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淺析MAN B&W16/24柴油機(jī)的典型故障及維護(hù)管理

 GXF360 2019-09-15

MAN B&W 16/24 柴油機(jī)是由MAN 公司開發(fā)的一款較為先進(jìn)的柴油機(jī),設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔,使用可靠,從21世紀(jì)初開始裝船使用,得到各船公司的充分認(rèn)可和廣泛使用。

目前該機(jī)型有三個(gè)不同的版本即MKⅡ升級(jí)前版本、MKⅡ版本和排放二版本(TIER Ⅱ)。該機(jī)型可燃用燃料油和輕油,由空氣馬達(dá)啟動(dòng),配備的增壓器為MAN NR12、NR15、TCR 等系列,常用的主要有5 缸、6 缸、7 缸、8 缸等幾種機(jī)型。具有單位重量功率大、結(jié)構(gòu)緊湊、模塊化設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)先進(jìn)、維護(hù)管理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

該機(jī)型優(yōu)點(diǎn)明顯,缺點(diǎn)也很突出。氣閥易斷裂,就是該機(jī)型的典型故障。氣閥損壞斷裂,落入氣缸,在活塞的高速反復(fù)撞擊下,造成活塞、氣缸蓋等相關(guān)燃燒室部件損壞。如果沒有及時(shí)停車,損壞的散落件還會(huì)隨排氣進(jìn)入增壓器,進(jìn)一步造成增壓器的損壞,產(chǎn)生的后果較為嚴(yán)重。

在“云乳”產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,雪蘭公司扮演著極為重要的角色。作為一家農(nóng)業(yè)民營(yíng)企業(yè),雪蘭公司在全國率先開展優(yōu)質(zhì)乳工程項(xiàng)目,為達(dá)到優(yōu)質(zhì)乳標(biāo)準(zhǔn),雪蘭優(yōu)質(zhì)乳團(tuán)隊(duì)通過對(duì)美國PMO優(yōu)質(zhì)乳管理?xiàng)l例的學(xué)習(xí),不斷提升原料奶品質(zhì),優(yōu)化生產(chǎn)工藝,先后對(duì)設(shè)備進(jìn)行500多次穩(wěn)定性測(cè)試。通過近兩年的努力,農(nóng)業(yè)部抽檢96批次,自檢684批次,產(chǎn)品100%達(dá)到優(yōu)質(zhì)乳標(biāo)準(zhǔn)。最終在2016年9月6日雪蘭優(yōu)質(zhì)乳成功驗(yàn)收,成為全國首家通過優(yōu)質(zhì)巴氏殺菌乳驗(yàn)收的企業(yè)。

筆者專門就氣閥落入氣缸的問題,詢問了MAN 公司的專業(yè)技術(shù)人員,得到的解釋與筆者的分析基本一致,即由于燃油的不完全燃燒導(dǎo)致氣缸排氣含有大量焦化燃油,排氣時(shí)排氣閥處于打開狀態(tài),部分焦化燃油粘附到閥桿上,閥桿被黏住,在氣閥導(dǎo)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)受阻,無法順利復(fù)位關(guān)閉,導(dǎo)致氣閥與活塞撞擊,最終氣閥被打斷而落入氣缸。

這個(gè)故障主要是由于燃料油的不完全燃燒引起,在使用燃料油的柴油機(jī)的剛起動(dòng)階段,系統(tǒng)中有部分殘油無法達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的溫度,造成噴油器霧化不良,使燃燒不完全,所以這個(gè)故障多發(fā)生于柴油機(jī)起動(dòng)初期。

由于該機(jī)型本身爆壓較高(達(dá)到170bar),相對(duì)低速機(jī)而言氣缸的噪音較大,氣缸的不嚴(yán)重敲擊聲無法辨別,往往是在氣閥已經(jīng)斷裂掉入氣缸后才能被發(fā)現(xiàn),此時(shí)的燃燒室部件,甚至增壓器已經(jīng)損傷。

該故障剛發(fā)生時(shí)比較隱蔽,一旦發(fā)現(xiàn)已產(chǎn)生嚴(yán)重后果。為了改善這一狀況,柴油機(jī)廠家對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行了升級(jí)改造;對(duì)于未升級(jí)的柴油機(jī),使用者可在日常管理方面采取針對(duì)性措施。

