在船舶的各種設(shè)備中分油機(jī)是除了“四機(jī)一爐”外比較重要的設(shè)備之一, 在從事船舶輪機(jī)管理工作中, 接觸了好多種型號的分油機(jī), 見證了分油機(jī)的發(fā)展史, 印證了當(dāng)今世界科技水平發(fā)展的日新月異。

本公司大型集裝箱輪目前廣泛使用ALFA LAVAL S系列分油機(jī), 它具有處理介質(zhì)密度范圍廣, 運(yùn)行安全、可靠, 操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。而且它優(yōu)于其他分油機(jī)的技術(shù)專利之一是它采用可變形的柔性金屬排渣盤取代了以前的活動底盤, 柔性排渣盤的中央由螺帽固定, 其四周的薄壁結(jié)構(gòu)在水壓作用下可變形, 密封和排渣就是通過排渣盤的柔性變形來啟閉排渣口來實(shí)現(xiàn)的。但同時它對工作條件要求較高, 特別對水流量閥的流量精度要求很高。

某輪主機(jī)滑油分油機(jī)型號為ALFA LAVAL S 855、控制系統(tǒng)為EPC-50、工作轉(zhuǎn)速為7800RPM、馬達(dá)頻率60HZ, 電壓440V。

1 S系列分油機(jī)工作過程和工作原理

1.1 工作水

ALFA LAVAL S系列分油機(jī)工作水由三只不同流量大小的水流量電磁閥控制, 如圖1所示, 從左到右分別為水封水電磁閥SV10 (流量5.5L/min) 、開啟水 (排渣) 電磁閥SV15 (流量11L/min) 、密封/補(bǔ)償水電磁閥SV16 (流量2.8L/min) , 其中SV15、SV16共用一根水管通入分離筒底部, SV10通入分油機(jī)頂部。三個閥通過中間的節(jié)流孔大小來控制流量。

1.2 工作原理

從圖2分油機(jī)分離筒結(jié)構(gòu)圖可以看出整個工作過程。

圖1 S 855分油機(jī)水流量電磁閥

(1) 開啟和密封

分油機(jī)起動穩(wěn)定后, 在開始工作之前系統(tǒng)先執(zhí)行一次排渣動作 (TI 56時間內(nèi), V15打開3秒) , 這樣做的目的有二:一是清空分離筒 (如上次非正常停機(jī), 分離筒內(nèi)會有殘油) ;二是為后面的關(guān)盤動作提供必要的工作水, 即圖-2所示的“空間一”中充滿水, 否則后續(xù)的凈化程序無法進(jìn)行。

接著, 經(jīng)工作水泄放時間TI57 (15秒) 后, V16開啟15秒。此過程中, 密封水進(jìn)入工作水環(huán) (Operating water ring) 并因工作水環(huán)的高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心壓力。密封水分成兩路:一路通過“導(dǎo)水孔一”進(jìn)入固定環(huán) (Holder) 與工作滑盤 (Operating slide) 之間的“空間一”, 產(chǎn)生的向上壓力頂起工作滑盤, 其上的3個尼龍堵頭密封住3個泄放孔, 從而密封住排渣盤 (Discharge slide) 與分離筒底部的“空間二”;另一路通過“導(dǎo)水孔二”進(jìn)入“空間二”, 由于“空間二”已被密封, 所以排渣盤在水壓力的作用下柔性變形向上密封分離筒。此后, 在EPC-50控制下進(jìn)入水封和進(jìn)油程序。

另外, 在正常分油期間, EPC-50控制SV 16每隔5分鐘開啟1秒, 以補(bǔ)償“空間一”和“空間二”內(nèi)水的損失, 以防止分離筒異常開啟排渣。如補(bǔ)償水量大于“空間一”和“空間二”內(nèi)水的損失量, 則多余的水通過工作滑盤本體上的“導(dǎo)水孔二”進(jìn)入“空間三”從高速旋轉(zhuǎn)的分離筒上的噴嘴 (Nozzle) 處排出。

圖2 分離筒結(jié)構(gòu)圖

(2) 排渣

分油機(jī)運(yùn)行到排渣周期后, EPC-50控制SV 15開啟3秒, 排渣水通過工作水環(huán)進(jìn)入“空間一”, 再通過導(dǎo)水孔進(jìn)入“空間三”, 由于水流量遠(yuǎn)大于噴嘴的泄放量, 水充滿“空間三”后就會產(chǎn)生向下的壓力作用于工作滑盤。而由于工作滑盤上部水的作用面積大于下部, 則導(dǎo)致工作滑盤下行, 其上的3個尼龍閥塞開啟3個泄放孔, 使得排渣盤與分離筒底部的“空間二”失去密封, 而排渣盤因失去“空間二”內(nèi)水壓的支撐, 在自身彈性和離心力的作用下復(fù)位下移打開排渣口排渣。

由于V15只開啟3秒“空間三”的水很快通過噴嘴排空, 在“空間一”的靜壓力作用下, 工作滑盤再次上移關(guān)閉泄放孔為下一個循環(huán)的密封程序做好準(zhǔn)備。

