【《轮重油分油机跑油故障围绕研究》8000字（论文）】

I轮重油分油机跑油故障围绕研究0引言11分油机的结构与各部件的功用21.1输入输出装置21.2分离筒22分油机的工作原理42.1分油机的基本工作原理42.2分油过程52.3排渣操作53分油机跑油故障分析及处理方法73.1出水口跑油73.1.1出水口跑油原因分析73.1.2出水口跑油处理方法83.2排渣口跑油83.2.1排渣口跑油原因分析93.2.2排渣口跑油处理方法93.3分油机的故障诊断及分析过程10管理要点与注意事项11结论12参考文献140引言命运共同体提出，国家的提出的海上一带一路建设，航运业开始迅猛发展，新船下水大批量下水，船舶公司为了减少损失，船舶上的燃料一般仍然使用重油，渣油，所以而分油机对这些燃油进行加工，提供给主推进装置。我们都了解，油、水、和机械杂质的密度是不同的，分油机的工作原理就是是根据重油中，油、水和杂质密度的不同，利用高速旋转产生的离心力将油、水和杂质分离开来，一般油密<水密<杂密，而分离出来的净油送到日用油柜，用来给主机、发电机等设备提供燃油。分油机的使用，使运营成本降低，对生态环境也减少了影响。现在绝大多数的分油机都是自动排渣形式的，但是一些船舶仍然使用手排渣，万一自动排渣失灵，我们能够及时手动排渣，这就要求我们船舶轮机员对分油机要有一定的认识，并对故障能够及时作出处理。分油机出现故障，无法去工作的原因有很多，电路问题、马达卡堵问题等，其中出现最常见的故障为出水口跑油和排渣口跑油，这两类故障都会导致油大量泄露到油渣柜中，不仅造成油的大量损失，浪费了资源，严重的话还可能影响船舶的正常运行，而且还可能导致油渣柜，废油柜过满等情况。所以如果出现“跑油故障”，就应该马上处理，本文就是结合理论知识与实习实操，针对“跑油故障”的原因分析和故障处理加以说明。1分油机的结构与各部件的功用1.1输入输出装置进油口管、净油出口管、和出水管是分油机的输入输出装置，位于分油机的顶部，如图1.1所示。燃油先通过进油口管路进入到配油器，再通过配油器的分配口进入分离盘组。被净化过的燃油通过净油出口管流出，其原理就是燃油至于高速回转的分离筒，与分离筒一起高速旋转，也就是将燃油置于一个离心场中，油、水、杂质所产生的离心惯性力也不一样，出油管与分离筒的集油腔相通[9]，因此净化过的油因动能转化为压力能通过出油管排出。而出水管与分离筒上集水腔相通，因此燃油中的水会被通过出水管排出。图1-1顶部输入输出装置1.2分离筒分离筒是分油机中的核心部分，分油机的分离工作都是在分离筒内完成。如图1-2所示。其中分离筒主要包含了分离筒本体和分离筒两部分，且两者用专有的螺母来固定，分离筒本体还包含了分离盘组、集水腔室、集油腔室等[3]。集水腔室在分离筒上的分离盘和盖顶之间，集油腔位于配油器的顶部。当分油机的作业时，配水盘将工作水送到分离筒中，而滑动底盘根据工作水的大小进行移动，这样分离筒可以进行启闭，达到分油和排渣操作。图1-2分离筒结构图2分油机的工作原理2.1分油机基本工作原理分油机结构原理图如图2-1所示。把燃油置于高速回转的分离简中，则被分离出来的净化油、水以及杂质会根据密度大小重新分布到转轴径向方向，其中被分离出来的杂质会在分离简的外边缘集中起来，被分离出来的净化油在转轴的附近集中，夹在两者之间的是被分离出来的水分。能出现这种现象的原因是:由于被分离出来的净化油、杂质和水分不同，密度从大到小顺序是杂质、水分、净化油[2]。因此当杂质、水分、净化油被分离的时候，它们跟随高速回转的分离简一起转动时，杂质、水分、净化油由于是不同的离心惯性力，从而将导致他们重新分布于转轴的径向方向，被分离出来的水分由出水口流出，被分离出来的杂质由排渣口排出，被分离出来的净化油由出油口流出。