柴油機課件 6應急處理課件

1、2.柴油機運行的應急處理一、封缸運行 定義：船舶在航行時，當柴油機的一個或一個以上的氣缸發(fā)生了故障，一時無法排除，此時可采取停止有故障氣缸運轉的措施 船舶規(guī)范要求：六缸以下的柴油機，應能停掉一缸；多于六缸的柴油機，應能停掉兩個氣缸1、四沖程封缸運行的兩種方法 1）單缸停油（也稱減缸運行 ）： （1）適用故障：氣缸不能發(fā)火而運動部件尚可運轉，如噴油泵、噴油器故障，氣閥燒蝕或閥桿卡死，氣缸嚴重漏氣，拉缸或燃燒敲缸等 （2）方法：用專用提升工具將油泵滾輪提起，或打開噴油泵的回油閥 （3）注意：不能采取只關閉噴油泵的進出不能采取只關閉噴油泵的進出口閥來停止氣缸供油的做法口閥來停止氣缸供油的做法噴油泵偶

2、件干磨擦而咬死1、四沖程封缸運行的兩種方法 （4）輔助措施： 為減少活塞消耗的壓縮功，示功閥全開 減少該缸滑油和冷卻水的供給 適當降低發(fā)動機的負荷1、四沖程封缸運行的兩種方法 2）拆掉活塞組件封缸運行 （1）適用故障：活塞、氣缸蓋或氣缸裂紋或損壞而無法使用，但連桿和十字頭尚能正常工作1、四沖程封缸運行的兩種方法（2）措施：拆掉包括活塞桿在內的活塞組件，并完成下述工作：用專用工具提起噴油泵滾輪并鎖住拆除通向該氣缸起動閥的起動空氣和控制空氣管并將管接頭封死關閉該缸氣缸冷卻水的進出口閥 封閉該缸曲軸銷上的油孔活塞組件（包括連桿）拆除后安裝氣缸蓋2、封缸運行時的管理 1）起動前的檢查 在采取第二種封缸

3、運行時，起動前應檢查軸承的油流情況以及各封閉蓋板、法蘭的緊固情況；運行10min和1小時后要分別停機打開曲軸箱檢查下列各項： （1）軸承； （2）臨時固定的部件 （3）各軸承的油流情況2.柴油機的起動 2）在采取第二種封缸運行時，如曲軸在某一位置不能起動，則應迅速短時反向起動柴油機，之后再換向到要求的方向起動柴油機，不能反轉的，則盤車轉動一角度 3）防止柴油機超負荷 一般應在低于75%負荷的轉速運轉，排煙溫度都不允許超過正常情況下全速航行時的最高排煙溫度2、封缸運行時的管理 4）防止增壓器喘振 當增壓器連續(xù)或間斷發(fā)生喘振時，柴油機則不能在這個轉速下運轉，應降速直至喘振消除為止 5）防止柴油機異

4、常振動 當振動異常時，應將柴油機轉速降低直至運轉正常 6）保證船舶航行安全 輪機長應加強對值班輪機員的指導，當值輪機人員應增加機艙巡檢的次數，尤其應加強主機及其動力系統(tǒng)的管理二、停增壓器運轉 1、停增壓器的具體方法 1）如果條件不允許停車，發(fā)生故障后首先采取降速運轉措施，將柴油機轉速降至機器無明顯振動區(qū)域，維持全部氣缸繼續(xù)工作 2）如果航行中沒有足夠的修理時間，可采取將增壓器轉子鎖住的應急措施，并使柴油機維持低速運轉 3）如果需要繼續(xù)長時間航行，應將轉子抽出，用蓋板將殼體兩端封住的辦法進行應急處理以保證柴油機仍可繼續(xù)低速運轉 廢氣渦輪增壓系統(tǒng)示意圖2、四沖程柴油機停增壓器運行 當四沖程柴油機停

5、增壓器運行時相當于非增壓柴油機，依靠活塞的吸排作用，仍可將廢氣排出和新氣吸入。但因氣閥重疊角較大，排氣可能倒流，只有通過減速來降低排氣溫度，這將使得柴油機的功率和轉速大幅度下降三、拉缸 1、拉缸現象 1）拉缸現象是指活塞環(huán)與氣缸套或活塞(常為裙部)與氣缸套之間，兩個相對運動的表面的相互作用而造成的表面損傷 2）分類：按損傷程度分為：劃傷、拉缸和咬缸，廣義統(tǒng)稱為拉缸 3）部位：氣缸套和活塞環(huán)的拉缸，限于磨合、運轉初期；氣缸套和活塞裙部的拉缸，發(fā)生在磨合完畢后穩(wěn)定運轉的數千小時內1拉缸現象 4）拉缸機理：滑動部位的潤滑油膜受到局部的破壞，出現微小的“熔著磨損”現象，產生的金屬磨粒將成為加劇表面磨損

