轮机模拟器 实训指导 情境1主机故障分析及其排除.doc

情境1：主机故障分析及其排除 1） 主机增压器喘振 观察现象：转控制界面至主机热工系统故障栏：“THE TURBO CHARGER AT SURGE LIMIT ” ，在“CRT”上可看到：主机增压器转速波动；主机转速波动；扫气压力波动（如图63）。 图63 扫气压力波动 在集控台仪表盘也可以看到：主机增压器转速波动；主机转速波动。并能够通过模拟音效中听到明显的主机喘振声。 分析故障原因并处理： 当压气机的流量减少到一定限度时，压气机的工作开始变得极不稳定。在叶轮叶片前缘：流量减少，背压升高，气流在叶片凸面发生分离而产生。在扩压器中当流量减少，气流与叶片凹面发生分离。 常见故障原因有： ①增压系统流道堵塞是引起增压器喘振最常见的原因 柴油机运行时，增压系统的气体流动路线中的任一环节发生阻塞，如脏污、结炭、变形等，都会因流阻增大而使压气机流量减小、背压升高，引起喘振。 管理中应定期检查上述部件是否污损，并加以清洁，由此而引起的喘振就会被防止，或被排除。 ② 柴油机在高负荷低转速下运行 当柴油机发生故障，或船舶满载、顶风、污底，使柴油机在高负荷(供油量多)低转速下运行时，增压器易发生喘振。柴油机在低转速高负荷下运行时，气缸吸气量降低，喷油量增多，使废气能量增大。这时必然使增压器的转速提高，排量增大，排出压力升高。这样就破坏了增压器的正常匹配关系，导致压气机在高背压、小流量状态下工作，严重时增压器发生喘振。 消除方法： 排除柴油机的故障，减小油门。 ③ 脉冲增压系统一缸熄火或各缸负荷严重不均 当某缸熄火时（三个气缸与一台增压器相连接）与之相连的涡轮功率减小，转速下降，但压气机出口背压仍与正常运转时相同（进气总管是共有的）， 对于该熄火缸的背压显得过高，使压气机排量减少，发生喘振，甚至发生多台增压器交替喘振（多台增压器）。 消除喘振方法：使熄火缸恢复工作；或减小另一组气缸的供油量。 各缸负荷不均引起喘振的机理与上述相同，发生喘振时应及时调整各缸负荷。 ④ 运行中暂时失配 单独增压系统在低负荷时因流道阻塞，发生增压器喘振。消除办法：暂时提高负荷，管理中应保持流道畅通。 串联增压系统由于系统故障而使增压器的排量减少，在高转速、高(超)负荷时容易发生喘振。消除办法：降低负荷。 并联增压系统在低负荷时进入喘振区发生喘振，消除的措施：在扫气箱上装设放气阀；装设串、并联转换阀；采用并联喷射系统。 ⑤ 环境温度变化 在环境温度发生变化时，增压器和柴油机在低温时匹配（不带空冷器），在高温海域运行时；或者增压器和柴油机在高温时匹配（带有空冷器），在低温海域运行时，由于匹配关系的改变，运行点更靠近喘振区，因而容易引起喘振。 消除方法：前一种设法加强冷却，后一种将空冷器冷却水旁通。 学员判断故障后，在集控台将车钟复位，教员撤消故障，学员将主机恢复至正常定速运行状态。 2）扫气箱着火（单缸） 观察现象：在主机热工系统故障栏出现：“THE SCA. AIR BELT FIRE (MUCH OIL RESIDUE)” ；在“CRT”上显示主机排温升高，压缩压力略有下降；在主机安保系统出现“主机遥控安全板”扫气箱高温80℃报警并自动减速，主机排温偏差大并自减车（如图64）。 图64 主机安保系统显示 分析故障原因并处理： 扫气箱着火必须同时具备两个条件:一是扫气箱内积聚有大量的可燃物； 二是有高温火源的存在。主要原因有： ① 燃烧不良 喷油器工作不正常，影响雾化和喷射；燃油过冷，预热不够；喷油泵定时调节不当；柴油机负荷剧烈变化，暂时进气不足，燃烧恶化；扫气系统污染造成气缸进气不足，如增压空气中含有透平油雾；气缸油过多等。 ② 燃烧产物有泄漏 燃烧产物经气缸和扫气口漏入扫气箱底板和隔板上；十字头式柴油机的活塞杆填料函失效。 ③ 扫气温度升高 活塞环磨损、卡住和断裂；气缸润滑不正常，密封性变差；气缸摩擦表面损坏，纵向沟纹泄漏；负荷急剧变化，引起活塞环密封效果变坏； 空气冷却器脏堵；扫气压力降低，排气倒流；气缸燃气泄漏。 扫气箱着火后，如果立即停车并打开扫气箱，可能会使火势加重。应视情减速停车，如果火势不严重，则让火继续燃烧，直至熄灭，再检查并清洁扫气口；如果火势严重，则应立即停车，用蒸汽灭火，如果使用二氧化碳灭火，则应慎重考虑其不良影响。 学员判断故障后，在集控台将车钟复位，教员撤消故障，学员将主机恢复至正常定速运行状态。 3）主机气缸套破裂（单缸） 观察现象： 图65 主机报警显示：冷却水高温、膨胀水箱高位 在集控台压力表和“CRT”上均出现缸套冷却水压力波动，报警系统发出冷却水高温警报；膨胀水箱高位报警（如图65）；在