因此待分离油中的杂质和水分就被分离出去了，分油机正是利用这种工作原理完成燃油的分离工作[1，14]。图2-1分油机的结构原理图2.2分油过程通过沉淀柜沉淀后的燃油在自带的齿轮泵作用下进入分油机内，由高至低到达分离筒底部，再经过分离孔到达分离盘，分离盘片上的小孔与盘架上的孔是对应相通。当燃油里面的杂质和水滴的体积比较大时，在分离筒中由于离心作用立马被甩到了分离筒的外层，而那些的重量小的杂质和水滴随着燃油继续上升根据离心力的增大逐渐被向外甩出，有的杂质还被甩到分离筒壁上。而被净化的干净的燃油则继续沿着分离盘的上表面到达转轴中心处，再经过分离筒顶部的向心泵通过净出油口送往日用油柜，这样的话杂质在分离筒的外表面，其次就是燃油里面的水。所以油水之间会出现一个油水分界面，而油水分界面的最佳位置因该处于分离盘的外边缘附近，这个油水分界面向里或向外再移动的话都可能会导致分离效果不佳，甚至有时会出现跑油现象，大大降低了分油机的分离质量，导致分离效果不佳影响工作效率。油水分界面所处的位置是由分油机的重力盘内径来确定的，在使用操作说明书中可以查到分油机分离盘所使用的燃油的最合适的重力盘，由专用计算公式也可以得出。可以根据公式结论可以知道，燃油的密度越大，重力盘的直径越小[6]，所以再平常选配上，尽可能选用内径较大的重力盘，这样燃油在分离盘中流过的距离就长，达到的分离效果也就就更好。2.3排渣操作分油机每工作一段时间就会进行排渣操作，不排渣的话会导致杂质聚集在分离筒外边缘，而且杂质越多，会导致分离出的油含水量越高分离的效果越差。目前现在的船舶都是采用自动排渣的分油机，育德轮上使用ALFALAVALS系列的分油机其属于自清式分油机[5]，能分离最大密度991kg/m³（15℃）。这种分油机想改为分杂机的话，将重力盘改为分杂盘即可。自动排渣分油机中燃油依次通过过供给泵、加热器、温度变送器、压力变送器及气孔三通阀，经上述流程处通过排渣程序的运行可以及时处理残渣和油泥，使其快速排出[4]。船上分油机可以自动控制排渣也可以进行手动排渣。手动排渣操作下，进行分油作业时，配水盘非常重要，他为排渣过程提供操作水。操作水又有高压水和低压水，高压水把分离筒本体里面安装的导向阀打开，将活动底盘抬起来的水卸放掉，让活动地盘向下，排渣口也会被打开，这样的话杂质和水在离心力的作用下被在排渣口甩出，同理，低压水是在排渣后再把活动地盘顶起来，给排渣口再次堵上关掉。手动排渣分油作业时，先把进油阀关掉停止进油，进水口开始进行置换水，由置换水这词可知，其作用就是就是将分离筒内部的进行冲洗干净以及把里面的油赶出去，使得分油机内部剩下渣和水，以利排渣和减少排渣时油的损失。这时就可以打开开启水，进入高压水，高压水从配水盘进入开启水腔，慢慢滑动圈上部压力开始增大，一直到滑动圈上部压力大于下部弹簧压力，滑动环开始向下移动，泄水阀使分离筒本体和活动底盘之间的下部密封水腔的水泄放掉，由于上部压力大，在其压力作用下迅速下落，活动底盘下落，这时候会听到一声巨响，“咚”的一声，说明已经打开排渣口，所有渣和水在高速回转的分油机内由于被离心力的作用被排了出去。当分油机发出刺耳的冲击噪音时，这就表明表示污渣已经排出，这时候也可以从排渣观察孔观察到污渣水排出，水流均匀。这时候低压水开始进去，低压水压力小所以流动速度很慢，需要耐心等待一段时间，随着水逐渐进入分离筒中，活动地盘下面压力增大，活动地盘开始被重新上抬，排渣口也被慢慢关闭。这时候因该打开水封水进水阀，进入水封水进行密封，保证油进入后，能被压在最里面，不会从出水口跑出。进行水封水密封时候，要记得打开排水口阀，当看到有水均匀流出，说明水封水已经建立好，这时候可以再进油继续进行分油作业。