6、的磨料。在出現所謂熔著磨損的短時間中，在活塞和氣缸套表面上出現和氣缸中心線相平行的高低不平的磨痕，這就是“拉缸”。嚴重時滑動部位完全粘著或卡住甚至可能在兩個表面的薄弱部位產生裂紋以致機件破壞，這時可稱為“咬缸” 2拉缸的原因 設計、制造工藝及材料上的缺陷；運行管理不當 1.設計、制造工藝及材料方面的缺陷：材料的選配、間隙大小的確定、結構布置是否合理、安裝找正是否恰當、表面粗糙度的加工是否合適，潤滑油冷卻的安排是否完善2拉缸的原因 2）運行管理方面的主要原因有： （1）氣缸潤滑不良 氣缸注油器供油量調節(jié)過??； 注油管內壁因結炭嚴重而堵塞； 注油管接頭漏油； 氣缸套注油孔或布油槽堵塞； 注油器出現

7、故障； 氣缸油規(guī)格選擇不當或與其它不同品牌滑油混兌； 氣缸油變質 2拉缸的原因 （2）磨合不充分 沒達到規(guī)定的磨合期，過早投入營運； 在磨合期內，分配各負荷下磨合的時間不合理，急于加大負荷運轉； 磨合期運行時注油器供油量不足 2拉缸的原因 （3）冷卻不良 冷卻水泵供水不足或中斷； 冷卻水腔銹蝕或臟污； 冷卻水沒有及時化驗、投藥，水質差； 冷卻水溫過高； 冷卻水中含有大量氣泡 2拉缸的原因 （4）活塞環(huán)斷裂 搭口間隙過小，使活塞環(huán)斷裂； 天地間隙過小，活塞環(huán)卡死斷裂； 搭口間隙過大或磨損嚴重； 環(huán)槽內結炭較多使活塞環(huán)膠著。 （5）燃用劣質油 不完全燃燒致使殘?zhí)吭龆啵?后燃使排氣溫度升高，沒及時采

8、取技術措施； 氣缸潤滑油堿性不合適。 （6）長期超負荷 3拉缸時的征兆 1）氣缸冷卻水出口溫度和活塞冷卻液出口溫度明顯升高； 2）可以聽到活塞環(huán)與氣缸壁間干磨擦的異常聲響； 3）曲軸箱和掃氣箱溫度升高，甚至有煙氣冒出； 4）發(fā)生拉缸的氣缸當曲柄越過上點位置時，有敲擊聲發(fā)出且柴油機轉速會迅速下 降或自行停車 4拉缸時的應急措施 1）早期發(fā)現拉缸，應首先加大氣缸注油量，如過熱現象不消除要進行單缸停油、降速、加強活塞冷卻直到過熱現象消失為止； 2）發(fā)生拉缸時迅速降速慢車運行，然后停車并立即進行轉車，同時增大活塞冷卻液流量。但切勿同時增大氣缸套冷卻水量； 3）如果活塞咬死暫時轉不動車，可待活塞冷卻一段

9、時間再進行轉車4拉缸時的應急措施 4）當采用上述方法仍轉不動車時，可向活塞與缸壁間注入煤油并待充分滲透后再行轉車。如仍轉不動車，可拆下十字頭下方的海底螺帽或曲軸銷軸承蓋，用專用工具和機艙吊車將活賽吊出，同時亦應加注煤油 5）活塞吊出后仔細檢查并將損壞的活塞環(huán)換新，同時用油石將缸套拉痕磨光。 6）重新裝復時注意檢查注油孔及油管接頭。如有換新部件則必須進行磨合； 7）對無法修復的拉缸故障，可采取封缸運行的方法處理四、敲缸 1敲缸現象及分類 1）敲缸現象：柴油機運行中發(fā)出有規(guī)律的不正常聲響或敲擊聲，這種現象稱為敲缸 2）分類： （1）燃燒敲缸：由于燃燒方面的原因在上止點發(fā)出尖銳的金屬敲擊聲稱為燃燒敲

