導(dǎo)讀

MAN B&W ME-C/B船用電噴柴油機(jī)從2003年面世至今，以其低油耗、低排放、易操作等優(yōu)良的性能，得到市場的高度認(rèn)可。

但是，和所有其他柴油機(jī)相比，該系列船用柴油機(jī)對滑油系統(tǒng)的管理提出了更高的要求，使用或管理不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)各種問題。

下面就這一問題進(jìn)行探討和交流。

一、MAN B&W ME-C/B

柴油機(jī)潤滑油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理

此處液壓動(dòng)力供應(yīng)就是指200~300bar（20~30MPa）的伺服油供應(yīng)單元。

圖1 HPS—Hydraulic Power Supply液壓動(dòng)力供應(yīng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)圖

由圖1不難看出，系統(tǒng)滑油經(jīng)過滑油自清濾器后有大約10%成為液壓伺服油（說明書一般稱為HYDRAULIC OIL）,經(jīng)過過濾精度6μ的精濾器進(jìn)入液壓動(dòng)力單元。

液壓動(dòng)力單元由兩臺(tái)電動(dòng)泵（備車時(shí)使用）和三臺(tái)機(jī)帶泵（正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使用）組成。

備車時(shí)，伺服油壓建立期間兩臺(tái)電動(dòng)伺服油泵同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，在主機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到15%MCR時(shí)自動(dòng)停止，3臺(tái)機(jī)帶泵投入運(yùn)轉(zhuǎn)。 

運(yùn)轉(zhuǎn)后，電動(dòng)泵與機(jī)帶泵將液壓伺服油供至安全蓄壓塊（安全蓄壓塊是電動(dòng)泵與機(jī)帶泵的交匯點(diǎn)，是與HCU之間的一個(gè)中轉(zhuǎn)站），再通過由CCU控制的FIVA閥（控制燃油噴射和排氣閥啟閉的多功能閥）進(jìn)入高壓油泵和排氣閥（見圖2）。

圖2 FIVA工作原理圖

一旦主機(jī)系統(tǒng)滑油產(chǎn)生變質(zhì)，F(xiàn)IVA閥極易損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成主機(jī)無法正常工作。

下面結(jié)合實(shí)例，介紹使用者和管理者在ME-C/B電噴柴油機(jī)滑油系統(tǒng)管理過程中總結(jié)出的注意要點(diǎn)。

二、FXH輪主機(jī)FIVA故障案例

FXH輪由廣州文沖船廠建造，該輪2016年5 月16日~5月21日試航，2016年11月28日交接，11月30日離廠投入營運(yùn)。

該輪主機(jī)型號(hào)為MAN B&W 5S60ME-C8.2,額定功率為8050kW 額定轉(zhuǎn)速為89 r/min 營運(yùn)轉(zhuǎn)速為84.5r/min。

1、故障處理經(jīng)過

FXH輪2017年1月07日No.5缸FIVA閥故障(ELEI/FIVE FEEDBACK SIGNAL FAILURE)(CCU5) (SLOW DOWN),船存?zhèn)浼惶?，整體更換后恢復(fù)正常航行。

1月11日，No.3缸FIVA閥發(fā)生同樣故障，No.3和No.4缸FIVA對調(diào)后，主機(jī)No.4缸出現(xiàn)故障而No.3缸恢復(fù)正常，初步判斷No.3缸FIVA閥故障，因船存1套備件換至No.1缸后已經(jīng)沒有備件可換，No.4缸只能封缸運(yùn)行。

連續(xù)兩缸FIVA閥出現(xiàn)問題，而且船舶面臨更大的風(fēng)浪，如果再損壞一個(gè)，船舶將面臨嚴(yán)重后果。

1月13日船管公司向上級申請?jiān)撦嗰偼聪闵浇邮諅浼?，?dāng)天得到許可后船舶駛往檀香山。

2017年1月16日, No.2缸FIVA閥又發(fā)生同樣報(bào)警，多次復(fù)位后可以工作但是堅(jiān)持不了幾分鐘便會(huì)再次報(bào)警，船舶安排值班人員報(bào)警后復(fù)位保持No.2缸斷續(xù)工作，至此No.4缸封缸運(yùn)行，其它三個(gè)缸正常運(yùn)行。

鑒于FXH輪情況緊急，船管公司考慮有一條姊妹船正從皴魚圈出發(fā)途經(jīng)巴拿馬運(yùn)河去美灣，與該輪的航線很接近，而且姊妹船上有兩個(gè)FIVA備件，1月16日向上級申請姊妹船馳援FXH, 1月29日姊妹船追上了 FXH輪并減速伴航。