3分油机跑油故障分析及处理方法目前分油机跑油主要表现在出水口跑油和排渣口跑油两个方面，常见故障有一定的了解，并且及时有效处理，大大降低船舶事故发生率，减少损耗成本，提高了经济效益。根据我船舶实习以及金工学习到的知识针对两个问题进行简单分析。3.1出水口跑油发生出水口跑油，就是在出水口管路上有油的流出，降低了经济效益，如果发生了出水口跑油，立马停止工作，启动另外一台，并对跑油分油机进行维修。3.1.1出水口跑油原因分析分油机出水口跑油的主要原因分为两大类：一种情况是水封水建立问题另外一种是油水分界面移动的问题[7]。针对第一种原因，在手动排渣操作提到过，在排渣后没进行水分封水建立或者水封水加的太少了，这样会导致配水盘出现问题，为了避免这种问题发生，就要求轮机员在启动时侯一定不要忘记加水封水，直到出水口有水排出，流速均匀后再关闭引水阀。如果水封水遭到了破坏，出现这种情况原因有很多种，而导致水封水会被破坏的问题的原因可能是（1）在启动时候或者排渣时候，水封水还没建立好就停止进水了，出现这样的情况就要导致出水口跑油；（2）进油速度太快，进油阀一下开的太大，导致破坏了水封，当时工程训练学习操作时候老师在演示操作时候就在说，进油一定要缓慢，不要太着急，心里一着急，开的过大水封水就会被破坏，出水口就会跑油；（3）进油温度高，在分离筒内部建立的水封水因为油温高而过热而蒸发掉，造成水封破坏，出水口跑油；（4）转速不足和油密大，在里面的油就会外移，造成出水口跑油[10]；（5）分离盘片出现脏堵，进入的油无法顺利向上移动，在压力作用下向两边移动挤向水封水，从出水口跑出去。这些原因大多数可以通过观察就能确定，其他不能确定的原因就要轮机员平时对分油机日常维护的时候就要注意观察分油机内部，比如分油盘、配水盘[8]。对第二种情况，油水分界面会导致出水口跑油，油水分界面如果向外移动到分离盘片的外侧，那么在进油的过程中，油就会向外移动，不能按着之前的方法沿着分离盘片向上到出油口出去，而直接从出水口出，从而造成了出水口跑油[11]。油水分界面外移的原因可能是选取的重力环的內径比较大，油水分界面的位置就是通过重力环的内径来决定，这也是可以通过公式计算得出。还有可能是进油温度过低，导致油的粘度太大，使得油较重，在离心惯性力作用下向外甩的力就比较大，这样油水分界面整体就向外移。3.1.2出水口跑油处理方法根据分析的原因，如果分油机出水口发生跑油的时候能迅速找到原因，就能避免分油机再次出现出水口跑油。同时修复机器。根据上述故障可能原因分析，可从以下几点进行排查：（1）观察安装的比重环大小是否合适，我们一开始一定要安装合适的比重环。根据所需要分离油品的比重去选择合适大小的比重环,在分油机说明书中会附录专有图表去查,或者由公式计算也得出所需的比重环大小，一般要分离油品的比重越小,比重环口径越大。（2）关小进油阀，进油不要太猛，根据需要去选择合适分油量,进油阀一般开启不会很大，尽可能去关小。关小进油阀要手动操作一次排渣,原因就是一开始因为进油阀开启过大,分离用筒的外表面推积了很多的渣质需要排除。（3）调节进油温度，通过观察,来选择适当油温。油温过低会导致重油的黏度过高,导致油水分界面外移从而产生出水口跑油现象。油温过高导致油水分界面附近的局部蒸发，油水分界面破坏，产生出水口跑油。（4）去检查分油机齿轮箱子里面的摩擦片，若有损坏立即更换。每六个月对分油机齿轮箱内部进行检修,保养并更换齿轮箱里的机油（5）对橡胶密封圈进行检查，密封圈磨损，密封性下降（5）对水封进行检测，启动或者排渣后及时添加水封水（7）检查配水盘是否被水垢脏堵、泄水孔堵塞等故障原因[13]。3.2排渣口跑油在分油机中很重要的一部分就是排渣过程，而在排渣过程在排渣口出现漏油情况也是分油机常见的故障。排渣口启闭的主要部件是由配水盘来控制，如果去解决排渣口跑油故障不仅要对故障的原因进行分析还要对分油机的管路、进水装置等进行检查[16]。