10、缸或熱敲缸 （2）機械敲缸：因運動部件和軸承間隙不正常所引起的鈍重的敲擊聲或摩擦聲，其特征是發(fā)生在活塞的上下止點部位或越過上下止點時，這種現象稱為機械敲缸或冷敲缸 （3）區(qū)別燃燒敲缸和機械敲缸的方法：采取降速或切斷該缸供油2. 敲缸的原因 1）燃燒敲缸的原因： 噴油器供油提前角過大； 噴油器啟閥壓力調得過低； 噴油器的噴咀針閥卡在開啟位置； 噴油器彈簧斷裂或松動； 供油量過大，超負荷運轉； 所用燃油燃燒性能差，易發(fā)生爆燃 2）機械敲缸的原因 氣缸上部敲缸的原因： (1)氣缸套上部磨出凸臺； (2)運動部件中心線不正； (3)曲柄銷軸承偏磨； (4)氣閥間隙過大。 氣缸中部敲缸的原因 (1)四沖

11、程柴油機活塞銷間隙過大； (2)四沖程柴油機活塞與氣缸套間隙過大； (3)氣缸套嚴重磨損2）機械敲缸的原因 氣缸下部及曲軸箱敲擊的原因 (1)連桿軸承或主軸承間隙過大； (2)主要運動部件的螺栓松動；3敲缸時的應急處理 柴油機運行中，發(fā)現敲缸首先采取降速運行的措施，避免機件損壞。如果判定為燃燒敲缸，停車后進行如下檢修： 1）噴油器進行試壓和調整，必要時換新； 2）檢查噴油泵的供油量，必要時調整其有效行程； 3）若條件允許，檢查和調整噴油正時。 如果確認是機械敲缸，則須對有關機件進行調整、緊固、修理和更換。 在航行條件不允許停車或無法修復時，可采取封缸運行的辦法或降速航行，及時向船東報告，在適當

12、時機盡快修復五、曲軸箱爆炸 曲軸箱爆炸是指產生火焰的同時伴有高壓作用 曲軸箱爆炸事故既發(fā)生火災也存在沖擊破壞 曲軸箱爆炸屬于惡性事故，既造成柴油機的損壞又可能使人員傷亡1、曲軸箱爆炸的原因 1）曲軸箱內油氣濃度達到爆炸極限之內 （1）曲軸箱內油氣的形成：柴油機運行中，曲軸箱內滑油由于飛濺、碰撞及蒸發(fā)形成大量的油氣；曲軸箱在封閉之后其內部積存大量空氣，油氣油氣+空空氣氣=可燃混合氣可燃混合氣 （2）可燃油氣濃度的爆炸范圍：按可燃油氣與空氣的容積百分比，爆炸下限為1.7%（或100:1），爆炸上限為11.2%(或7:1)；可燃混合氣中油氣的濃度低于爆炸下限或高于上限都不會發(fā)生爆炸1、曲軸箱爆炸的原

13、因 2）曲軸箱內存在高溫熱源是引起爆炸的決定性因素 當主軸承、連桿大端軸承及十字頭軸承過熱或燒熔等；拉缸、活塞環(huán)密封不良燃氣漏泄且活塞桿填料函氣封環(huán)失效；掃氣箱著火等會出現高溫熱源 可燃混合氣產生爆炸的條件是由所需溫度的上限和下限值所決定。滑油蒸氣著火下限為270350，上限高于400，潤滑油蒸發(fā)溫度約為200以上。如果燃油漏入曲軸箱中會降低滑油著火溫度，從而使曲軸箱可燃混合氣在較低的溫度下產生爆炸2、曲軸箱爆炸的預防 1）避免曲軸箱內出現熱源，防止活塞環(huán)發(fā)生漏氣；保證潤滑和冷卻，防止運動件過熱、白合金燒熔；避免出現拉缸現象 2）在曲軸箱內安裝油霧濃度檢測器，在運行中連續(xù)監(jiān)測曲軸箱內油霧濃度的

14、變化 ，并在油霧濃度達到爆炸極限之前，發(fā)出聲、光警報 3）在曲軸箱上安裝透氣管或抽氣機將油氣排出機艙外，注意出油氣管口防火網罩不要被油垢臟堵 4）在柴油機排氣側的曲軸箱道門上裝有防爆門，防爆門安全閥的開啟壓力為0.02Mpa，當曲軸箱中壓力達到0. 02Mpa時，防爆門安全閥自動彈開將油氣放出，待壓力降低后再自動關閉3、曲軸箱爆炸時的應急措施 1）當發(fā)現曲軸箱不正常發(fā)熱、透氣管冒出大量油氣和嗅到油焦味或油霧檢測器發(fā)出警報時，應立即降速并加強氣缸潤滑；注意不能立即停車和停冷卻水泵、滑油泵 2）當發(fā)現曲軸箱有爆炸危險時，任何人不準在柴油機裝有防爆門的一側走動或停留 3）當曲軸箱已經發(fā)生爆炸并將防爆

