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船舶轮机检验常见缺陷及排除措施探究

2023-06-19胡文马本德南昌市交通运输综合行政执法支队

珠江水运 2023年10期
关键词:轮机燃油螺栓

◎ 胡文 马本德 南昌市交通运输综合行政执法支队

在船舶运行期间,轮机作为关键动力设备,其运行稳定性对船舶整体状态具有直接影响。在轮机检验与维修中,应注重主机、辅助系统与安保系统的检查,及时发现长期运行中存在的缺陷,并结合实际情况寻找解决方案,通过加强螺栓稳固程度、提升管道密封性、重视安全系统运行检测等方式,使轮机常见缺陷能够得到有效排除,确保船舶整体状态稳定。

1.船舶轮机检验常见缺陷

1.1 主机系统缺陷

在船舶轮机检验中,主机检测属于首要环节,可及时发现机械系统、冷却系统出现的故障,如位移、螺栓松动、冷却问题等。

(1)机械问题。因主机运行频率较高,在长期作业负荷下,紧固螺栓位置会发生改变,甚至脱落,如若检验工作不全面,松动螺栓周围零件在持续性振动中逐渐偏移,很容易致使尾轴偏差增加,引发严重后果。

(2)轴磨损问题。在主机系统检测中,如若紧固螺栓抖动,导致轴承受到不同程度的磨损,如若未能及时发现并校正轴线位置,将会因轴线偏移而增加故障概率,影响发动机正常运行,还会因振动引发安全事故。

(3)冷却问题。主要表现为冷却期间缸盖炸裂、缸套炸裂等,原因是在短时间内温度骤然改变,缸盖与缸套难以适应温度变化,并且对温度改变带来的负荷承受力不足,由此引发炸裂,严重时会威胁从业者生命安全[1]。

1.2 辅助结构缺陷

当前船舶辅助结构检验存在一些缺陷,主要体现在通道、燃油舱、滑油舱等方面,对船舶工程顺利开展带来不良影响。

(1)燃油舱与滑油舱未能相互隔离,且距离较近,使两个舱体的燃油、滑油相互渗透,且产生的混合物无实用价值,造成资源浪费。与滑油接触后,燃油的燃烧功能降低,投入使用后还会影响主机性能,甚至导致轮机停机,需要彻底清理才可恢复正常。

(2)燃烧室密封性不达标。在燃烧期间,燃烧室的气压提升,因密封性不强导致燃油、气体等泄露情况时有发生,对泄露位置的金属元件造成腐蚀,使轮机受到二次损伤。如若所用燃油质量不达标,在燃烧时还会产生众多燃烧物,对密封阀的腐蚀性进一步增强,周围元件也会遭受不同程度损害,轮机寿命缩减。

(3)消防泵水压较低。因消防泵水压不足,管道中的水流速度缓慢,水在管道内沉积,如若日常检测不到位,长期未对其彻底清洗,将导致管道受堵,水的传输效率下降,尤其是在管道转角、连接等处;有时还会直接将船舶压缩机管道与换水箱相连,同样导致沉积物增加,使水箱传输口受堵[2]。

1.3 轮机安全系统缺陷

在轮机运行期间,安全系统运行状态检验十分关键,但受多种因素影响,当前存在以下缺陷。

(1)机舱间安全保障力度薄弱。主要受船舶自身结构影响,因结构较为特殊,在独立机舱出现安全事故后,很容易蔓延到其他舱室,使安全事故波及范围扩大。

(2)内部燃气管道设计不合理,安全系统中管道弯曲处存在隐患,如若机舱聚集时燃气管道出现爆炸,则会引发不可挽回的后果;在机舱与泵室间未安装钢制挡火门,该装置可在泵室、机舱等处发生火灾时,隔绝空气,降低灭火难度。因船舶轮机中的火灾多与石油相关,在检查中发现的问题普遍体现在消防安全体系上,但在运行期间,没有及时发觉发动机中潜在的安全隐患,导致安全风险增加[3]。

(3)消防系统应用效率低下。主要因消防泵水压较低、水枪覆盖范围有限,在船舱发生火灾后很难采取有效控制措施,如若水枪出水定位不准确、方式不科学,很容易因燃油爆炸产生更加严重的火灾。

2.船舶轮机检验缺陷的排除与处理措施

2.1 加强主机设备检测,优化冷却系统

(1)加强螺栓预紧力控制。对于因预紧力较低引发螺栓松动的问题,应加强船用发动机主要部件检查,在主机设备检查中,适当增加螺栓的配置,改善紧固性能,预防螺钉松动和掉落,进而降低故障概率,确保船舶运行安全可靠。在铰接式螺栓使用中,应确保数量充足,并科学分配,一般合理用量为25%,布设如图1所示。在主机严重受损情况下,需要开展一系列辅助检查,及时替换受损部件,紧固松动的螺栓,确保设备可靠运行。

图1 螺栓紧固示意图

(2)冷却系统优化。在制作期间合理选择缸盖、缸套的材质,确保其具有较强的耐冷、耐热能力,能够承受温度瞬时变化,避免或降低使用中炸裂的概率,并在冷却系统中增设监测装置,可实时跟踪内部温度变化,便于及时采取应对措施;还应合理安装冷却组件,将高温淡水泵、膨胀水箱、低温淡水泵等引入进来,优化淡水回路与冷却结构,如图2所示。针对压力容器开展压力测试,检查冷却系统是否存在破裂隐患,在检测结果达标情况下才可安装。维修人员应注重汽钢头、填料的检验,结合轮机工作环境选择与之匹配的气缸衬垫,开展耐久性实验检测材料机械特性,选择与系统运行需求相符合的组件进行安装,并优化轮机系统运行环境,为冷却系统高效运行提供支持[4]。