2017年2月1日FXH輪主機(jī)No.3缸FIVA閥又出現(xiàn)同樣的故障報(bào)警而且不能復(fù)位。

此時(shí)主機(jī)只有No1、No.5缸正常運(yùn)轉(zhuǎn)、No.2缸間斷工作。

低速航行主機(jī)盤根箱油泥嚴(yán)重堆積，船舶每兩天就要停車清潔一次，防止造成其他損失。

因風(fēng)浪較大姊妹船沒有實(shí)施備件轉(zhuǎn)運(yùn)，2月3日天氣好轉(zhuǎn)，姊妹船海上成功傳送2套FIVA整體備件給FXH輪，并連夜裝復(fù)至FXH主機(jī)No.3和No.4。

至此FXH輪No.2缸斷續(xù)工作，No.1、No.3, No.4、No.5缸正常工作，船舶繼續(xù)駛往檀香山，2月7日1650時(shí)船舶靠妥美國檀香山非生產(chǎn)性泊位。

在美國檀香山經(jīng)過20多天的修理，直至2月28日早上試航一切順利，船舶恢復(fù)正常運(yùn)行。

2、故障原因分析

在檀香山修理期間，對主機(jī)進(jìn)行了如下檢查：

1)主機(jī)滑油自帶泵及自帶泵比例閥拆檢發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有銹蝕及金屬粉末垃圾混合物；

圖3主機(jī)滑油自帶泵

2)系統(tǒng)油旁通濾器和主機(jī)HPS單元自帶旁通濾器拆檢，發(fā)現(xiàn)主機(jī)系統(tǒng)油旁通濾器殼銹蝕嚴(yán)重， 濾器元件有明顯水跡；

圖4主機(jī)系統(tǒng)油旁通濾器

7）主機(jī)連桿軸承，No.1~ No.5缸曲柄銷及連桿大端軸瓦拆檢，曲柄銷均有不同程度拉毛、劃痕跡象；

圖9連桿大端軸瓦

8）主機(jī)主軸承，No.1?No.6缸拆檢發(fā)現(xiàn)主軸頸及瓦有不同程度腐蝕和劃痕跡象；

圖10主機(jī)主軸瓦

9）推力軸承，拆檢后發(fā)現(xiàn)推力塊劃痕明顯;

圖11推力塊

10）FIVA閥，對原No.3 缸、No.4 和 No.5 缸換下的FIVA閥拆檢發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)閥和主閥皆有明顯磨損痕跡、腐蝕痕跡；

圖12 FIVA閥主閥芯

以上種種跡象表明，主機(jī)系統(tǒng)滑油受到污染、伺服油受到污染繼而直接導(dǎo)致FIVA閥內(nèi)部異常磨損，引起排氣閥開啟行程過低(Exhaust Valve Stroke Low)、燃油噴射異常，主機(jī)相繼岀現(xiàn)好幾個(gè)氣缸不發(fā)火。

三、MAN B&W ME-C/B

電噴柴油機(jī)潤滑油系統(tǒng)的特點(diǎn)和管理

1、加強(qiáng)系統(tǒng)潤滑油交船前的質(zhì)量把控。

該輪試航結(jié)束后在船廠擱置了近6個(gè)月才出廠，后來系統(tǒng)滑油取樣，化驗(yàn)報(bào)告表明主機(jī)滑油含水量已經(jīng)超過說明書規(guī)定；

2、加強(qiáng)接船開航前對主機(jī)FIVA閥進(jìn)口滑油濾器的管理。

在車間臺(tái)架試驗(yàn)和試航的時(shí)候，5μ的“ Running -in Filter”會(huì)裝在FIVA 閥進(jìn)口，試航之后一定要將其拆除或者換新。

我們知道主機(jī)在車間試車前，液壓油的清潔等級會(huì)達(dá)到ISO 440616/13,或者NAS Code 7,但是這是在機(jī)器靜止不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行的竄油檢測的結(jié)果，當(dāng)柴油機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，以及試航所有設(shè)備都開始運(yùn)行的時(shí)候，振動(dòng)會(huì)比竄油的時(shí)候更加劇烈。

此時(shí)系統(tǒng)中如存有竄油期間沒有帶走的污染物，那么在主機(jī)運(yùn)行過程中，經(jīng)過振動(dòng)，會(huì)從焊縫/法蘭接口等出來進(jìn)入FIVA進(jìn)口濾器。