15、門安全閥沖開時，要立即采取滅火措施；但切忌馬上打開道門以防止新鮮空氣進入曲軸箱，導致發(fā)生危害更大的爆炸事故六、煙囪冒火 1、煙囪冒火的原因 柴油機煙囪冒火，通常是由于未燒盡的燃油或含油積存物隨廢氣帶出煙囪遇到空氣再燃燒所產生的。從火花形式把煙囪冒火分成三種情況 1）油霧燃燒形式的火花 這種火花在白天不易看見，夜間可見小而短的淺粉色火花，這種火花大多數可隨煙流自行熄滅，無碳粒下落 這種情況多發(fā)生在柴油機超負荷、燃油霧化質量差或供氣不足，致使燃油不能完全燃燒1、煙囪冒火的原因 2）殘油燃燒所形成的火花 此類火花顏色較深，隨廢氣流動自行熄滅，有微小碳粒及煙灰?guī)С?這種情況多發(fā)生在柴油機部分噴油器滴油

16、或低負荷運轉時，由于上述原因使燃油燃燒不完全，排煙溫度、壓力偏低，排氣能量減少使尚未燃燒的部分油分積存在煙道內附著在管壁上，部分油分形成碳粒粘附其上。當柴油負荷增加煙道內溫度升高時，積存在煙道管壁上的殘油、碳粒便發(fā)生燃燒使煙囪冒火 1、煙囪冒火的原因 3）煙灰沉積物燃燒形成火花 這類火花多為片狀，亮度較大，呈現暗紅色，常常落在甲板上還在繼續(xù)燃燒，容易引起火災，這種火花最常見也最危險 其產生原因有： 燃油質量差，燃用劣質油時煙灰沉積物增多； 燃油噴油設備工作不良，噴油泵，噴油器有故障，燃油未完全燃燒排氣中含油物質增加； 氣缸進氣系統(tǒng)工作不完善； 煙管臟堵，排氣阻力增加，煙灰沉積物增多2、煙囪冒火

17、的預防措施 1）保持柴油機氣缸內燃燒狀態(tài)良好，加強管理監(jiān)測； 2）定期清除排煙管積碳和防止排煙管結垢3、煙囪冒火時應急措施 1）若出現第一類火花，應立即降低柴油機負荷或緩慢停車，待查明原因后恢復運轉； 2）若出現第二、三類視航行條件可繼續(xù)運行，盡量吹掉排氣系統(tǒng)內油性沉積物并使之燒盡； 3）除火勢過猛，個別缸或局部煙管過熱外，應盡量使柴油機保持較高負荷；三、對連桿螺栓的檢查 1.使用放大鏡或肉眼檢查有無缺陷，特別是對螺栓頭部、螺紋及根部的檢查； 2.用牙規(guī)檢查螺距，用直尺檢查彎曲情況和伸長量； 3.檢查螺帽、螺桿與軸承接觸面的配合及磨損程度； 4.采用聽響法比較新舊螺栓，以判斷有無缺陷； 5.必

18、要時對連桿螺栓必須進行無損探傷； 6.檢查定位銷是否松動或磨損； 7.檢查連桿螺栓與螺栓孔的配合間隙，不可過松或過緊 8.嚴格按使用期限更換連桿螺栓，四沖程柴油機約為1500020000運行小時；目前某些強載四沖程柴油機要求連桿螺栓拆下后不允許繼續(xù)使用，必須更換七、緊急剎車 船舶航行遇到避碰等緊急情況，為使船舶盡快停止前進或變?yōu)榈购蕉鴮χ鳈C進行制動并迅速倒車的操作過程稱為緊急剎車1、緊急剎車操作 1）接到駕駛臺由前進三至后退三車鐘指令，當值輪機員立即回車鐘應答，同時將緊急剎車指令及時間記入車鐘記錄簿 2）以最快速度拉動操縱手柄(輪)至停油位置，及時切斷主機燃油使主機降速 3）在換向轉速或應急換向轉速