3.2.1排渣口跑油原因分析（1）工作水在低压时压力较大，导致工作水进入工作水腔一直从出水口流向了滑动环的上面，导致滑动环没发上移，滑动圈下部的弹簧无法重置它阻塞泄水口，也导致泄水口处于常开状态，所以低压工作水不断溢出，无法支撑活动底盘来关闭渣口使活动地盘向下走，而分油机的油由于离心力作用从排渣口甩出，导致排渣口跑油。(2）插头螺栓中的小孔（喷嘴）被渣质或水垢堵塞，导致高压水无法通过螺栓上的小孔排出，小孔的主要作用就是排出滑动圈上部分的水，堵塞则滑动圈的上部一直处于高压状态，无法关闭工作腔的泄水口，工作水不停流出，没有办法建立压力，去抬起活动底盘[14]。（3）活动底盘关闭后，安装在活动底盘下面的密封圈被严重磨损导致变形，而密封圈由橡胶材质制成，如果夹在排渣口上，排渣口不能关闭，出水口出现跑油现象。4）滤器脏污导致在低压工作水里面产生了大量的杂质和水垢，同时在工作水盘和分离筒本体中产生了杂质和水垢，使滑动圈不能有效密封工作水腔的泄水口而且滑动圈上方塑料堵头失严[6]，使排渣口跑油（5）活动底盘的密封面上有损坏，导致排渣口关闭后仍有缝隙，动底盘的周向与分离筒本体相贴合，而活动底盘上面与分离筒盖相接触的，如果这接触不良的情况，就会产生出现缝隙，分离出的油从这个间隙流走，流向排渣口，导致排渣口跑油。活动底盘上端面的橡胶圈失效就会导致活动底盘与分离筒盖不能紧贴[15]。3.2.2排渣口跑油的处理方法工作几年的轮机员有着丰富的经验，根据现象就可以直接判断出哪种原因。实习期间有一次燃油净化系统出现了故障，分油机排渣口出现了跑油，并且发出了警报和油压低报警。对于这种突发情况，轮机人员看到做了如下处理：（1）立马把置换水相关器件拆卸，同时更换新的置换水的水阀膜片，接着又打开开启水，对水系统里的滤器进行清洁和处理。并进行手动排渣试验，活动底盘的启闭和密封都没有发现异常，但作业分油时继续发出报警信号。（3）对分油机进行了拆解，检查分离筒的各部件并清洁。（4）拆下分油机的摩擦片进行打磨，并重新安装。（5）装机试验，解决问题根据上述故障可能原因分析可从以下几点进行排查：（1）对高置水柜进行检查，如果没有水的话及时加水避免水封水不足。（2）一定要保证有良好的密封性。拆卸时要检查分离筒密封滑动圈的密封，以及泄水孔是否堵塞（3）及时去更换密封环，拆卸时要注意分离筒盖与分离筒本体向对应的定位块。(4)如果排渣口跑油，一般手动排渣几次就好了，主要加强日常的维护和定期清洗。3.3分油机的故障诊断及分析过程我根据我实习时候碰到过分油机“低流量”报警,而且出油管上也没有任何压力指示。就这一问题提出解决思路。当时立马停止这台分油机。启动另外一台，轮机员对这台分析和故障诊断：（1）首先看了高置水柜的水位以及分油机的进水管路和水封水向关阀门情况，检查过后这些相关的阀件都处于正常的工作状态在说明并不是这个原因；（2）既然不是水的问题，那可能就是分油机的本体出现了问题，所以轮机员就对分油机进行了拆解，对分油机的部件从上到下逐一排查分析。当时想到的是可能滑动圈下面的弹簧的弹性是不是变弱，滑动地盘无法上移，泄水阀关闭不了，水封水无法建立起来，于是对分油机进行了拆解，弹簧完好，弹力也够说明也不是这个原因；（3）排除弹簧失效，继续分析是不是滑动圈周围密封圈出现问题，因密封圈的材料大多数都是橡胶的，容易老化，密封失效同样无法建立密封水。所以轮机员对密封圈拆解检查，发现有污泥，于是更换密封圈，重新安装，一开始以为没有问题了，重新组装好，排渣后密封仍然失灵，说明也不是这个原因，既然时密封圈没有出现问题,那多考虑滑动圈上分油机部件；（4）轮机员分析了一下工作原理，并且对排渣过程重点分析，根据经验他们猜测尼龙堵头磨损，造成滑动地盘无法上移，经再拆卸发现不是这个原因，分离盘上部压力一直大于下部压力，滑动圈始终无法上移，分油机也无法作业很有可能原因就是分油机分离筒本体下部的一个小孔堵塞，大胆猜测后，轮机员对这小孔进行了检查，从小孔清理出好多的水垢，找了专门工具彻底的彻底把小孔内的污物完全清除,再重新装好分油机，按按操作流程进行了作业。