開航前不及時(shí)拆除或換新的話，一方面濾器過濾效果大大降低，另一方面液壓油供應(yīng)量也會(huì)大大減少。

這也是很多FIVA甚至在試航的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)卡阻磨損的原因；

3、加強(qiáng)交船后系統(tǒng)潤滑油自清濾器和HPS單元精濾器的管理。

一般來說自清濾器DN200是40μm的，精濾器DN100是6μm的。

對于系統(tǒng)自清濾器的管理同MC機(jī)型，沒有什么區(qū)別，但對HPS單元精濾器的管理一定要重視。

一般來說精濾器還有一個(gè)冗余redundancy filte濾器與自動(dòng)濾器是并聯(lián)的，但是并不像我們傳統(tǒng)的旁通濾器。

具有自動(dòng)沖洗功能的濾芯是6μm的，其冗余濾器濾芯有的是25μm的，有的是6μm的。

25μm的冗余濾器一般是2015年前采購主機(jī)所用的濾芯。

對于2015年1月1日以后采購的主機(jī)，廠家一般會(huì)介紹使用6μm的冗余濾器濾芯。

廠家更改冗余濾器濾芯主要用意是希望在臺(tái)架時(shí)使用6μm的旁通濾器進(jìn)行沖洗，提高液壓油沖洗的效率，可以快速使液壓油系統(tǒng)達(dá)到6μm以下顆粒的使用環(huán)境，從而逐步取代三明治濾器的功能。

對于6μm的冗余濾器和自動(dòng)濾器來說有明顯不同，即自動(dòng)濾器是6μm的，但對顆粒度過濾效果只能達(dá)到50%?80%,而這個(gè)redundancy filte卻能達(dá)到99%,且這個(gè)濾器是不可清洗、不可長時(shí)間使用的。

廠家要求：

每個(gè)月使用此濾器8h,就可以保證系統(tǒng)油NAS達(dá)到要求it is possible to clean the oil from ISO4406 xx/19/15(engine requirement) to ISO4406 xx/16/13(ME system requirement) in one pass through the redundancy filter。

對于6μm的自動(dòng)濾器最好有一套備用，壓差高時(shí)及時(shí)用煤油或除碳劑等清洗，清洗時(shí)注意不要污染濾器的內(nèi)表面；

4、加強(qiáng)主機(jī)滑油分油機(jī)的管理，提高分離溫度，減小分離量以獲得最佳的分離效果；

5、HPS或者HCU單元的元部件拆檢后，一定要按照說明書的要求進(jìn)行沖洗和驅(qū)氣；

6、加強(qiáng)主機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)，如噴油器、排氣閥、透平、空冷器、活塞桿填料函等，經(jīng)常清潔掃氣箱,保證柴油機(jī)良好的燃燒狀況，防止由于高溫或積碳污染柴油機(jī)滑油系統(tǒng)；

7、ECS系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)很多，比如氣缸注油器，機(jī)帶液壓泵，控制燃油噴射和排氣閥動(dòng)作的FIVA閥，均和滑油系統(tǒng)有關(guān)。

臟污的液壓油會(huì)造成機(jī)帶液壓泵控制閥、FIVA等故障，尤以FIVA閥故障率較高。

在ME主機(jī)進(jìn)入市場的早期，可能出現(xiàn)過由于FIVA本身的先導(dǎo)閥控制電路部分故障導(dǎo)致的問題，但是，隨著后期設(shè)計(jì)的改進(jìn)和經(jīng)驗(yàn)的積累，這部分故障基本上不存在了。

根據(jù)柴油機(jī)廠家最近10年的服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在絕大多數(shù)故障多是因?yàn)橐簤河团K引起的FIVA先導(dǎo)閥卡阻，主閥芯磨損。

一旦導(dǎo)閥卡阻、主閥磨損內(nèi)漏的話將會(huì)引起燃油噴射異常，(Exhaust Valve Stroke Low)排氣閥開啟行程過低等故障；

8、加強(qiáng)潤滑油的定期化驗(yàn)，有條件的話每3個(gè)月至少化驗(yàn)一次，發(fā)現(xiàn)問題及早處理。

在整個(gè)柴油機(jī)的生命周期里，系統(tǒng)潤滑油質(zhì)量高低對柴油機(jī)的影響就像血液對人體健康的影響，我們平時(shí)對滑油管理重點(diǎn)就是保證工作介質(zhì)一液壓油的清潔，無論是在造機(jī)廠，船廠還是交船以后。

對于液壓系統(tǒng)和主機(jī)滑油系統(tǒng)合在一起的ME主機(jī)，日常的精細(xì)管理就顯得更為重要。