馮偉　孫曉（xiǎo）磊

（大連海事大學） 

導讀

針對某實船發電柴油機飛輪端甩油故（gù）障現象，對故障原因和故障處理措施進行了分（fèn）析，Z終確定滑油透氣管的液（yè）柱導致故障產生。

針對故障原因，闡述了故障（zhàng）預防及改造（zào）措施，一方麵為（wéi）輪機管理（lǐ）人員在輪機管理過程中提供參考建議，另一方麵為設備設計和建造過程中提供改進措施。

一、故障（zhàng）描述

某輪於2008年投入營運，配置3台Auxpac520W4L20發電柴油機。

2016年（nián）1月17日，NO.2 發電柴油機出現故障：飛輪端有油液（yè）甩出。

發現飛輪端（duān）甩油後，對NO.2 號發電柴油機進行停機處（chù）理，並（bìng）進行清潔和故障排查工作，並確認（rèn）甩出的油（yóu）為滑油，此時啟動（dòng）備用發電機供（gòng）係統正常運轉。 

在停機狀態下，對飛輪及與（yǔ）其相關的部件、管（guǎn）路進行清潔，由於隻有預潤滑（huá）泵運轉，滑油壓力僅維（wéi）持在2bar左（zuǒ）右，壓力較低，經過1天的觀察，未發現任何泄漏（lòu）。

於是改變策略，啟動NO.2號發電柴油機進行運行（háng）檢查，在運行狀態下，機帶滑油泵運轉，滑油壓力上升至 5.5 bar 左右，在持續運行 3h 內，滑油管路（lù）及其（qí）接頭均幹燥，仍未發（fā）現滑油泄漏（lòu）；在運行3h 之後，發電柴油機開始出現甩油現象。

由於飛輪處位（wèi）置狹窄、光線不足，並且油滴四處飛濺導致飛輪（lún）附近的設備及管路均有油跡，肉眼無（wú）法判斷滑油的泄漏（lòu）位置；

在繼續運行2h後，甩出的滑油量具有減小的趨勢。

在啟動運行的5h時間內，油底殼中的油量沒有明顯減少。

此（cǐ）時為保（bǎo）障設備的安全，再次啟用備用發電（diàn）柴油機，並再（zài）次對NO.2 發電柴油機進行停機處理並清（qīng）潔。

二、故障（zhàng）原因分析

1．管路泄漏，滴落在飛輪附（fù）近，由飛輪或者飛輪轉動所帶動的空氣打散（sàn）並甩出（chū）。

如果滑油管路泄漏，在運行初期就會（huì）出現甩油現象，並且在甩油發生（shēng）前，在滑油管路或接頭處會有較為明顯的油滴滴落。

以上推論與實際現象不符，可以排（pái）除（chú）滑油（yóu）管路泄漏的可能。 

2．油底殼內的（de）滑油由曲軸輸出端的軸封甩出 

（1）正常情況下，曲軸及連杆大端（duān）回轉的Z低點比油底殼滑油液麵高5-10cm，如圖（tú）1中距離d 所示（shì），此（cǐ）設計目的是防（fáng）止曲（qǔ）軸及連杆大端拍擊和攪（jiǎo）拌滑油。

發生故障時，NO.2 發（fā）電柴油機油底殼液位為（wéi）17cm，在說明書所要（yào）求的範圍內 （7~19cm）。

所以，可以排除油底殼內滑油直接由曲軸輸出 端軸封泄漏的可能。

（2）排除滑油直接泄（xiè）露的故障（zhàng）原因之後，對曲軸箱內充滿（mǎn）的高溫滑（huá）油油氣進行分析。

高溫（wēn）滑油油氣的（de）產生原因（yīn）主要包括以下三個方麵（miàn）： 

①高溫產生油氣 

②飛濺產生油氣 

③冷卻（què）活塞的滑油（yóu）和潤滑連杆小端、凸輪軸、搖臂等部件的滑油落回油底殼內（nèi），也會（huì）形成油氣。 

在曲軸輸（shū）出端軸封處，滑油以兩（liǎng）種（zhǒng）形（xíng）態存在：高溫滑油油氣和飛濺的液態（tài）滑（huá）油。

該型號發電柴油機曲軸輸出端采用V-ring 密封，如圖2所示。

正常情況下，V-ring 可以（yǐ）阻擋高溫滑油油氣泄漏，並且（qiě）軸封安（ān）裝有泄（xiè）放管，會將V-ring 處的（de）液態（tài）滑油（yóu）泄放至油底殼（ké）。

但是在一定（dìng）狀況下，滑油依然會（huì）由曲軸輸出端軸封泄漏，原因主（zhǔ）要包（bāo）括： 

①軸封泄放管阻塞。

如（rú）果（guǒ）軸封的泄放管阻塞（sāi），V-ring 處的液態滑油無法泄放，於是液態滑油無法回流至油（yóu）底殼（ké），此（cǐ）時曲（qǔ）軸箱（xiāng）內處於正壓，液態滑油在壓力作用下由 V-ring 處泄漏。

