柴油机操作运行.doc

02.柴油机的操作运行说明操作运行第0215页停止运行期间的检查第0218页维修后的首次起动第0220页柴油机性能及状况第0222页冷凝水第0225页气缸套的管窥镜检查第0227页工作卡02 10101 柴油机性能数据记录 0229页第02-13页发布号 TOC_1 02 发布号 TOC_1 02第02-14页操作运行起动准备以下说明系指柴油机停车数小时后，重新起动前要做的事。冷却水系统开启冷却水通道向柴油机供水。起动海水泵向中央冷却器供水。警示为避免在起动后由于巨大的温度起伏造成的骤然冲击效应，应当做到：1. 预热柴油机HT（高温）冷却水必须预热到：使用HFO（重油）时 6070使用MDO（船用柴油）时 最低402. 假如出于某种原因要在不预热冷却水的状态下起动，则柴油机只可以使用MDO起动。滑油系统1. 检查油底壳中的滑油油位。2. 检查调速器中的滑油滑位，见图02.1。3. 起动备用泵柴油机必须在起动前进行至少3分钟的预润滑。4. 在操作面板上检查柴油机进口和涡轮增压器进口的预润滑滑油压力。发布号 1 02A1-01燃油系统1. 开启燃油供油通道。用HFO起动时，要求通过油泵循环来预热燃油直至达到正确的工作温度。2. 请检查喷油泵调油机构当调油轴处于STOP（停止）位置时，全部喷油泵齿条位于0刻度处。当调油轴处于STOP（停止）位置时，每个喷油泵齿条可用手压到满负荷刻度处，松手后喷油泵齿条自动回位到0刻度处。第02-15页起动空气系统1. 检查各起动空气瓶的压力。2. 放掉起动空气系统中的积水。3. 开启起动空气供气通道。4. 在操作面板上检查空气压力。5. 检查：螺旋桨螺距为零柴油机脱离连接螺旋桨被锁住（如果轴刹车）柴油机盘车1. 打开示功阀，盘车数转，检查在盘车过程中有无液体从任一示功阀溢出。盘车可借助操作面板上的起动旋钮进行，与此同时用工具控制调油轴，以保持喷油泵齿条刻度处于0位。2. 关闭示功阀，观察示功阀有无泄漏。起动1. 转动操作面板上的起动旋钮起动柴油机，直至柴油机发火。见图02.2。为减少起动过程中的排气黑烟，可使用调速器上的“负荷限制”旋钮，调到相当于喷油泵齿条刻度24位置。正常运行时则把“负荷限制” 旋钮调到齿条刻度10位置。 警示在来回交替调节调油轴、重新设置燃油限制位的过程中出现故障时会造成熄火。第02-16页发布号 1 02A1-01运行中的测试按照出厂试验报告和海上试验记录在操作面板上检查下列内容：1. 检查滑油压力以及备用泵是否已停止工作。2. 检查冷却水压力。3. 检查燃油供油压力。4. 检查废气涡轮增压器运行情况。5. 从排气温度检查是否所有气缸发火。6. 检查所有停车执行机构是否接上以及其功能是否符合要求。7. 检查所有报警装置是否接上。运行刚起动后，柴油机负荷不应高于50%。增加负荷应逐步进行，加到100%负荷所经历的时间应大于15到20分钟。在柴油机运转中，应检查下列内容：1. 滑油压力必须处于规定的限制范围内，不可降到规定的最低油压之下。2. 滑油温度必须保持在规定的限制范围内，该范围示于第0011页运行参数和报警设定点清单。3. 燃油压力必须保持在规定值。4. 气缸冷却水温度必须保持在规定的限制范围内，该范围示于第0011页运行参数和报警设定点清单。参见出厂试验报告和海上试验记录。5. 在各种负荷下，排气应是看不到烟的。发布号 1 02A1-01其正常的排气温度，见出厂试验报告和海上试验记录。6. 保持增压空气压力和温度在控制之中，其正常值见出厂试验报告和海上试验记录。7. 将起动空气瓶充气到30bar，空气起动器的工作压力为78bar。8. 为保证整个运行的可靠性，应不断地观察柴油机状况，以便做好预防性维护保养工作，防止严重损坏的发生。停车停车前，建议柴油机惰速运行1015分钟。1. 转动操纵台仪表板操作面板上的旋钮停机。2. 检查滑油备用泵是否自动地启动并运行5分钟。