1 MAN 公司對(duì)該機(jī)型活塞、進(jìn)排氣凸輪等部件進(jìn)行了升級(jí)改造

增加了活塞高度,減少了氣缸的余隙容積,將壓縮比由15.2 增加到16.2。增加壓縮比的目的是為了提高壓縮終點(diǎn)時(shí)氣缸內(nèi)溫度,提升點(diǎn)火性能,使得冷啟動(dòng)時(shí)燃油能順利著火燃燒,減少了因不易著火造成的燃料油在氣缸內(nèi)的累積,增加焦化燃油的產(chǎn)生。

對(duì)進(jìn)排氣凸輪的線形進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和在活塞上增加氣閥避讓坑。將凸輪的高度降低,減少氣閥開啟高度,氣閥的開度由大于19mm 降低到小于12mm;將凸輪最高部分延長(zhǎng),延長(zhǎng)氣閥的全開時(shí)間,保持氣缸換氣效果。在活塞的頂部,氣閥相對(duì)應(yīng)的位置加工避讓坑,使氣閥在全開時(shí)不會(huì)碰到活塞。通過這兩項(xiàng)改造,讓氣閥在卡滯的情況下沒有與活塞相撞擊的可能性,即使在氣閥卡死的狀態(tài)下,活塞也不會(huì)接觸到氣閥。

4.內(nèi)部監(jiān)督。內(nèi)部監(jiān)督是內(nèi)部控制的保證手段,是公司對(duì)內(nèi)部控制建立與實(shí)施情況進(jìn)行監(jiān)督檢查,評(píng)價(jià)內(nèi)部控制設(shè)計(jì)和運(yùn)行的有效性,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部控制缺陷,提出改進(jìn)措施并監(jiān)督整改情況的過程。主要包括對(duì)建立并執(zhí)行內(nèi)部控制的整體情況進(jìn)行持續(xù)性日常監(jiān)督,對(duì)內(nèi)部控制的某一方面或者某些方面進(jìn)行專項(xiàng)監(jiān)督,以及提交相應(yīng)的檢查評(píng)價(jià)報(bào)告、提出有針對(duì)性的改進(jìn)措施等。企業(yè)內(nèi)部監(jiān)督的內(nèi)容,應(yīng)包括內(nèi)部監(jiān)督架構(gòu)、內(nèi)部監(jiān)督分類及內(nèi)部控制評(píng)價(jià)兩個(gè)方面。企業(yè)應(yīng)參考公司內(nèi)部監(jiān)督架構(gòu)和內(nèi)部監(jiān)督分類并結(jié)合自身情況,建立本企業(yè)的內(nèi)部監(jiān)督架構(gòu)及分類,明確各層級(jí)職責(zé)。根據(jù)本企業(yè)的架構(gòu)及分類,建設(shè)內(nèi)部控制評(píng)價(jià)和測(cè)試機(jī)制,健全本企業(yè)的內(nèi)部控制監(jiān)督機(jī)制。

將氣閥彈簧的彈力增加一倍,通過增加彈簧的彈力增加氣閥的關(guān)閉力,使得氣閥在有輕微卡滯時(shí),仍能正常關(guān)閉,減少氣閥無法關(guān)閉的可能。

例如教學(xué)蘇教版第六冊(cè)第26課《剪枝的學(xué)問》時(shí),為了讓孩子們真正懂得“減少是為了增加”這一人生哲理,我結(jié)合他們的人生經(jīng)歷編寫了這樣一個(gè)故事,故事的大意是:小新和張勇是一對(duì)好朋友,他們倆也是鄰居。有一年暑假,小新的媽媽給小新報(bào)了六門課外輔導(dǎo)班,有鋼琴、素描、軟筆書法、奧數(shù)、寫作、游泳,張勇的媽媽只給張勇報(bào)了一門課外輔導(dǎo)班——軟筆書法。兩個(gè)月的假期一晃而過,小新每天早出晚歸非常辛苦,可是一樣都沒有學(xué)好,張勇呢,他寫的毛筆字已經(jīng)有模有樣了。小新的媽媽吸取了教訓(xùn),放棄了5門課外輔導(dǎo)班,讓小新一心學(xué)習(xí)彈鋼琴,兩年以后小新已經(jīng)考過了鋼琴六級(jí)……

2 MAN B&W16/24 柴油機(jī)未升級(jí)機(jī)型的管理

從故障產(chǎn)生機(jī)理來說,氣閥卡滯,主要是由于燃料油在氣缸內(nèi)不正常燃燒,產(chǎn)生的焦化燃燒產(chǎn)物引起。通常情況下,輕柴油不太可能產(chǎn)生這種物質(zhì)。因此,使用輕柴油該型機(jī)基本不會(huì)出現(xiàn)上述故障。但是,燃油成本是船舶運(yùn)營(yíng)的主要成本之一,使用燃料油仍然是大多數(shù)船公司的首要選擇。筆者結(jié)合多年船舶設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn),對(duì)使用燃料油的未升級(jí)柴油機(jī)的維護(hù)管理,提出如下參考建議:

