MITSUI B&W 6S50MC主机启动耗气量大故障查找及排除

0 引言

船舶作为水上交通工具，随着各国之间国际贸易的发展，船舶的需求数量越来越多，吨位越来越大。由于其体积大、重量大，航行时惯性大、行动缓慢，不能像汽车一样随时可以起步停车。而且经常在各种复杂的情况下航行，比如，进出港、靠离码头、在狭窄航道内航行等，这就要求作为船舶航行推动动力的主柴油机具有良好的操控性能，即起停、正倒车、加减速都要准确、迅速。如果船舶在操控方面存有问题而不能及时得到解决，将会给船舶和船上人员带来安全隐患，严重影响船舶、船员和货物的安全。笔者任某轮轮机长期间，曾遇到船舶主机启动性能欠佳的问题，启动主机时压缩空气耗气量过大。

1 故障现象

2019年3月，笔者任轮机长职务，在开航试车时连续3次集控室启动主机都没有成功，最后在人为延长启动时间的情况下启动成功，但是耗气量非常大，每启动一次约耗气3.5～4kg/cm2。《钢制海船入级与建造规范》规定，在充满船上所有气瓶，不补充压缩空气的情况下，船舶主机能冷机正倒车交替启动不少于12次。从以上启动情况来看，本轮主机远远达不到《规范》要求。由此可见，本轮启动系统存在问题。为了查找故障原因，又进行了多次正倒车启动试验，结果表明只要集控室油门刻度表盘上的指针超过40格，转速达到30r/min以上，主机就能顺利启动，而要让油门刻度超过40格就需要控制旋钮在启动（START）位置上多停1～2s，也就是说，人为地让主启动阀多打开1～2s，造成耗气量增大。2016年，笔者在此任职时没有这种情况，集控室启动非常顺畅，每启动一次耗气量约2kg/cm2。而且2016年坞修时所有主机控制系统阀件全部由专业人员进行过定期保养。经询问大管轮，主机启动状况一直这样，除了耗气量大没有其它问题。启动耗气量大就意味着空压机的工作量变大，一旦遇到船舶靠离泊时需要频繁启动主机，极易造成由于压缩空气量不足，使主机无法启动的状况，形成危险局面。所以，主机启动耗气量大的问题一定要解决。

图1 主机空气控制图

3 故障查找

从以上故障现象和气控图分析可以看出，主机启动耗气量大的根本原因在于油门滞后，在主机达到启动转速的同时主机油门没有及时达到启动油量所需位置。为了让油门能达到启动油量位置，只有用增加启动空气的消耗量让主机维持一段时间的启动转速，等待油门达到启动位置才能成功启动主机，这样导致主机启动耗气量增大。基于这个原因，首先解体了减压阀65和两位三通阀67，适当调高阀65的减压压力，以增加启动油量，启动试车故障依旧。接着解体单向节流阀69，适当调小节流阀的开度，以增加启动油量的供给时间，启动试车故障依然。

从主机空气控制图上分析能影响主机油门的因素已经查找殆尽，最后才将目光放到调速器上。再次分析启动控制图，从阀31出来的另一路控制空气直接输送到调速器（调速器型号：Woodward PGA-200）升压伺服器（BOOSTER SERVOMOTOR）的下部控制空气接口（如图2），控制空气推动活塞上行，使上部空间的液压油迅速产生油压，此压力油经两个单向阀通往调速器，单向阀1通往调速器的液压系统，在主机启动初期调速器靠自身油泵还没有建立起油压时给调速器一个初始的动力油压，调速器通过这个油压能迅速拉动油门杆到需要的位置。同时从单向阀2出来的液压油通过一个调节针阀（图中未标出）直接通往调速器的供油系统，使主机在启动时能迅速有效地获得一个增大油量的动力，保证主机启动成功。

图2 调速器升压器

从以上分析可以看出，从阀31出来的两路控制空气在打开主启动阀的同时给了调速器一个起始油压，以便迅速拉动油门到启动油量位置。如果调速器升压伺服器的作用失效或性能欠佳，那么在启动主机时调速器就需要主机在高压空气作用下多运转一段时间，靠自身油泵建立起油压后才能推动主机油门杆达到启动位置（机控室油门刻度表盘上的指针超过40格），主机才能发火运转。据此可知，本轮主机启动耗气量大的原因很可能是由于调速器升压伺服器故障引起的。

4 故障消除

利用锚泊时机将调速器升压器拆下解体，在拆检过程中发现两个问题，第一，单向阀3的钢珠与阀座之间有一小团棉线，使单向阀关闭不严，部分液压油通过单向阀3直接回到调速器油底壳，这样通往调速器油压系统的油量就会减少，建立油压的过程就会延长，调速器推动主机油门的时机就会滞后；第二，从单向阀2出来的液压油油路中的调节针阀开度过小，而且针阀阀座上有黑色沉积物，使滑油流量变小，失去了一个主机启动瞬间增加供油量的动力。由于以上两点原因使调速器升压伺服器基本失去作用，所以每次启动主机耗气量都很大。

在装复调速器升压器时，将三个单向阀全部解体清洁，管路用压缩空气吹通，调节针阀逆时针调大1/4圈，同时将调速器底壳彻底清洁，滑油换新。装妥后试车时，只要将控制旋钮在START位置稍一停顿，主机转速达到20r/min以上，马上加到运行位置，主机就能顺利启动，每次约消耗压缩空气2 kg/cm2。自此，该轮主机启动耗气量大的问题得到彻底解决。

5 原因分析

从以上拆检过程来看，造成这次该轮主机启动耗气的根本原因是调速器润滑油脏污，含有杂质，致使单向阀关闭不严，节流孔变细，使调速器升压器失去作用，造成主机启动耗气量变大。润滑油对于机械设备的重要性就相当于血液对于人体一样重要，人体血液一旦发生病变，其他各个器官都会跟着出现不同程度的病变。同样，润滑油一旦出现脏污变质，那么机械设备的各个运动部件就会很快出现过度磨损甚至损坏。据有关资料统计，滑油脏污是造成调速器故障的主要原因，约有50%的故障来源于滑油脏污。为此，应定期检查滑油质量，发现污染变质及时更换，确保滑油各项性能指标正常，这是保证设备运行正常的最基本的条件。

另一方面，设备主管人员业务技能欠缺、缺乏责任心，没有严格按照说明书要求对所负责的设备进行维护保养。说明书明确指出，每500h要对滑油进行检查，每1 000h换新。事后查阅维修保养记录，调速器滑油已经13个月没有更换了。

综上所述，设备的任何不正常现象都是有原因的，而其原因也可能是多方面的，能迅速、准确分析判断出真正原因是避免故障进一步扩大的关键。要想做出这样的正确判断，需要轮机主管人员平时加强业务知识学习，提高分析问题、解决问题的能力。

6 结束语

保证船舶具有良好的机动性和操控性是确保航行安全的前提，这就需要主管人员严格按照说明书的要求做好气动控制系统和调速系统的维护保养工作，发现问题及时处理解决，坚决不能让主机“带病”运行。否则，极易引起船舶发生失控、搁浅、碰撞等重大恶性事故。

参考文献：

[1]赵志营.MITSUI B&W 6S50MC主机启动耗气量大故障查找及排除[J].天津航海,2021(03):38-40.

作者简介：赵志营，轮机长，新思路船务有限公司