使用HFO时的起动和停车柴油机的起动和停车应在使用HFO的状态下进行，以防止向MDO使用状态转换而产生的不相容问题。MDO应仅用于在柴油机上进行维修工作或在柴油机准备较长时间停车之前。在HFO状态起动之前，柴油机必须适当地预热，预热按“准备起动”一节中所述内容及下述内容进行。在HFO使用状态下停车是没有问题的，但应藉升压泵来保证预热过的燃油连续地循环。第02-17页停止运行期间的检查本节叙述柴油机停机时如何进行检查。关于柴油机的运行状况，负责的轮机长应是十分了解的；检测的结果必须作好记录。这项工作应适应于船舶的航行计划表，以便在适当的时间间隔中实施所建议的维修项目，见00章。规定的时间间隔通常是为了充分维修机器，如果一个时期发生操作不规范的情况，或是由于修理或更换而对运行状况不太清楚，则更应频繁地重复相关的检测，直至恢复到正常的运行为止。各检查项目按如下顺序安排：18条 在检修前进行94条 在检修过程中进行1518条 在检修后进行1. 记录成套记录最大持续功率（MCR时的柴油机性能参数。2. 检查滑油流动起动备用滑油泵，拆开曲轴箱各盖板检查滑油从所有的轴承自由地溢出，还要拆掉各个气缸盖上的罩壳以确认润滑摇臂的滑油供给。 警示在使用备用滑油泵进行较长时间运转时（超过5分钟），接到废气涡轮增压器的滑油油路应关闭。别忘了在开车前恢复此连接。第02-18页3. 油底壳、曲柄销轴承和主轴承检查油底壳底部有无轴承金属碎片和类似物，这些碎片表明损坏已开始发生。4. 自动滑油滤器在滑油压力作用下检查自动滑油滤器是否工作（在滤器端盖处可观察到滤器轴的转动）。5. 气缸套的检查从曲轴箱或通过装喷油器的孔，用管窥镜来检查气缸套的工作表面。6. 曲轴进行曲轴挠度测量，其设定值和限制值见204774907. 滑油油样将滑油油样送实验室作即时分析。8. 废气涡轮增压器如果记录显示增压空气的参数已有明显的改变，则应进行清洗或采取其他措施解决，见单独的废气涡轮增压器说明书。9. 螺母与螺栓拧紧曲轴箱上所有的螺母与螺栓。见拧紧规定20495810，同时重新拧紧地脚螺栓并检查防松垫片。10. 凸轮轴传动齿轮系检查各种齿轮。11. 空气阀门排除起动空气管路中的冷凝水，检查超速停车电磁阀，增压空气旁通阀和泄放阀。发布号 1 02B1-0112. 油底壳清空油底壳并去除油泥，彻底清洗油底壳并检查外来物、轴承金属碎片等。13. 自动滑油滤器从座架上拆下整个滤器。拆除端盖和滤棒组件，检查滤棒组件有否损坏。必要时予以更换。14. 滑油冷却器如果性能记录表明滑油温度上升或滑油压降增大，则滑油冷却器应拆下进行清洗。15. 滑油的净化打开柴油机或滑油系统可能导致杂质进入其中，在柴油机起动前应彻底净化滑油。使用备用泵和分油机使滑油循环直至杂质被去除。发布号 1 02B1-01在净化并起动后，要密切注视压降情况。16. 盘车在恢复正常的滑油循环后，用盘车机构盘车至少2转以核对柴油机部件的活动性。17. 转速控制系统给轴承和杆的连接处上油。脱开调速器并用手移动连接杆以检查各轴承和喷油泵的摩擦是否足够的小，各种检查应在柴油机起动前进行，已述于“操作运行”一章，见0215页。18. 冷却水系统加注冷却水，保持系统的压力并检查气缸套和气缸盖的密封以及冷却水的各个接口处的漏泄情况。别忘记加入冷却水处理添加剂。第02-19页维修后的首次起动综述在起动后和增加负荷的过程中要立即进行下列检查。假如装置已停止运行了一段时间，例如由于检修，而且“停止运行期间的检查”已按（见0218页）所述进行完毕。在停止运行了一段时间之后的动车一般要进行试验性运行（码头试验），而在此试验性运行之前必须确认：1. 港口当局允许码头试验。2. 系泊条件充分。3. 在码头试验过程中驾驶室是由人操纵的。不论码头试验进行与否，除了常规监督和记录外，还必须按规定指令做下列检查。起动后要立即检查：1. 检查废气涡轮增压器是否运行。2. 检查滑油压力是否在规定范围内，自动滑油滤器是否在工作。