一、故障描述

　　某輪于2008 年投入營運，配置3 臺Auxpac520W4L20發(fā)電柴油機。2016 年 1 月 17 日，NO.2
發(fā)電柴油機出現(xiàn)故障：飛輪端有油液甩出。發(fā)現(xiàn)飛輪端甩油后，對 NO.2
號發(fā)電柴油機進行停機處理，并進行清潔和故障排查工作，并確認甩出的油為滑油，此時啟動備用發(fā)電機供系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。在停機狀態(tài)下，對飛輪及與其相關(guān)的部件、管路進行清潔，由于只有預(yù)潤滑泵運轉(zhuǎn)，滑油壓力僅維持在2
bar 左右，壓力較低，經(jīng)過 1 天的觀察，未發(fā)現(xiàn)任何泄漏。于是改變策略， 啟動 NO.2
號發(fā)電柴油機進行運行檢查，在運行狀態(tài)下，機帶滑油泵運轉(zhuǎn)，滑油壓力上升至 5.5 bar 左右，在持續(xù)運行3h
內(nèi)，滑油管路及其接頭均干燥，仍未發(fā)現(xiàn)滑油泄漏;在運行 3h
之后，發(fā)電柴油機開始出現(xiàn)甩油現(xiàn)象。由于飛輪處位置狹窄、光線不足，并且油滴四處飛濺導(dǎo)致飛輪附近的設(shè)備及管路均有油跡，肉眼無法判斷滑油的泄漏位置;在繼續(xù)運行 2h
后，甩出的滑油量具有減小的趨勢。在啟動運行的5h 時間內(nèi)，油底殼中的油量沒有明顯減少。此時為保障設(shè)備的安全，再次啟用備用發(fā)電柴油機，并再次對 NO.2
發(fā)電柴油機進行停機處理并清潔。

　　二、故障原因分析

　　1.管路泄漏，滴落在飛輪附近，由飛輪或者飛輪轉(zhuǎn)動所帶動的空氣打散并甩出。如果滑油管路泄漏，在運行初期就會出現(xiàn)甩油現(xiàn)象，并且在甩油發(fā)生前，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(xiàn)象不符，可以排除滑油管路泄漏的可能。

　　2.油底殼內(nèi)的滑油由曲軸輸出端的軸封甩出

　　(1)正常情況下，曲軸及連桿大端回轉(zhuǎn)的最低點比油底殼滑油液面高 5-10cm，如圖 1 中距離 d
所示，此設(shè)計目的是防止曲軸及連桿大端拍擊和攪拌滑油。發(fā)生故障時，NO.2 發(fā)電柴油機油底殼液位為 17cm，在說明書所要求的范圍內(nèi)

　　(7~19cm)。所以，可以排除油底殼內(nèi)滑油直接由曲軸輸出端軸封泄漏的可能。

　　(2)排除滑油直接泄露的故障原因之后，對曲軸箱內(nèi)充滿的高溫滑油油氣進行分析。高溫滑油油氣的產(chǎn)生原因主要包括以下三個方面：

　?、俑邷禺a(chǎn)生油氣

　　②飛濺產(chǎn)生油氣

　?、劾鋮s活塞的滑油和潤滑連桿小端、凸輪軸、搖臂等部件的滑油落回油底殼內(nèi)，也會形成油氣。

　　在曲軸輸出端軸封處，滑油以兩種形態(tài)存在：高溫滑油油氣和飛濺的液態(tài)滑油。該型號發(fā)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 可以阻擋高溫滑油油氣泄漏[1]，并且軸封安裝有泄放管，會將 V-ring
處的液態(tài)滑油泄放至油底殼。但是在一定狀況下，滑油依然會由曲軸輸出端軸封泄漏，原因主要包括：

　　①軸封泄放管阻塞。如果軸封的泄放管阻塞，V-ring 處的液態(tài)滑油無法泄放，于是液態(tài)滑油無法回流至油底殼，此時曲軸箱內(nèi)處于正壓，液態(tài)滑油在壓力作用下由
V-ring 處泄漏。然而在柴油機啟動后，曲軸箱內(nèi)便處于正壓狀態(tài)，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(xiàn)甩油現(xiàn)象。以上推論與實際現(xiàn)象不符，證明推論不正確。

　?、赩-ring 損壞。如果 V-ring 損壞，高溫滑油油氣以及飛濺的液態(tài)滑油由軸封處泄漏，導(dǎo)致甩油現(xiàn)象。但是 V-ring
損壞，在運行初期就會出現(xiàn)甩油現(xiàn)象，且甩出滑油的量會較大，油底殼液位會明顯降低。以上推論實際現(xiàn)象不符，所以V-ring
損壞的可能較小。并且該型號發(fā)電柴油機軸封的拆檢較為復(fù)雜，檢查 V-ring 的難度較大。