分油机正常工作，也能正常排渣。4管理要点与注意事项分油机的突然停止运行在船舶航行期间是非常少见的，主推进装置被启动后，分油机需要24小时作业，只有在出现问题后才停止去检修，但同时必须启动另一台分油机。设备操作起来很简单，但是启动时候需要充分的做好准备工作，否则会出现故障。启动前，先去排查一下设备运动部件是否灵活，避免出现无法转动，出现卡死现象，导致设备过热磨损严重，如分离筒是否出现卡阻现象;电动机轴转动是否灵活顺畅。检查对齿轮箱里面的的所处的油位和油的质量要保持高度注意，要定期去更换里面的滑油,油位低时候及时注意补足。检查分油机上连接的输送管路以及上面的阀门件是否能正常运行。检查分油机的加热系统，避免进油温度过高或过低导致破坏油水分界面。检查控制箱，里面滑片是否磨损，及时修理。检查分油机自动换手动操作是否运行正常。分离前由分油器加热燃料，降低燃油的粘度，去扩大杂质、水和油的密度差，从而达到了提高分离目的。但油温应控制好，不要太高，也不要太低，过高会蒸发水分，损坏油水分界面，导致油流。分油机的进油量越小,分离出来油质量越好,但是分油量必须符合主机的分油量，不能过小。船舶分油机安装时候通常用串联操作法,即前面的分油机用来分油,后面串联的分杂机用来分杂,使用串联方式可以提高分油效果。如果分离的油中杂质和水分比较多时我们应采用并联运行方式,并联运行能够增加分离量,使分离速度大大提高。在船舶上轮机部门日常作业时,及时清洁分油机的外表面,保持一定的整洁度，不要在分油机的四周去堆放杂物,里面部件如果有损害就一定要及时去修理，不可推延时间。分油机本质是对有进行处理净化,沉淀柜要及时放残，对分油时油的品质严格控制,重油太脏，需要减少量以提高分离质量。分油机需要操作员的日常注意保养，有问题应及时处理解决，分油机内部清洗也要注意定期维护。还应该经常检查和观察分油机是否油不正常的振动或者噪音，如果有这些情况发生，那么必须立刻停止分油机检查[15]。结论船舶正常在海上运行离不开分油机，分油机至关重要，因为目前船舶仍然大部分使用重油，一旦分油机发无法正常工作而且又不能及时解决故障，会使得燃油泄漏造成破坏环境，出现经济损失，同时对船舶航行安全也无法保障，油污排放到海里对海洋生态造成破坏，通过实习时候在“YUDE”轮上的实习经历，加上课堂上学习的专业知识以及上金工实习时候对船上的分油机的构造进行简单的介绍，然后根据其工作原理，对出水口、排渣口跑油原因进行分析，再对主要跑油的两种情况进行提出解决办法，最后举例说明如何应对突发情况，直至修复机器。其实，作为工学类专业大学生，我们头脑一定保持清醒。尤其在船上我们发生突发状况，首先要立即查明故障原因，根据修理经验和基本原理来修复机器。虽然仅仅对船舶上分油机进行了浅谈，目前各种船舶上的分油机其原理都是一样的，有的只不过自动控制。步入社会后我们会面临各种困难，我们对待问题一定要冷静，先分析其中错误原因并对症下药，方能较好的处理问题。参考文献[1]满一新.船机维修技术[M].大连：大连海事大学出版社，1999.45～46.[2]李斌.船舶柴油机[M].大连：大连海事大学出版社，2008.192～193.[3]于洪亮.“中原”轮分油机故障浅析[J].世界海运，1995，5：25～26.[4]梁恩胜.Alfa-Laval分油机跑油故障分析及处理措施[J].中国修船,2016,29(06):29-30+33.[4]杜卫华,张雪松.ALF