“向茂”轮燃油分油机跑油故障分析及解决方法

1、大 连 海 事 大 学毕业论文二六 年 三 月“向茂”轮燃油分油机跑油故障分析及解决方法专业班级：轮机02中队12班姓 名：李 春 琦 指导教师： 轮 机 工 程 学 院内 容 摘 要摘要：本文介绍了“向茂”轮a-Laval型离心式燃油分油机分离筒与排渣系统的结构，分析了内外配水系统以及排渣过程的工作原理。阐述了该分油机在工作过程中产生的不排渣故障现象。针对该故障现象，结合分油机的结构特点和排渣过程工作原理，分析了各种可能引起该故障发生的原因，并对其进行了相应的检查，最终查出了该故障起因并解决了该故障。最后根据实习期间的个人学习和轮机员的宝贵经验，对分油机的维护和管理提出一些观点和建议。 关键

2、词：分油机 故障 跑油 维护管理ABSTRACT：The paper is basically on the analysis of the structure of a-Laval centrifugal oil separators separator bowl and discharge system, and the principle of water-distributed system and related discharge mechanism of the centrifugal oil separator. the breakdown that the discharge

3、 mechanism not working in order during operation has been set forth. In accordance with the phenomenon of this breakdown and combining with the structure and principle of the oil separator, some detailed factors which may cause this breakdown have been analyzed. Based on the analysis of these factor

4、s the cause has been found out and relevant measures have been taken to correct such a default as well. At last according to the repair operation, a summary about the cause of the breakdown is given and some opinion about the maintenance of the centrifugal oil separator is brought up.Keywords: oil s

5、eparator breakdown oil leakage maintenance目 录1 燃油分油机故障现象 12 分油机原理与结构及工作过程 13 故障分析 34 故障排除 45 防止分油机跑油的操作管理要点 46 正确判断分油机故障的方法和维修要点 57 结论 6附图： a-Laval型分油机分离筒结构图（图1）“向茂”轮燃油分油机跑油故障原因及解决方法前言从二十世纪七十年代以来，由于主机燃油大幅度涨价，燃油费用支出占船舶营运成本越来越高，这样主机使用重油成为一项普遍采用的技术。由于重油中是一种混兑油，本身含有较多的水分，硫分，灰分，机械杂质和沥青等，加之在加装，储运过程中难免将不同地

6、区，不同规格的油混装在一起，从而生成悬浮物，影响燃油质量。因此主机所用的燃油在进机使用前必须经过净化处理，除去水分和杂质。净化的好坏对主机的可靠性和使用寿命影响很大，因此分油机是船舶净化燃油必不可少的关键设备。燃油分油机工作稳定对动力装置的正常运行是非常重要的，但往往由于对燃油分油机日常保养不到位或维修操作不当等原因，分油机会出现各种故障。下面就讨论一下本轮出现的跑油现象。一燃油分油机故障现象本轮在航行途中，对No.2号重油分油机进行定期清洁检查，装复完毕后使用时，发现该分油机不能进行正常分油。故障现象为：启动分油机待电动机达到正常的转速后，分油机进行水封，开始供油，分油机工作正常，出油口有燃

7、油流出，但在几分钟后，很快发现了燃油从出水口流出。当时立即停分油机，并对分油机进行自动排渣。然后又对分油机进行分油操作，仍然是在分油正常后不久就出现了出水口跑油的现象。当时二管轮仔细地检查了电动机的转速，进油的温度，以及高置水柜的水位后，又按正确的步骤，重新启动重油分油机，依然如此。故障出现后，先是拆下滤器进行了清洁，然后再把摩擦片全部换新。考虑到配水系统的水垢阻塞会引起跑油，又对分离筒解体对配水盘上的水垢进行了清洁，清通了泄水孔，检查复位弹簧等部件。二分油机原理与结构及工作过程分油机的工作原理是：让需要净化的油进入分油机中高速旋转，密度较大的水滴和机械杂质所受的离心力最大被甩向外周，水被引出

8、，杂质则定期清除。密度较小的油所受离心力较小便向里流动，从靠近转轴的出水口流出，油从而得到净化。由于杂质、水分所受的离心惯性力比自身重力大几千倍，因此，离心式分油机具有净化时间短，流量大，效果好的优点。分油机分油前应将一部分热水，经过油口注入分离筒，使之在筒内外周形成水封区，然后使待净化的油经分油机进油泵供至进油管，进入分离筒后流向下部，再经盘架的分配孔进入分离盘间，被分离盘分成若干层的油随分离筒一起高速转动。由于在外周已形成一圈水封，故能防止油从出口跑掉。当从油中分出水时，它将排挤原来的水封水，经顶盖和分离筒盖、重力环间的环形空间由出水口排出。油中的机械杂质将穿过水封区被甩聚在分离筒内壁上。