然而在柴油（yóu）機啟動後，曲軸箱內便處於正壓狀態，V-ring 處便有飛濺的滑油，如果泄放管堵塞，在柴油機啟動初期就會出現甩油現象。

以上推論與實際現象不符，證明推論不（bú）正（zhèng）確。

②V-ring 損壞。

如果 V-ring 損（sǔn）壞，高溫滑油油氣以及飛濺的（de）液態滑油由軸封處泄漏，導致甩油現象。

但是 V-ring 損壞（huài），在運行初期就會出現甩油現象，且甩出滑油的量會較大，油底殼液位（wèi）會明（míng）顯（xiǎn）降低。

以上推論實際現象不符，所以 V-ring 損壞的可能較小。並且該型號發電柴油機軸封（fēng）的拆檢較為複雜，檢查 V-ring 的難度較大。

③曲軸箱壓力過高。

曲軸箱不斷產生（shēng）高溫油氣，因此，柴油機正常運（yùn）行期間，曲軸箱（xiāng）內（nèi）的壓力略高於大氣壓。

為防止曲軸箱壓力過高，柴油機（jī）配有滑油透氣係統?

在正常壓力下，V-ring 可以有效的密封滑油油（yóu）氣以及液態滑（huá）油，然（rán）而當曲軸箱壓力過高，高溫滑油（yóu）油氣以及（jí）液態滑油在高壓差的 驅動下，通過曲軸輸出端軸封的V-ring泄漏。

高溫滑油油氣由曲軸輸出端軸封處泄漏後，隨飛輪高速運動，當油（yóu）氣遇到較冷的設備表麵時冷（lěng）卻為滑油，出現“甩油”現（xiàn）象。 

活塞環串（chuàn）氣、活塞頭裂縫、透氣管堵塞均會導（dǎo）致曲軸（zhóu）箱壓力過高。

而壓力的建立是（shì）需（xū）要時間（jiān）的，因此，在運行初期，曲軸箱內壓力低，不會發生甩（shuǎi）油，而當曲軸箱內壓力足夠高（gāo）時，高溫滑油油氣通過V-ring 泄漏，導（dǎo）致連（lián）續甩油，甩出滑油的量較小，油底殼液位不會有明顯變化。

以上推論與實（shí）際現象相符，所以，該原因的可能性較大。

該船沒（méi）有配備測量發電柴油機壓縮壓力的工具，活塞（sāi）環串氣或活塞頭裂縫排查的難度較大。

滑油（yóu）透（tòu）氣管（guǎn）路的排查難度較小。

根據以上分（fèn）析，將原因分（fèn）析結果總結如下，如表（biǎo）1所示。

三、故障處理

根據以上分析，綜合故障因素的可能性（xìng）和排查難度（dù），決定首先對滑（huá）油透（tòu）氣管路進行檢查。 

再次啟（qǐ）動 NO.2 發電柴油機，沿滑（huá）油透（tòu）氣管（guǎn）自（zì）下而上的拆卸法（fǎ）蘭，透氣管內徑（jìng）約（yuē） 76mm，其中下沉管段長度約6米，容積約 27L。

逐一檢查透氣情況，在拆卸一段下沉（chén）管段的法蘭時，有大量滑油流出，放出約30L滑油，並（bìng）且滑油透氣管內形成（chéng）了“液栓”。

透氣管疏通後，NO.2 發電柴油機甩油現（xiàn）象（xiàng）消失。 

6個月（yuè）後，對 NO.2 發電柴油機進（jìn）行吊缸，對部件進行檢查並發現缸套及活塞環的磨損量均在要求範圍內；活塞頭未發現裂縫。

因此，排除活塞環串氣或活塞頭裂縫（féng）的可能，進一步確認，飛輪端甩油（yóu）故障是由滑油透氣管“液栓”所導致。

四、預防及改造（zào）措施

1．液栓的形成機理及預防

高溫滑油油氣冷卻後變為液態滑油，液態滑油聚集在（zài）透氣管路的下沉管段，形成“液栓”。 

預防“液栓”的形（xíng）成主要是將冷凝的液態滑油泄放（fàng）掉， 防止液態滑油在管路中聚集。

在設備的設計和建造時，可以采取以下兩方（fāng）麵改進措（cuò）施： 

（1）選擇合適的透氣（qì）漏鬥並正確安裝；

（2）透氣管路沿（yán）油氣流動方向上傾斜布（bù）置，以便液態（tài）滑油泄放。

2．滑油（yóu）透氣管路改造

根據以上分析，提出滑油透氣管路改造（zào）的（de）3種方法： 

（1）改進（jìn）透氣漏鬥，提高阻液效（xiào）果，減（jiǎn）小後（hòu）續透氣管路滑油冷凝量； 

（2）透氣管管路改造，對水平和（hé）具有下傾角的管路進行改造，以確保液態滑油泄放至汙滑油（yóu）艙； 

（3）在具有下傾角的管段安（ān）裝泄放（fàng）閥，定期泄放透氣管內滑油。 

結合實船情況，我們采取第3種改造方法，在下沉管段處焊接（jiē）泄放閥，以方便定期進行泄放。

來（lái）源：《中國水運》