　　③曲軸箱壓力過高。曲軸箱不斷產(chǎn)生高溫油氣，因此，
柴油機正常運行期間，曲軸箱內(nèi)的壓力略高于大氣壓。為防止曲軸箱壓力過高，柴油機配有滑油透氣系統(tǒng)[2]。在正常壓力下，V-ring可以有效的密封滑油油氣以及液態(tài)滑油，然而當(dāng)曲軸箱壓力過高，高溫滑油油氣以及液態(tài)滑油在高壓差的驅(qū)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后，隨飛輪高速運動，當(dāng)油氣遇到較冷的設(shè)備表面時冷卻為滑油，出現(xiàn)“甩油”現(xiàn)象。

　　活塞環(huán)串氣、活塞頭裂縫、透氣管堵塞均會導(dǎo)致曲軸箱壓力過高[3]。而壓力的建立是需要時間的，因此，在運行初期，曲軸箱內(nèi)壓力低，不會發(fā)生甩油，而當(dāng)曲軸箱內(nèi)壓力足夠高時，高溫滑油油氣通過
V-ring
泄漏，導(dǎo)致連續(xù)甩油，甩出滑油的量較小，油底殼液位不會有明顯變化。以上推論與實際現(xiàn)象相符，所以，該原因的可能性較大。該船沒有配備測量發(fā)電柴油機壓縮壓力的工具，活塞環(huán)串氣或活塞頭裂縫排查的難度較大?；屯笟夤苈返呐挪殡y度較小。

　　三、故障處理

　　根據(jù)以上分析，綜合故障因素的可能性和排查難度，決定首先對滑油透氣管路進行檢查。

　　再次啟動NO.2 發(fā)電柴油機，沿滑油透氣管自下而上的拆卸法蘭，透氣管內(nèi)徑約 76mm，其中下沉管段長度約 6 米，容積約
27L。逐一檢查透氣情況，在拆卸一段下沉管段的法蘭時，有大量滑油流出，放出約 30L 滑油，并且滑油透氣管內(nèi)形成了“液栓”。透氣管疏通后，NO.2
發(fā)電柴油機甩油現(xiàn)象消失。

　　6 個月后，對 NO.2
發(fā)電柴油機進行吊缸，對部件進行檢查并發(fā)現(xiàn)缸套及活塞環(huán)的磨損量均在要求范圍內(nèi);活塞頭未發(fā)現(xiàn)裂縫。因此，排除活塞環(huán)串氣或活塞頭裂縫的可能，進一步確認，飛輪端甩油故障是由滑油透氣管“液栓”所導(dǎo)致。

　　四、預(yù)防及改造措施

　　1.液栓的形成機理及預(yù)防

　　高溫滑油油氣冷卻后變?yōu)橐簯B(tài)滑油，液態(tài)滑油聚集在透氣管路的下沉管段，形成“液栓”。預(yù)防“液栓”的形成主要是將冷凝的液態(tài)滑油泄放掉，
防止液態(tài)滑油在管路中聚集。在設(shè)備的設(shè)計和建造時，可以采取以下兩方面改進措施：

　　(1)選擇合適的透氣漏斗并正確安裝;

　　(2)透氣管路沿油氣流動方向上傾斜布置，以便液態(tài)滑油泄放。

　　2.滑油透氣管路改造

　　根據(jù)以上分析，提出滑油透氣管路改造的3 種方法：

　　(1)改進透氣漏斗，提高阻液效果，減小后續(xù)透氣管路滑油冷凝量;

　　(2)透氣管管路改造，對水平和具有下傾角的管路進行改造，以確保液態(tài)滑油泄放至污滑油艙;

　　(3)在具有下傾角的管段安裝泄放閥，定期泄放透氣管內(nèi)滑油。

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

　　五、結(jié)束語

　　在故障原因分析的過程中，大多數(shù)人認為設(shè)備自身故障的可能性最大，滑油透氣管堵塞的可能性很小。由于在分析故障時缺乏系統(tǒng)性觀念，而忽略了附屬系統(tǒng)對設(shè)備的影響，導(dǎo)致故障排查走了彎路。在船舶設(shè)備及系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，應(yīng)該進行系統(tǒng)的分析并加以排除。即使是設(shè)計建造方面的缺陷，也應(yīng)該結(jié)合船舶的具體情況，加以改進，以確保船舶設(shè)備安全。