9、净油则连续地经过盘架和顶盖间的环形通道流至出油口，流出分油机。水封区由油水分界面决定，若油水分界面向内移动进入分离盘组件，水封区将太厚，则造成分离盘组件阻塞，被油携带的若干水滴和细小杂质将分离不出而随油一起排出分离筒，降低了分离效果。若分界面向外移动，一方面会降低从水中分离油的效果，从而造成水中带油，另一方面又可能破坏水封，造成燃油由出水口流出，即出水口跑油。油水分界面的位置由重力环的内径确定。如图1所示为a-Laval MPOX 205型分油机分离筒的结构。分离筒本体(J)和筒盖(F)用大锁紧环把紧在一起。筒内安装配油器(D)、配油锥体(W)和分离盘组(G)，待分油流过配油器、配油锥体，在分

10、离组内进行分离。分离盘最上端为顶盘(E)，其颈部与液位环(C) 形成油腔(aa)，向心泵(U)将油腔中的净油泵出分离筒。分出的水沿分离盘组的外缘上升，经顶盘流至油腔上部的水腔(a)，溢过重力环(AA)由向心水泵(T)泵出。分出的渣朝筒内四周运动，汇集在分离盘组外缘的渣空间(ii)，通过排渣口(I)定时排出。重力环被小锁紧圈(B)固定在分离筒上，此锁紧圈也构成小腔的上盖。图1 a-Laval MPOX 205型分油机分离筒结构图1-进油口；4-净油出口；5-出水口；10-水封水/置换水进口；15-开启工作水进口；16-密封和补偿水进口； a-水腔；AA-比重环；aa-油腔；B-小锁紧圈（带油腔盖

11、）；C-液位环；D-配油器；E-顶盘；F-分离筒盖；G-分离盘组；H-大锁紧圈；I-排渣口；ii-渣空间；J-分离筒本体；K-滑动底盘；L- 滑动圈；M-喷嘴； O-弹簧；T-向心水泵；U-向心油泵；V-进油管；VV-配油锥体；W-分离筒盖密封环；X-泄放阀；Y1-开启水腔；Z-配水盘；ZZ-弹簧座分油机的工作过程可以自动控制也可以手动控制，具体叙述如下：(1)当要进行分油作业时，启动分油机，待达到额定转速后，打开水阀16，密封和补偿水进口P2进水，密封水经配水盘进入滑动底盘下部的密封水腔Y2。由于此时在弹簧O的作用下，滑动圈将泄水阀X关闭，密封水腔形成密封状态。在分离筒高速运转的情况下，滑动

12、底盘下方的压力大于上方的压力，从而使滑动底盘压紧在分离筒盖上，使其保持密封，以进行分油操作。(2)分离筒密封好后，便可开启进水口10进水封水。待分离筒水封好后（一般以出水口5有少量水流出为准），便可以进油，进行正常的分油作业。若在分油过程中，密封水有少量泄漏，水阀16便打开，从密封和补偿水进口P2进水进行补偿。(3)当要排渣时，进油口1停止进油，进水口10进置换水，进行分离筒内部冲洗和赶油，以利排渣和减少排渣时油的损失。然后打开水阀15,开启工作水进口P1进水，经配水盘进入开启水腔Y1，直至滑动圈上部开启水压力大于下部弹簧O的弹力。此时滑动圈向下移动，打开泄水阀X使滑动底盘下部密封水腔的密封水

13、泄出。滑动底盘此时在其上部的压力作用下迅速下落，打开排渣口排渣。排渣完毕后，若需继续分油作业，可重复上述动作。三故障分析从分油机的工作原理和过程知道，分油机跑油故障都是由水封不良所引起的，而影响水封水的因素很多，其中任何一个因素或几种因素都可能使分油机无法建立水封或无法维持水封使油水分界面偏向规定的区域，最终导致水封破坏而出现跑油。1 比重环选择不当因为油水分界面的位置是比重环内径决定的，比重环内径的大小直接影响油水分界面的位置，而比重环内径的大小是根据燃油的密度来决定的。使用密度大的油品，应选用内径小的比重环，若选用的比重环内径大，则油水分界面外移，造成出水口跑油。若选用的比重环内径过小，则