固若金湯!那個(gè)狗日的胖子煤老板整日嘴上喋喋不休著說西山固若金湯!去他媽的固若金湯吧!西山成了我們這些窯黑子兄弟集體的墳?zāi)沽?,你卻用什么“固若金湯”來灌我們。你狗日的愚弄了我們??!我要?dú)⒘四?不,我要掐死你!我要用牙齒咬斷你的喉管,讓它向外汩汩地冒血!我想你的血也一定是黑的,和西山的煤面兒一樣黑。

2.1 保證燃料油進(jìn)機(jī)粘度

柴油機(jī)氣缸內(nèi)燃料油的燃燒是否充分,與燃料油的霧化顆粒是否細(xì)小、均勻有很大關(guān)系,這又受燃料油粘度的影響很大,粘度低霧化好,粘度高霧化差。燃料油的粘度和溫度是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,溫度高粘度低,溫度低粘度高,控制燃料油的粘度實(shí)際上控制的是燃料油的溫度。

一方面,該機(jī)型設(shè)計(jì)進(jìn)油口直徑約4mm,因此燃油的循環(huán)量很小,油溫保持有一定難度。另一方面,從設(shè)備的實(shí)際布設(shè)情況來看,供油單元到機(jī)旁一般都有一定的距離,有時(shí)管路會(huì)有數(shù)十米,如果燃料油管系的伴熱情況不佳,加熱后的燃油在從供油單元到柴油機(jī)的流動(dòng)過程中,溫度會(huì)下降較快,進(jìn)機(jī)的實(shí)際燃油溫度會(huì)遠(yuǎn)低于供油單元處的溫度,溫度的降低,使得燃油粘度升高,不滿足噴射條件,造成燃油的霧化不良,燃燒的惡化。因此在燃油系統(tǒng)的日常管理過程中,要保證燃油的進(jìn)機(jī)溫度在規(guī)定范圍:一要保證管路伴熱狀況的良好,勤檢查管路保溫層有無破損,伴熱管路有無泄漏,蒸汽流通是否通暢等;二要勤檢查燃油進(jìn)機(jī)溫度,機(jī)器的進(jìn)油管路溫度才最接近燃油噴射的實(shí)際溫度,應(yīng)該依據(jù)最接近機(jī)器的進(jìn)油管溫度作為參照,來調(diào)節(jié)燃油的加熱溫度,把燃料油的粘度控制在比較好的狀態(tài)。

2.2 適時(shí)進(jìn)行燃料油和輕油的轉(zhuǎn)換

在柴油機(jī)使用燃料油停車狀態(tài)下,高壓油泵有燃油循環(huán),但噴油器及高壓油管無法循環(huán),這里面留存的燃料油溫度只有數(shù)十度,完全無法達(dá)到燃料油噴射霧化的理想粘度。起動(dòng)的時(shí)候,留存的油要全部噴入氣缸,后續(xù)供入的熱油在高壓油管及噴油器通過的初期還有一個(gè)傳熱降溫的過程,這些都將導(dǎo)致起動(dòng)時(shí)噴入氣缸的是霧化不佳的燃油,再加上對(duì)于160mm 的小缸徑的機(jī)器來說,壓縮終點(diǎn)的溫度和壓力都比較低,所以在起動(dòng)初期氣缸內(nèi)的熱狀態(tài)非常差,噴入氣缸的燃料油絕大部分因無法完全燃燒,而產(chǎn)生焦化物。

正常工況下,氣缸熱狀態(tài)好,燃燒完全就不會(huì)發(fā)生上述的問題。那么,在柴油機(jī)氣缸狀態(tài)不佳時(shí),最好使用輕柴油。一方面,輕柴油粘度小,容易霧化,著火性能好,燃燒充分;另外一方面,輕柴油比較純凈,所含成分不易產(chǎn)生焦化物,即便燃燒不良,也不會(huì)出現(xiàn)因燃燒不良而產(chǎn)生嚴(yán)重的焦化煙氣附著氣閥閥桿,引起氣閥卡死。筆者在對(duì)該類型柴油機(jī)管理過程中,采取了有針對(duì)性措施,一方面在柴油機(jī)正常工況下,將需要解列的柴油機(jī)換用輕柴油運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間再解列,停車;另一方面使用輕柴油起動(dòng),正常并電帶負(fù)載后再換用燃料油。三年多來,再?zèng)]有發(fā)生過氣閥損壞落入氣缸的故障。

