對(duì)主機(jī)掃氣箱檢查、清潔是一項(xiàng)常規(guī)工作，掃氣箱著火也時(shí)有發(fā)生。

　　綜合分析某輪提供的有關(guān)掃氣箱著火的各種信息，仍有很多問(wèn)題需要引起重視和探討。

　　例如，在通過(guò)掃氣口對(duì)主機(jī)缸套、活塞、活塞環(huán)等部件檢查時(shí)，時(shí)機(jī)選擇、標(biāo)準(zhǔn)要求、經(jīng)驗(yàn)積累等因素直接影響了檢查判斷結(jié)果及后續(xù)行動(dòng)，對(duì)主機(jī)安全運(yùn)行具有重要影響。

　　一、故障概況

　　某輪主機(jī)型號(hào)為MAN B&W 7G80ME-C9.5,2022年11月7日從巴西開(kāi)航，按照租家要求經(jīng)濟(jì)航速，主機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速46r/min。

　　2022年12月初，發(fā)現(xiàn)主機(jī) NO.3缸缸套溫度有波動(dòng)現(xiàn)象，但波動(dòng)幅度較小,且掃氣溫度、排煙溫度、冷卻水溫度及其它的熱工參數(shù)均正常。

　　2022年12月7日，在航行途中，又出現(xiàn)缸套溫度異常波動(dòng)。

　　經(jīng)分析認(rèn)為，第二道活塞環(huán)可能漏氣，且第二道活塞環(huán)旋轉(zhuǎn)到與第一、三道活塞環(huán)的搭口重合時(shí)，就會(huì)發(fā)生竄氣，引起缸套溫度波動(dòng)。

　　于是，加強(qiáng)了機(jī)艙值班，密切監(jiān)控主機(jī)運(yùn)行工況。

　　2022年12月10日至20日，主機(jī) NO.3缸各參數(shù)相對(duì)平穩(wěn)。12月21日夜間，掃氣溫度出現(xiàn)波動(dòng)。

　　22日中午，基本恢復(fù)正常，晚上溫度又開(kāi)始波動(dòng)。

　　考慮到主機(jī) NO.3缸工況不穩(wěn)定，將掃氣箱高溫報(bào)警值從80℃調(diào)低至70℃，輪機(jī)員在集控室值班保持觀察。

　　23日0615LT，主機(jī)監(jiān)控電腦發(fā)出主機(jī) NO.3缸掃氣溫度高報(bào)警，尚未觸發(fā)主機(jī)“SLOW DOWN”。

　　值班大管輪立即將NO.3缸油門(mén)降低到 0 ，發(fā)現(xiàn)主機(jī)掃氣溫度并未下降，而是繼續(xù)上升到120℃左右，主機(jī)發(fā)出“SLOW DOWN”報(bào)警。

　　同時(shí)，NO.3缸排煙溫度、缸套溫度等全部上升，掃氣箱溫度達(dá)到量程最大值314℃，排煙溫度接近600℃，紅外線(xiàn)測(cè)溫槍測(cè)量NO.3掃氣箱道門(mén)550℃左右，表面油漆脫落，掃氣箱明顯著火。

　　事發(fā)時(shí)主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為11532h，說(shuō)明書(shū)推薦的主機(jī)吊缸檢修時(shí)間為24000h。

　　二、故障排查

　　2022年12月23日0640LT，主機(jī)停車(chē)進(jìn)行檢查，持續(xù)用紅外線(xiàn)測(cè)溫槍測(cè)量NO.3掃氣箱道門(mén)溫度，發(fā)現(xiàn)溫度無(wú)下降跡象，保持在550℃左右。