14、油水分界面内移，造成燃油分离不干净。2 分离筒本体转速过低如果摩擦片损坏、打滑，使分离筒本体没有足够的转速，也就是说分离筒本体不能产生足够大的离心力，则油水分界面外移，造成出水口跑油。这也是为什么在密封前和水封以及分油时必须使分油机达到额定转速的原因。否则就难以进行正常的分油。3 油温不合适油温过高或过低都会造成油水分界面移动。油温过高：当进入分油机的油温过高时，导致水封水蒸发而减少，从而破坏水封，使油水分界面外移，造成出水口跑油。油温过低：根据油水分界面的公式可知，油水分界面的位置是与温度、油和水的密度有关系的。油温过低会使油水分界面外移，从而发生分油机跑油现象。4高置水箱无水或配水系统阻塞

15、如果没有工作水托住分油机的活动底盘，则引入的水封水就会从排渣口跑掉，就无法形成水封。没有水封，引入的燃油就会从排渣口跑掉。由于没有油水分界面的压力，油就在离心力作用下被甩出分离筒，而不是从出油口流出。如果高置水箱无水、或者配水系统水垢堵住、以及配水系统部分管路或阀脏堵，水就不能引入分离筒内，就无法建立水封，造成排渣口跑油。5分离片脏堵 分油机的分离盘片应定期进行清洗，分离片严重脏堵导致燃油不能均匀的分配到各分离盘中，使分离盘内的燃油压力显著升高，造成油水分界面外移，最终导致分油机出水口跑油。 工作水的大量泄漏，而补偿水供给速度太小，使漏泄量和补偿失去平衡，最终将导致工作水压力下降，难以托起分油

16、机的滑动地盘，造成水封水的泄漏，发生排渣口跑油事故。若分油机工作水密封圈不能进行有效密封，则工作水就会发生大量漏泄。分离筒主体上的节流小孔如果堵住，滑动圈上塑料堵头密封不严以及弹簧不能复位，都会使活动底盘无法与分离筒盖进行密封，从而影响水封水的建立，造成分油机跑油事故。在建立水封水后，开燃油进口阀时，如果开阀速度过快，进油量过大，从而造成冲击破坏水封，使燃油从出水口中跑出。 分油机的排油泵为不转动的向心泵，造成向心泵不能正常排油的主要原因是向心泵严重堵塞。如果向心泵严重堵塞，燃油无法排出，则分离筒内油压增高，在油水分界面上燃油面的压力大于水封面的压力，使油水分界面外移，造成跑油。9密封不良分离

17、筒盖与分油机的活动底盘之间的主密封环未压紧或损坏，引起密封不良，而导致水封水泄漏，最终引起出水口跑油。从故障现象中，发现分油机能够进行分油，而且在正常分油后不久发生出水口跑油现象，从这个现象我们可以确定以下几点。配水系统没有问题，工作水也不存在泄漏。说明分离筒盖与滑动底盘已经密封完成，否则引入的水封水将直接从排渣口跑掉，也不会在启动后看见出水口有水流出来。工作水泄漏直接导致的后果如上分析，是从排渣口跑油，而不是出水口跑油。因此，配水盘水垢脏堵，泄水孔堵，复位弹簧不复位，塑料堵头密封不严，立轴下沉等都不是引发本次故障的直接原因。二管轮对油温，水柜水位，油阀等直观的工况做检查，这些都是正常的，但都

18、不是引发故障的原因，而且测速结果表明电机摩擦片也没有问题，至于操作方面都是严格按规范来的，所以不可能破坏水封引发故障。油品，比重环对水封有影响，但是油品没有变化，比重环没有更换，故不存在由比重环不当而引发故障的可能性。从分油机转速正常，开始分油是正常的这一点，可以说明水封开始已经正常的建立起来了，不久之后所以发生出水口跑油，是因为水封水在不断的减少，即产生了分界面外移的现象。根据结构分析，这主要是由于分离筒与活动底盘之间的主密封环密封不良所引起的。主密封环就是水封水的密封环，它位于分离筒上，它的作用是组织水封水泄漏，当滑动底盘被工作水托起来，贴合在分离筒盖上后，靠它密封贴合面。如果主密封环损坏

19、不能进行有效密封，就会使分离筒内的液体与排渣口相通，引入的水封水在极高的转速下产生极大的离心力，使水从分离筒与活动底盘之间的空隙中迅速泄漏，即从排渣口跑掉，无法建立起正常的水封，在分油的过程中也会使油从排渣口跑掉。由于主密封环只发生较小的泄漏，在建立水封时进水量也大，主密封环的微小泄漏不会使水封水不足，所以引水一进入分离筒就马上建立起水封，但在以后的分油过程中，随着水封水不断的泄漏，而从油中分出来的水比较少且不足以补偿泄漏的水，使水封水很快显得不足，最后导致水封水不能封住燃油，使燃油大量的从出水口流出，这就是为什么开始时分油机能够正常的分油，在正常的分油不久就会从出水口大量跑油的原因，从理论上