筆者以為,即便是升級(jí)的柴油機(jī)也需要采取上述操作措施。因?yàn)檫@樣的換油操作對(duì)進(jìn)排氣閥的工作有利。在燃燒不佳的情況下,燃料油的排出氣體含有的物質(zhì)有可能對(duì)氣閥閥桿產(chǎn)生影響,這種影響將導(dǎo)致氣閥關(guān)閉不嚴(yán),容易導(dǎo)致氣閥和閥座的高溫?zé)龘p。從筆者歷來吊缸檢查的情況看,氣閥的燒傷現(xiàn)象比較嚴(yán)重,而采用這樣的操作后,氣閥狀態(tài)明顯改善。另外,這樣的操作還能減少了對(duì)增壓器噴嘴環(huán)及渦輪葉片的污染。

2.3 合理控制負(fù)荷區(qū)間

筆者與柴油機(jī)制造廠家進(jìn)行過溝通,從他們售后服務(wù)的情況看,氣閥斷裂、燃燒室部件損壞等很多的問題,都發(fā)生于長(zhǎng)期使用燃料油的低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下。設(shè)備說明書明確規(guī)定,低負(fù)載下工作不得長(zhǎng)期使用燃料油。該機(jī)型正常工作時(shí)要保持一個(gè)相應(yīng)的負(fù)載運(yùn)行,低負(fù)載狀態(tài)下氣缸熱狀態(tài)差,非常容易導(dǎo)致氣缸燃燒室組件及氣閥閥桿結(jié)焦,從而導(dǎo)致嚴(yán)重后果的發(fā)生。這種機(jī)型,氣缸熱狀態(tài)對(duì)其工況影響非常大。負(fù)荷高,氣缸熱狀態(tài)自然就好,此時(shí)氣缸的磨損率非常低,曲柄箱會(huì)比較干凈。由于增壓器在高負(fù)荷段效率的提升,增壓壓力提升后,從氣閥導(dǎo)管泄漏的潤(rùn)滑油也會(huì)有大量的減少,這將是一個(gè)良性的循環(huán)。正常比較良好的狀況是在60%-85%負(fù)荷期間運(yùn)行,對(duì)機(jī)器的總體狀況的維持會(huì)比較好。低負(fù)載是該機(jī)型最忌諱的。因此,在日常管理中,要注意船舶負(fù)荷的合理配置使用,在多臺(tái)柴油機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí),如負(fù)荷較小,要及時(shí)進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移,減少柴油機(jī)的運(yùn)行數(shù)量,或者使用較小功率的柴油機(jī),提高柴油機(jī)的負(fù)荷使用率。如果無法進(jìn)行柴油機(jī)的調(diào)整,在負(fù)荷低于30%時(shí),建議換用輕柴油。

系統(tǒng)解剖學(xué)是醫(yī)學(xué)生最早接觸的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程,為后續(xù)一系列醫(yī)學(xué)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。系統(tǒng)解剖學(xué)課程內(nèi)容比較多且繁瑣,要求學(xué)生對(duì)人體各重要解剖結(jié)構(gòu)的名稱、位置和相互毗鄰關(guān)系都要有所掌握,學(xué)習(xí)難度比較大。隨著信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的逐步應(yīng)用,傳統(tǒng)教學(xué)模式在教學(xué)中的不足之處日益顯現(xiàn)。學(xué)生不再滿足于被動(dòng)的接受教師知識(shí)的灌輸,課堂變成了一部分同學(xué)的“游戲課”“電影課”“小說課”,認(rèn)真聽課的同學(xué)有些也經(jīng)?;杌栌H绾斡行У靥嵘龑W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,是目前解剖學(xué)教學(xué)亟待解決的問題。本文將我校在臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生中進(jìn)行“基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂+對(duì)分課堂”教學(xué)改革的具體實(shí)踐及成效報(bào)道如下。

隨著中國造船業(yè)的發(fā)展,各類進(jìn)口設(shè)備被廣泛地裝船使用。這些設(shè)備在使用的過程中多多少少會(huì)存在一些設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試方面的缺陷和瑕疵。作為設(shè)備的使用和專業(yè)管理人員,要充分把握設(shè)備性能,善于發(fā)現(xiàn)問題,展開系統(tǒng)分析和研究,采取科學(xué)的解決措施,保障設(shè)備安全高效運(yùn)行。

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