　　在這么高的溫度下，如果采用蒸氣滅火，溫度驟降會(huì)造成熱應(yīng)力過(guò)大。

　　所以，沒(méi)有采取蒸氣滅火措施,而是等待緩慢冷卻，直到上午1000LT，道門(mén)溫度才降到約80 ℃。

　　打開(kāi)掃氣箱道門(mén)，發(fā)現(xiàn)掃氣箱內(nèi)有大量滑油，活塞四周持續(xù)有滑油泄漏下來(lái)。

　　在主機(jī)盤(pán)車(chē)的同時(shí)，保持主機(jī)滑油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，等待溫度進(jìn)一步下降;1130LT，停止主機(jī)滑油泵，待NO.3缸掃氣箱內(nèi)滑油液位下降后，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)活塞螺栓( flange screw備件號(hào):2272-0400-0010-055)掉落在掃氣箱內(nèi)。

　　此螺栓是活塞頭與活塞裙的連接螺栓，如果松動(dòng)或斷裂，就會(huì)從密封令(備件號(hào):2272-0400-0010-031)處漏油。

　　將掉落的螺栓與備用件比較,發(fā)現(xiàn)掉落的螺栓較短，說(shuō)明螺栓不是松動(dòng)，而是斷裂，如圖1所示。

　　

　　圖1 斷裂的螺栓與備件比較

　　三、原因分析及對(duì)策

　　該輪自2021年03月接船投入營(yíng)運(yùn)以來(lái)，共進(jìn)行過(guò)11次主機(jī)掃氣道的內(nèi)部檢查，其中有3次發(fā)現(xiàn)活塞有滴油現(xiàn)象，分別為NO.4缸、NO.6缸、NO.7缸，均及時(shí)重新上緊活塞頭的連接螺栓。

　　本航次在巴西錨地剛剛進(jìn)行過(guò)檢查，當(dāng)時(shí)活塞螺栓情況良好，第二道活塞環(huán)表面不光亮但未斷裂，其他情況均良好。

　　最近一次掃氣口檢查于2022年10月22日在巴西錨地，當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)主機(jī)NO.3缸第二道環(huán)表面沒(méi)有第一、三道環(huán)光亮，但用銅棒進(jìn)行檢查其彈性還比較好，各連接螺栓良好，活塞底部檢查未發(fā)現(xiàn)有漏油，如圖2所示。

　　

　　圖2 主機(jī)No.3缸活塞環(huán)檢查

　　從巴西開(kāi)出后至12月23日發(fā)生故障，連續(xù)航行了46天，鑒于12月26日即將抵港，船舶降低了單缸油門(mén)并安排人員值守。

　　同時(shí)，做好吊缸檢修準(zhǔn)備，但還是發(fā)生了掃氣箱著火事故。

　　主機(jī)NO.3缸第二道活塞環(huán)本來(lái)工況不佳，在第一道活塞令和第三道活塞令搭扣轉(zhuǎn)到同一方向時(shí)會(huì)造成串氣。

　　這個(gè)時(shí)候，恰好遇到該缸的活塞冷卻油滲漏，滴落在掃氣口。

　　由此可以判斷，這是掃氣箱著火的直接原因。

　　漏泄的大量滑油進(jìn)一步加大火勢(shì)，甚至在降速后和停車(chē)后仍未能快速熄滅。

　　綜合以上情況可以看出，對(duì)掃氣箱的檢查有利于對(duì)主機(jī)工況的確認(rèn)和調(diào)整，對(duì)確保主機(jī)安全運(yùn)行具有重要意義。

　　1、主機(jī)氣缸油注油量和潤(rùn)滑情況檢查的時(shí)機(jī)選擇該輪主機(jī)使用漢森氣缸油注油器(Hans JensenSwirl Injection Principle)。

　　其工作原理是，在活塞向上運(yùn)動(dòng)通過(guò)氣缸油注油孔之前，幾乎在排氣閥關(guān)閉的同時(shí)，開(kāi)始向氣缸內(nèi)噴射氣缸油，利用掃氣渦流向缸套內(nèi)壁布油，其工作方式主要包括三種。

　　一是RPM-RA，即氣缸油的注射量與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比;