2 第一次故障現(xiàn)象

2.1 故障現(xiàn)象

2015年某日海上定速航行中, 機(jī)艙集控室電腦監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出NO.2主機(jī)滑油分油機(jī)故障報警信號, 值班輪機(jī)員消聲消閃后立即到現(xiàn)場, 發(fā)現(xiàn)EPC-50控制箱面板顯示出口油背壓PT4低報警, 復(fù)位報警后不久, PT4再次報警并引發(fā)分油機(jī)自動停止運(yùn)行。為確定報警原因, 遂重新起動分油機(jī), 分油機(jī)又運(yùn)行正常了, 而過了一兩天, 再次發(fā)生PT4低壓報警。重起后故障又消失, 而隔幾天此故障報警又從天而降, 毫無規(guī)律可循。但數(shù)次觀察發(fā)現(xiàn)報警都出現(xiàn)在正常分油工作的兩次排渣周期之間。

2.1 故障分析及排除

NAV對照表-1所示的報警功能可看出, 分油機(jī)出口背壓PT4低的原因是正常工作中分離桶異常開啟處于排渣狀態(tài), 進(jìn)來的油從排渣口出去, 而沒有到達(dá)出口管, 俗稱“跑油”, 具體原因有表-1中所列7點(diǎn), 下面對照表1中所列逐項(xiàng)一一排除。按照常規(guī)思路, 我們總是先從分離筒本身做起, 于是解體了整個分離筒, 拆檢了工作水環(huán), 未見明顯有缺陷的地方, 清洗了分離片, 清通了噴嘴, 更換了所有密封環(huán)和尼龍堵頭, 盡管離上次拆檢還不到兩個月。裝復(fù)后拆出工作水濾器未見任何垃圾, 脫開軟管手動試驗(yàn)也未發(fā)現(xiàn)SV16有任何堵塞, SV15也未見泄漏。完成了上述工作, 應(yīng)該可以說排除了表中所列的所有故障。但裝復(fù)投入使用故障現(xiàn)象依舊存在。由于有新的SV16閥的節(jié)流孔板備件, 抱著試試看的態(tài)度將舊節(jié)留孔板抽出與新備件比較, 外觀未見明顯不同, 節(jié)流孔大小看起來也差不多, 隨后將兩個節(jié)流孔板分別裝上SV16閥, 手動開啟電磁閥歷時一分鐘, 將放出來的水盛在桶里進(jìn)行比較, 發(fā)現(xiàn)新節(jié)流孔板的水流量較大。這說明了實(shí)際上新的節(jié)流孔板的孔稍大些, 只是差別不大, 肉眼難以分辨而已。將新節(jié)流孔板裝上后分油機(jī)運(yùn)行至今一直良好, 至此故障徹底解決。

翻閱這臺分油機(jī)的檢修記錄, 發(fā)現(xiàn)該機(jī)運(yùn)行時間明顯少于另外一臺機(jī), 估計此故障現(xiàn)象存在較長的時間了。這起故障的機(jī)理是密封/補(bǔ)償水電磁閥SV16中間的節(jié)流孔變小, 導(dǎo)致出水流量變小。由于起動時SV16開啟15秒, 其水量足夠密封分離筒。所以剛開始工作時是正常的。而在后面的運(yùn)行中, 由于流量變小, EPC-50控制的SV16每5分鐘開啟1秒的水量不足以補(bǔ)償“空間一”和“空間二”內(nèi)水的損失, 從而導(dǎo)致分離筒發(fā)生了不正常開啟, 排渣盤打開排渣口而發(fā)生“跑油”現(xiàn)象。這就發(fā)生了剛起動時正常, 而運(yùn)行中就會發(fā)生故障的現(xiàn)象, 而由于水流量變小幅度不一, 所以發(fā)生故障的時間不定, 有時一兩天, 有時好幾天甚至十幾天, 從而給分析故障帶來了麻煩。

表1 報警功能    

3 第二次故障

2015年某航次, NO.1滑油分油機(jī)的EPC-50控制屏顯示分離筒轉(zhuǎn)速低故障報警, 復(fù)位后不久又再次報警并導(dǎo)致分油機(jī)自動停止運(yùn)行。重新起動后在進(jìn)油階段又出現(xiàn)了分離筒轉(zhuǎn)速低的報警。該故障原因如表-2所列。由于有了上一次的經(jīng)驗(yàn), 我們直接從最簡單的方面入手, 直接抽出SV16閥的節(jié)流孔板, 果然原因就在這里, 只見節(jié)流孔中間嵌有一粒砂石, 沖洗掉砂石后裝復(fù)。再次起動分油機(jī)工作, 一切正常。這次故障現(xiàn)象不同于第一次的原因是砂石完全堵住節(jié)流孔, 流量幾乎為零, 所以SV16開啟15秒后, 分離筒依然沒有關(guān)閉, 然后在進(jìn)油階段導(dǎo)致電流過大, 分離筒轉(zhuǎn)速低于7400RPM而發(fā)出轉(zhuǎn)速低故障報警。這種情況下分油機(jī)完全不能工作。

表2 報警功能   

4 結(jié)論

以上兩次故障都是由于工作水流量閥造成的, 由此可以看出ALFA LAVAL S系列分油機(jī)對水流量閥的流量要求是很精準(zhǔn)的。另外, 船上解決問題應(yīng)遵循“先簡后繁”, “先小后大”的原則, 首先應(yīng)掌握ALFA LAVAL S系列分油機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn), 多做理性分析和深刻了解設(shè)備的工作原理, 然后根據(jù)其工作特性有的放矢處理問題, 這樣在排除故障時才少走彎路并且節(jié)省了時間和備件的成本。

參考文獻(xiàn)：

作者簡介：

徐道友，陸紀(jì)忠，原中海國際船舶管理有限公司上海分公司