3. 检查所有气缸是否正在发火（看其排气温度）。4. 检查柴油机转速、燃油、冷却水和系统滑油是否每项都正常。5. 模拟检查使柴油机停车的超速停车装置。第02-20页注意超速的设定应按照“运行参数和报警设定点清单”，第0011页。首次起动过程中的检查，只在修理或更换零部件后需要进行。1. 如果对机器的状况不太清楚，特别是在修理或更换零部件后，“依序触摸”应该总是跟着做的，即：在惰转5、15和30分钟后，打开曲轴箱和凸轮轴箱，触摸可能因剧烈摩擦而导致过热的所有运动部件表面。触摸：主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承和气缸套。在最后的触摸后，检查从轴承流出的滑油情况，参见0638页上的“曲轴箱着火”。2. 在气缸套、活塞环或轴承修理或换新后，必须经历一个磨合期，即柴油机的负荷应逐渐地增加，如下表所示。柴油机输出功率取决于喷油泵齿条刻度和柴油机转速。废气涡轮增压器的转速和增压空气压力也是反映柴油机输出功率的参数。发布号 1 02C1-01磨合运行程序负载档次时间（小时）负载率（%）转速（rpm）喷油泵齿条刻度10.5050014.020.51053516.030.52061019.040.53067022.050.54073525.061.05080027.071.06080030.081.07080033.091.08080036.0101.0908039.0111.010080041.0发布号1 02C1-01在磨合运行之后，确认所有喷油泵齿条刻度是否相同，同时确认调速器能将全部喷油泵齿条拉到0刻度位置。第02-21页柴油机性能及状况性能参数及柴油机状况在运行中，作为燃烧的结果，柴油机状况会不断发生各种小的变化，包括进气和排气通道的淤阻、沉积物的形成、磨损和腐蚀等等。如果不断地予以记录，这些变化可以给出关于柴油机运行和维修方面有价值的信息。不断地观察分析这些信息能提供出精确有价值的依据，用来评估每套装置是否最优化运行以及制定适当的维修计划。柴油机性能数据如果运行中异常的或不可思议的偏差都被记录下来，则可请专家帮助进行评估。我们推荐每周对柴油机装置的性能参数进行记录。在记录过程中（使用检查单20207846），不断地比较观察到的信息，为的是查明对柴油机装置运行产生明显影响之前的早期变化情况。交船时交付的出厂试验报告或在海上试验中所取得的测试记录可作为性能参数的参照。如果观察到与正常状况有相当大偏差时，在大多数情况下,可采用总体评估方法和一套测试数据来诊断导致这些偏差的原因，然后决定进行可能的调整或检修，并列入实施计划。第02-22页性能数据的评估空气冷却器空气冷却器空气通路的阻塞将造成压降增加、增压空气压力降低、排气温度上升和增压空气温度增加，（后果是影响到排气阀的检修期）。增压空气温度的升高连累到排气温度水平按大约1:1.5比例相应地升高，即增压空气温度升高1使得排气温度升高1.5。增压空气压力的降低导致压缩压力和最大燃烧压力的降低，要调节柴油机的最大燃烧压力，就得保证增压空气压力是正确的。喷油量和负荷设定喷油总量等同于供应的能量，因而是柴油机负荷和平均有效压力的标志。喷油泵齿条刻度可假设与平均有效压力成正比。燃油消耗率，SFOC（重量法测量），当考虑低热值的差别时，无论柴油机是用HFO运行还是用MDO运行，总的来看都是维持不变的。但是，用HFO运行时在给定负荷下用容积法测量时，密度和热值的差异可使燃油消耗率发生大到6%的变化。如柴油机是使用MDO作的试验，变化到使用HFO时在同样的喷油泵齿条刻度下通常将导致较高的负荷。发布号 1 02D1-01为防止柴油机超负荷，增压空气压力和涡轮转速不应超过出厂试验时的记录值。在机舱集控室的PCS（推进控制系统）操作面板上，有可能通过调节最大的MCR负荷限制设定来降低负荷。燃油中存在有研磨作用的颗粒会导致喷油泵和喷油器喷嘴的磨损，在分油机中对燃油的有效处理能使有研磨作用的颗粒含量保持到最小量。