图2 船舶轮机冷却系统新结构

(3)定期检测轴系统。针对轴系统磨损问题,应派遣专人定期检测轴系统运行状态,以日、周为检测周期,对容易磨损之处增加润滑剂涂抹量,延长该部位的使用寿命,针对已经出现严重磨损,无法继续投入使用的零件予以更换。因船舶轮机检修流程复杂,涉及内容较多,应根据检验品种不同,绘制检验项目表,在表中清楚标记检测项目和内容,以免出现遗漏、错检等情况,主要检测内容与周期如表1所示。

表1 轮机检测内容

2.2 优化辅助结构,重视管道系统清洁

辅助系统中的缺陷多源于燃气泄漏,与滑油混合后产生无实用价值的物质,在检验中优化辅助结构十分关键,还应注重管道清洁,减少沉积物,以免堵塞管道,具体措施如下。

(1)隔离燃油舱与滑油舱。扩大两舱间隔或安装隔离板,使两舱处于隔绝状态,以免因距离过近相互渗透,也可在二者间设置空舱,在出现渗漏情况下,燃油与滑油混合物不会进入到燃烧室,并检验过程中妥善清理混合物,减少资源浪费;还可调整两舱的位置,尽可能减少油类泄露等安全事故发生;还应重视燃油、滑油产品质量检测,优先选择性价比高的原材料,以免因质量问题致使原料混合,影响轮机安全运行。

(2)设置排气阀。针对燃烧室密封性不强的问题,可设置排气阀来增强密封性,降低泄露情况发生。检查排气阀结构是否满足实际,明确阀座与阀体间的连接工艺,如若出现问题需要及时解决;检查阀杆密封性,通过校准确定是否存在泄漏问题,并加强防范。如若排气阀失效,为避免烧坏,应检查阀座与阀体状态,提前预防故障产生。通常情况下,多因阀杆密封面与规定密封性不符,从而增加烧坏概率,这就要求全方位彻底检查,避免气体泄漏问题产生;针对高温腐蚀问题,应把好燃油采购质量关,避免将假冒伪劣燃油投入使用,避免因化学腐蚀使元件受损,增加后期维护费用;加强出油管等部件管理,使其与外界保持一定距离,减少温度对油品的影响;排油孔与柜体底部距离至少80mm,确保排气阀符合标准。

(3)清洗管道系统。定期检测管道系统性能,尤其是供压装置情况,检查压缩空气供给是否正常,确保管道内部干净无沉积。在海水水箱与管道相连后,再将压力装置连入管道,增加海水压力,确保水质干净;还可为通风管道增设断流阀,使进气门、排气阀门同时增压,提升海水冲刷压力,避免水栅处堵塞。在轮机辅助结构检验中,还应做好关节部位与元件的检修工作,如表2所示。

表2 轮机辅助结构检验内容

2.3 完善安全运行系统,强化安保体系检查

船舶轮机检验应重视安全运行系统,使安保体系检查更加全面彻底,针对现存的船舱内火灾、机舱安全保障力度薄弱、内部燃气管道设计不够合理等问题,可采取以下排除和应对措施。

(1)设置防火门。通过防火门的设置可有效防止船舱火灾发生,并设置专门的排气管,使船舱内气压降低,维护发动机可靠运行。检修人员应创建安全检测模型,全面检查挡火闸性能,分析是否潜在火灾隐患与防范漏洞,针对火灾安全管理缺陷及时修复,并选用质量满足规定的挡火闸材料;还应加强燃油排气管的监测,确保性能指标符合标准,对于废气排放之处,应额外增设废气处理装置,维护生态环境。

(2)加强管道系统检测。该系统对涡轮发动机运行具有较大影响,应加强系统检修与维护。在该系统检查中,应制定详细的规划方案,针对船舶运行期间潜在的安全隐患综合分析,实施预防性检查,便于有效维护管道稳定;还应严格检测管道材质,对老化材料及时替换,重点检验耐油性较差的塑料、橡胶等材质合格度以免在设备上产生燃油气舱入孔,保障管道安全。

(3)消防系统优化。在机房内消防管道中增设控制阀,合理调节内部压力,使压力维持在合理范围,增加消防泵出水压力,扩大射程范围;定期检查水箱内部情况,清洗水箱和消防管道,以免使管道受阻,影响消防系统效能发挥;还应优化燃油舱柜结构,推荐使用鹅颈式,使空气管道安装定位更加科学,促进其他排出,以免因大量易燃气体集聚增加爆炸风险;将老化、受损的空气管道换新,更换成抗腐蚀性较强的管道。

3.结束语

综上所述,轮机作为船舶的重要组成部分,对船舶运行价值具有较大影响。在轮机检验过程中,应注重主机、辅助系统、安保系统等各个部分,针对常见的机械系统、冷却系统故障、燃气泄漏、管道受堵、安全保障力度薄弱等缺陷,应及时开展相应的排除措施,最大限度降低轮机故障率、船舱火灾发生率,为船舶稳定安全航行提供基础保障。

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