进气阀正时，气阀晚开早关，进入燃烧室的新鲜空气量减少，燃烧质量恶化，排气温度升高。其二可能是调节螺丝过紧，进排气阀间隙过小，当气阀达到最高工作温度时，造成气阀关闭不严而漏气，同时加剧气阀阀盘烧蚀，导致该缸空气量减少，燃烧质量恶化，排气温度升高。这种情况可对进排气阀气阀间隙进行测量检查。

3 故障的解决措施、经验教训

3.1 采取的处理措施

1）值班加油发现故障后，我马上到发电柴油机旁对故障现象进行仔细观察，然后启动备用一号发电柴油机，待并电后解列二号发电柴油机，完成换油操作后决定停车检查，经过检查发现油门杆整体位置基本正常，接着拆下缸盖上的喷油器，并对拆下的所有喷油器进行启阀压力试验、喷油雾化试验以及各配合面密封试验。试验发现所有的喷油器的启阀压力稍微偏低一些，经过调整启阀压力至规定值后装回发电机上。后有根据柴油机的发火顺序（1-5-3-6-2-4）的负荷分担原理的方法对各缸的进油量进行了轻微的调整，但启动该发电柴油机并运行一段时间后，发现还是出现同样的现象。

2）紧接着，我又开始检查该发电柴油机的高压油泵，并对高压油泵进行供油定时检查和调整。发电柴油机运行一段时间后，发现该缸排气温度还是偏高。此时，有点怀疑排气管道脏污，于是拆下各缸的排烟总管进行检查，发现排烟总管内烟灰很少并无异常现象。于是进行盘车，对应各缸的进排气阀的气阀间隙进行测量，测量后发现4缸和第1缸的进气阀间隙过大，远远超过正常的工作间隙值。经仔细观察发现，进气阀杆和摇臂均有较为严重的磨损迹象，而且摇臂上的调节气阀间隙的螺丝松动。最后调节进气阀间隙至规定值（0.3）并上紧调节螺丝，同时更换透平吸气端滤网。该发电柴油机运行一段时间后，排气温度下降至正常工作值范围。

3.2 经验教训

通过查阅副机日志，对海水温度的测量以及咨询机舱加油工，得知该发电柴油机第1缸和第4缸的排温，好几天在相对水温较低的中国海航行时都存在一直存在排烟温度相对其他缸偏高的现象。由于刚开始温差不大，故主管轮机员没有引起足够的重视，没有及时对第1和第4缸排温高的原因进行检查。对进气阀气阀间隙、调节螺丝松动没有采取处理措施，加速了摇臂与进气阀杆之间的撞击磨损，气阀间隙进一步变大。一段时间后，故障恶化，排温温差接近极限值，机件发热，影响机件使用寿命和安全。虽然没有造成更严重的事故发生，但教训是深刻的，这告诫我们：作为一名机舱轮机管理员，无论任何机器设备，无论故障大小，都必须对故障原因进行分析，并及时采取有效的处理措施，排除故障，防止故障恶化引起更大的事故。同时轮机员在提高业务能力时，加强对设备安全管理的意识，加强对所主管的各机器设备的日常维护保养工作，保持高度的责任感，以确保船舶的航行安全。

参考文献：

[1]潘殿清，柴油机组气缸排气温度异常原因分析及处理[J].机电工程技术，2002，31（4）.

[2]黄少竹，船舶柴油机[M].大连：大连海事大学出版社，2005：101-110，154-187.

[3]廖和德、闵桂兰、陈红阳，海上轮机实习[M].厦门：厦门大学出版社，2006：31-37.

作者简介：

任德华（1975-），男，河北人，讲师，主要研究方向：船舶辅机教学。

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