　　二是MEP-RA，即氣缸油的注射量與發(fā)動(dòng)機(jī)的平均有效壓力成正比;

　　三是BHP-RA，即氣缸油的注射量與發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷成正比。

　　另外，還有一種硫調(diào)節(jié)算法(S-RA)，它是一種基于燃油硫含量及氣缸油BN值，自動(dòng)計(jì)算氣缸油注油率的方法。

　　控制軟件是基于“指示負(fù)荷”進(jìn)行計(jì)算的，氣缸油注油率恒定。

　　如果氣缸油注油率根據(jù)“輸出負(fù)荷(BHP)”計(jì)算，在較低的負(fù)荷下，氣缸油注油率將增加。

　　這是因?yàn)樵诘拓?fù)荷下，每千瓦負(fù)荷消耗的燃油更多，所需要的氣缸油也更多。如圖3所示。

　　

　　圖3 柴油機(jī)負(fù)荷變化與注油率示意圖

　　由圖3可以看出，在柴油機(jī)負(fù)荷低于調(diào)節(jié)極限(RegLimit)的低負(fù)荷下(通常低于25%負(fù)荷)，所有調(diào)節(jié)將暫停，不再進(jìn)一步減少，以保證最低的氣缸油注油量。

　　如果在主機(jī)長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行后再進(jìn)行掃氣口檢查，所看到的缸套、活塞和活塞環(huán)的潤(rùn)滑情況與主機(jī)正常運(yùn)行時(shí)相差較大。

　　因此，在通過(guò)掃氣口檢查時(shí)，要選擇好時(shí)機(jī)，盡量縮短低負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間。

　　2、氣缸油注油率調(diào)整較高的氣缸油殘余堿值有利于降低氣缸磨損率，并保持氣缸和活塞組件的清潔，但過(guò)多氣缸油容易形成積炭，導(dǎo)致活塞環(huán)卡阻，使其失去彈性，甚至折斷。

　　同時(shí)，還可能使缸套內(nèi)表面無(wú)法形成開(kāi)放的石墨結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生“鏡面”現(xiàn)象。

　　在本案例中，主機(jī)共有三道活塞環(huán)，其中第二道活塞的作用尤其重要。在檢查中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)第二道環(huán)表面沒(méi)有第一、三道環(huán)那樣光亮，說(shuō)明其彈性和密封功能降低，不能很好地與缸套內(nèi)壁貼合。

　　應(yīng)該根據(jù)活塞下部殘油化驗(yàn)的堿值并結(jié)合掃氣口檢查，綜合評(píng)估氣缸油潤(rùn)滑和清潔效果并及時(shí)調(diào)整氣缸油注油率，使缸套和活塞保持最佳工況。

　　缸套內(nèi)表面開(kāi)放的石墨結(jié)構(gòu)具有儲(chǔ)油功能，一定程度的腐蝕有助于實(shí)現(xiàn)氣缸油的動(dòng)壓潤(rùn)滑。

　　在現(xiàn)實(shí)上作中,有些輪機(jī)長(zhǎng)一味求穩(wěn)，要么固守刖仕的僅心值,要么超過(guò)前任的設(shè)定值，在調(diào)整氣缸油注油率尤其是調(diào)低氣缸油時(shí)，存在畏難情緒，注油率往往偏大。

　　3、活塞和活塞環(huán)檢查通過(guò)掃氣口檢查活塞頭工況，查看是古有燒蝕、積炭。

　　如果積炭較多,表明主機(jī)燃燒工況或氣缸油的清潔效果不佳;

　　如果活塞頭有白色的碳酸鈣結(jié)晶物,則表明氣缸油注油量太大，過(guò)多的白巴恢酸鈣結(jié)晶物可能會(huì)擴(kuò)散到活塞四周及活塞環(huán)槽，造成活塞環(huán)卡死在環(huán)槽內(nèi)。