20、是有根据的。四故障排除在理论上找到根据后，对分油机进行解体检查，特别是该主密封环表面的光滑程度，发现该环侧面有被挖过的痕迹，这是错误拆卸主密封环所造成的，原因是我们在解体完分油机后对各个部件做了清洁和检查，考虑到主密封环已经用了很长一段时间，在装上新环后，发现新主密封环与环槽贴合的不是很好，又把新的取出而重新换上旧的环，在这个过程中，由于拆卸的方法不当，造成了主密封环微小损伤而不能进行有效密封，从而导致了分油机出水口跑油的故障。在主密封环贴合的背面有一圈圆形的孔，斜向上直通环槽，这些小孔是专门用来正确拆卸主密封环的。如果用尖锐的硬器来拆卸密封环，则密封环很容易损伤，使密封环效果下降甚至无法密封

21、。在找到分油机出水口跑油的原因后，我们又重新更换了一只新的主密封环，装好分油机，经试车观察分油机工作恢复正常，该故障得以排除。五防止分油机跑油的操作管理要点通过对本次分油机跑油的故障原因分析及排除，在实际操作中要防止产生分油机跑油。主要应注意：1启动前要检查各运动部件的灵活性，防止卡死。主要是检查分离筒有无卡死，刹车装置是否脱开，特别是检查高置水箱的水量是否足够，各管路是否畅通。充足的水量、畅通的管路能保证活动底盘与分离筒盖的良好密封以及水封的建立。除此之外，轮机员还应了解每次装油后所装油的密度，并与标准相比较，以确认分油机的比重环是否合适，这是选择最佳比重环的主要措施。最佳的比重环能保证分油

22、机的正常工作，防止分油机出水口跑油。2启动、运转时首先启动供油泵和开启分油机加热器，然后启动分油机。分油机加速过程约需5分钟，在此期间要注意观察分油机启动器上的电流表指针变化是否正常，应确保无不正常噪声与振动的发生。待分油机到正常转速、油温加热到所要求温度后，把控制盘转至“密封”位，随时注意观察指示管中是否有水流出，当工作水从指示管中流出时，应立即把控制阀转换至“补偿”位置。否则在“密封”位置停留时间过长造成工作水流入进水孔，使密封水通道和排渣孔误开。然后打开分油机最上端的引水阀，待出水管有水流出时关闭引水阀。然后缓慢开启进油阀，特别要注意开阀的速度要缓慢，逐渐增加进油量到所规定的分离量。最佳

23、分油量一般为1/31/2的最大进油量。同时要及时打开蒸汽加热阀，控制好重油的分离温度，确保最佳分离温度，一般重油分离温度控制在50左右。在分油机工作的全过程中，一定要保证燃油加热温度及进油量恒定，以确保分离效果。同时要经常察看各油、水、渣的观察孔，监视液流的情况，防止出水口或排渣口跑油。3排渣 根据本船的实际情况，分油机连续工作一个小时左右，必须对分离筒进行排渣工作。否则聚集在分离筒内壁的污渣增加会引起出水口跑油。在排渣时一定要先关进油阀，同时关蒸汽加热阀，然后开启引水阀向分离筒内缓慢引水，把分离筒内的剩油赶走，此时要注意从净油排出管的观察孔中观察是否有水进入净油中。当分离筒内大部分剩油赶尽后

24、关闭引水阀，此时把控制阀转至开启位置，待23s听到冲击噪音时，表明污渣已排出，若要提高排渣效果应开启进水阀，用热水冲洗分离筒515s。4停止分油机运转当完成上述排渣工作后，一定要把控制阀转至“空位”位置，以切断工作水，防止高置水箱的水经配水盘流失。六正确判断分油机故障的方法和维修要点对于分油机的跑油，先用手动控制的方法进行试验，如果手动控制正常，说明故障出在自动控制部分。如报警装置调整不当出现误报警，或电磁阀有故障不能正常地启闭等。对于此类故障，如果不采取手动控制的方法来查找原因，将会费很大的周折。如果采用手动控制，分油机还是跑油，则并不能排除自动控制最终是通过水封水、密封水、冲洗水来实现的，所以配水装置是分油机发生故障较多的一个环节。在手动控制试验时，可分别调整水封水、密封水