磨损了的喷油泵将导致功率损失。在评估性能数据时，要区别两种变化，一种是影响整台柴油机（全部气缸组件）的变化，另一种是只发生在一个或少数气缸内的变化。就一般规律而言，发生在一个或少数气缸的偏差，是由单独部件失灵所引起，例如一个有故障的喷油器，一个烧坏了的排气阀等等。涡轮增压器运行经验表明，使用HFO时，涡轮侧容易发生淤阻。，特别是在喷嘴环导风轮和转子叶片上产生的沉积物。在长期运行中，淤阻将降低涡轮增压器的效率以及因此造成的供给燃烧用的空气量的减少。减少了的空气量将导致柴油机燃烧空间壁温升高。关于增压器水清洗的详情和说明在增压器手册和在本说明书第18章中给出。发布号 1 02D1-01喷油器假如燃油经过了分离和有效的过滤，且柴油机的保养良好，则使用HFO时喷油器的工作条件和检修期通常不会发生本质变化。在燃油中存在有研磨作用的颗粒，会导致喷油器针阀、阀座和喷油嘴孔的严重磨损。所以，有研磨作用的颗粒要在分油机中尽最大可能去除。排气阀在对整机可靠性进行评价时，排气阀的检修期是关键参数之一。排气阀的工作性能也就成了极为重要的信息依据。排气阀的温度取决于实际保养状况和柴油机的负荷。采用正确的维护保养，排气阀温度在各种负荷下可保持在一个令人满意的低的数值。在这方面，向柴油机供给的空气（增压器/空冷器）是一个关键参数。按照我们的使用说明书正确地检修阀座。对发挥排气阀的功能是重要的。转阀机构的采用保证了排气阀温度的均匀分布。进气阀在燃用残渣油时，进气阀的运行状况实质上没有改变，阀的旋转将减少阀座磨损。第02-23页机舱通风、排气系统良好的机舱通风和在甲板上选定合适的新鲜空气进风位置是重要的。进气空气中的海水会引起排气阀腐蚀并影响其检修期。供应到机舱的新鲜空气总量，最小应是柴油机和可能锅炉也运行时空气消耗量的1.5倍。机舱的欠压将导致排气温度的增加。在涡轮增压器后测出的排气背压在满负荷时不得超过250300毫米水柱，排气背压的增加也将引起排气阀温度升高和燃油消耗量的增加发布号1 02D1-01第02-24页冷凝水综述空气中总是含有一定量的水，当空气中的水蒸气饱合时，其湿度被称为100%，意即空气中存在着如此多的能被吸收而未凝结的水。每kg空气中的含水量(kg)可从图02.4中查到。空气吸收水的能力取决于空气的压力和温度。进气箱中的冷凝水量空气具有较高的压力和较低的温度时，二者都会降低吸水能力。一台涡轮增压的柴油机从外部吸取空气，压缩而又冷却它。一般地说空气并不能吸收如上所说的那么多水量。柴油机进气箱中水的凝结取决于周围空气的湿度和温度。发现在进气箱中是否将产生凝结，可用图02.4。发布号 1 02E1-01举例柴油机 2300kW环境空气条件：空气温度 35相对湿度 90%增压空气温度 50增压空气压力 2.6bar作为指南，在满负荷时L27/38柴油机能用7.25kg/kWh（Le）的空气消耗量。按照图02.4来解：大气压下的最大含水量（）（原文为Water content of air） 0.033kg/kg增压空气的含水量()(原文为Max water content of air ) 0.021kg/kg进气箱中冷凝水量：（-）LeP（0.0330.021）7.252300205kg/h冷凝水的排出所有的涡轮增压柴油机上都要排出冷凝水。有少量的水并无风险，不过要避免进气箱的水过多，必须排掉。第02-25页第02-25页排水阀设在空气冷却器壳体的底部，要保持打开。空气箱中的冷凝水量空气箱中冷凝水的容积依靠图中在底部向右的曲线来决定，表示一个30bar的工作压力。举例空气箱中冷凝水的量：箱的容积（V） 1000dm2箱体中的温度（T） 40313K箱体的内部压力（P） 30bar31105N/m2(abs)空气的气体常数（R）287Nm/kgK周围空气温度 35空气相对湿度 90%箱中空气重量按照图02.4来解：大气压下的最大含水量（）