　　活塞頭上沉積的燃油，往往是由油頭滴漏引起的。

　　活塞頭上如果有水漬，則需要及時(shí)查找其來(lái)源并消除。

　　需要特別提醒的是,檢查活塞時(shí),要保持王滑油泵持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),這樣就很容易發(fā)現(xiàn)活基是否有消油漏泄。

　　一定要逐個(gè)檢查,確認(rèn)活基下部蝶栓的工況。

　　例如，本案例中的螺栓(FLANGE SCREW備件號(hào)2272-0400-0010-055)，上面有鎖緊鐵絲，在螺絲輕微松動(dòng)或未完全斷裂時(shí)，是不容易發(fā)現(xiàn)的。

　　檢查活塞環(huán)的主要內(nèi)容，包括檢查磨損、劃傷、粘咬、斷裂、竄漏、積炭及潤(rùn)滑狀態(tài)等情況。

　　狀態(tài)良好的活塞環(huán)應(yīng)該是外圓光亮、無(wú)明顯劃痕、無(wú)斷裂、可以在環(huán)槽內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)等。

　　如果活塞環(huán)卡在環(huán)槽內(nèi)無(wú)法自由轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞環(huán)斷裂或彈力喪失，特別是其搭扣與其它活塞環(huán)的搭扣重合時(shí)，極易造成燃?xì)庀赂Z，在缸套、活塞環(huán)表面形成黑斑，嚴(yán)重時(shí)引起掃氣箱著火。

　　關(guān)于第一道環(huán)“干爽”的問(wèn)題，在實(shí)踐過(guò)程中，判斷的結(jié)果不僅與個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，也與檢查時(shí)機(jī)的選擇有關(guān)。

　　例如，前文談到的長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行問(wèn)題。至于第二道環(huán)下部及其它活塞環(huán)的濕潤(rùn)標(biāo)準(zhǔn)要求，相對(duì)比較容易判斷。

　　4、缸套檢查正常工作條件下，柴油機(jī)氣缸套與活塞間的磨損是不可避免的，工況良好的缸套表面不能出現(xiàn)明顯的拉痕或“鏡面”現(xiàn)象，可以有輕微腐蝕，下部珩磨紋理可見(jiàn)，如圖4所示。

　　

　　圖4 正常的缸套內(nèi)壁

　　如果缸套內(nèi)壁表面有白色或褐色區(qū)域，表明存在腐蝕磨損，通常是由硫酸造成的，需要綜合考慮，是否需要增加氣缸油注油量。

　　

　　圖5 缸套下部的黑色沉淀物

　　如果缸套下部掃氣口附近偶爾出現(xiàn)的黑色沉淀物(如圖5)，常常是由掃氣箱內(nèi)潮濕的空氣作用于氣缸油而產(chǎn)生的堿性物質(zhì)，遇到這種現(xiàn)象，不要輕易地增加注油率，可以通過(guò)適當(dāng)提高掃氣溫度，加強(qiáng)空冷冷卻器冷凝水的泄放來(lái)降低掃氣中的水分來(lái)解決。

　　5、掃氣箱管理定期清潔掃氣箱內(nèi)部，避免殘?zhí)?、殘余氣缸油等可燃物的大量累積，確保掃氣箱的泄放管路的暢通，從而降低掃氣箱著火的風(fēng)險(xiǎn)。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，固然與設(shè)備本身的缺陷或工作環(huán)境有關(guān)。

　　但不可否認(rèn)的是，管理理念、業(yè)務(wù)技能和管理方法具有決定性作用。

　　面對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備的廣泛應(yīng)用，不能全憑過(guò)去的老經(jīng)驗(yàn)，需要與時(shí)俱進(jìn)，將理論知識(shí)和工作實(shí)踐緊密地結(jié)合起來(lái),探索并靈活運(yùn)用更加科學(xué)、有效的管理方法，確保設(shè)備正常運(yùn)行。

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　　來(lái)源：天津航海 作者：中遠(yuǎn)海運(yùn)散貨運(yùn)輸有限公司 李