ניתוח גורם וגורמי השפעה של כשל בטבעת הבוכנה של המנוע הראשי

תפקידה העיקרי של טבעת הבוכנה הוא לאטום את תא הבעירה, להבטיח שכאשר הבוכנה מגיעה למרכז המת העליון, לאוויר הצח בתא הבעירה יש מספיק טמפרטורה ולחץ כדי לעמוד בטמפרטורת בעירת הדלק ולגרום לו להישרף במהירות. לַחֲלוּטִין;

תנאי העבודה של הבוכנה, טבעת הבוכנה וצילינדר הצילינדר קשים ביותר, ואובדן החיכוך ביניהם מהווה 55% עד 60% מעוצמת אובדן החיכוך הכולל של מנוע הדיזל.

לכן, מצב העבודה של טבעת הבוכנה ממלא תפקיד מכריע בשלמות שריפת הדלק ובמצב העבודה של מנוע הדיזל. חשוב במיוחד לנהל ולתחזק את פעולת טבעת הבוכנה כדי להבטיח את פעולתו הטובה של מנוע הדיזל.

תופעות תקלות, ניתוח גורם ואמצעי טיפול של טבעות בוכנה

התקלות העיקריות של טבעות בוכנה כוללות שבירה, הידבקות, בלאי חריג וכו'.

כאשר התקלות שהוזכרו לעיל מתרחשות, הן גורמות בדרך כלל לתופעות כמו דליפה של תא בעירה, עליית טמפרטורת הפליטה, פליטת עשן שחור מהפליטה, זיהום שמן בקופסת האריזה ועליית טמפרטורה של מי צידי הצילינדר.

בתקופת כהונתי באוניית "סולייס", דגם המנוע הראשי היה מנוע דיזל MAN B&W6L60MC עם ניקוי DC ופעל במשך 14 שנים.

תחזוקה רגילה והנפה של צילינדרים מנוע ראשי 1 # ו- 3 # בוצעו במעגן ונקובר. אמנם השחיקה של טבעות הבוכנה לא הגיעה למגבלה וחריצי הבוכנה וטבעת הבוכנה היו במצב טוב, בהתחשב בכך שההנפה הבאה של הצילינדרים תימשך עוד 8000-10000 שעות.

לכן, כל טבעות הבוכנה הוחלפו.

שסתום הפליטה של ​​צילינדר 1 הוחלף למשך כ-800 שעות, ושסתום הפליטה של ​​צילינדר 3 הוחלף לכ-500 שעות.

לאחר שיצאתי מוונקובר במשך יותר מ-3 ימים, עברתי לשמן (RMG380795t) שנוסף מ-Lianyungang. תוצאת הבדיקה הראתה שהזיהומים עברו את התקן, כאשר תכולת אלומיניום וסיליקון הגיעה ל-60, והכמות המקסימלית הייתה 80. תוך פחות מיממה גיליתי שטמפרטורת הדלק שנכנס למנוע הראשי והמנועים העזר ירדה בהדרגה, ו לא ניתן היה לכוונן את טמפרטורת השמן. גיליתי גם שהפרש הלחץ של מסנן הדלק המשני היה גדול, ושטיפת החזרה המתמשכת לא הופסקה.

לאחר פירוק וניקוי ידני של המסננים המשניים של המכונות הראשיות והעזר, הפרש הלחצים והטמפרטורה חזרו לקדמותם. עם זאת, תוך פחות מיממה, השטיפה האוטומטית נמשכה ללא הפסקה. לכן, במקביל הופעל מפריד שמן נוסף כדי להפחית את נפח הפרדת השמן של מפריד שמן בודד ולקצר את מרווח פריקת הסיגים לשעה. אולם המצב לא השתפר.

מאוחר יותר נמצא שטמפרטורת הפליטה של ​​צילינדרים 1 ו-3 עלתה בהדרגה והייתה גבוהה משמעותית משאר ארבעת הצילינדרים. לא חל שיפור משמעותי בפעולת האטה, וצבע הפליטה של ​​המנוע הראשי נעשה כבד יותר ונראה עשן סמיך יותר. כשתנאי הים לא היו טובים, גם בטורבינה הייתה עלייה קלה.

באמצעות מדידת דיאגרמות הדינמומטר של כל צילינדר, נמצא כי לחצי הדחיסה של צילינדר 1 # וצילינדר 3 היו 5.6MP ו-5.4MP, בהתאמה, בעוד שלחצי הדחיסה של צילינדרים אחרים היו 6.1-6.2MP . לחץ הפיצוץ היה נמוך יותר גם עבור צילינדר 1 # וגליל 3 #.

התופעה מצביעה על כך שיש בעיה באיטום צילינדרים 1 # ו-3: האחד הוא שסתום הפליטה, והשני הוא טבעת הבוכנה.

בימים הקרובים הוא יתייצב בהדרגה, ויש לפרק ולנקות את מסנני הדלק המשניים של המנועים הראשיים והמנועים העזר פעם ביום עד להגעת הספינה לאנצ'און, דרום קוריאה.

לאחר ההגעה לנמל, הדבר הראשון שצריך לעשות היה לפתוח את דלת ארגז ההזרמה ולבדוק את הבוכנות, טבעות הבוכנה ומשטחי הצילינדר של כל צילינדר. נמצא שהבוכנות מלוכלכות מאוד, וחלק מטבעות הבוכנה של צילינדרים 1 ו-3 כבר נשברו או נדבקו, ומעטפות הצילינדר נמשכו מעט. נראה שהשמן בגלילים 1 ו-3 לא מספיק, בעוד ששאר הצילינדרים היו תקינים יחסית, רק מעט מלוכלכים. היו שאריות שמן ובוצה ברורים בחלק התחתון של ספינות הצילינדרים.

החלטנו להרים שוב צילינדרים 1 # ו-3 #.

בעת הרמת הצילינדר, נמצא שפרט לטבעת הבוכנה התחתונה שהייתה תקינה, כל שאר טבעות הבוכנה של צילינדר 3 היו מקופלות ל-3 או 4 חלקים, או שטבעת הבוכנה הראשונה של צילינדר 1 נדבקה קשות לטבעת הבוכנה. חריץ, בעוד שלטבעות הבוכנה האחרות היו צורות שונות של שבר.

למרבה המזל, אין שחיקה או בליטה ברורה בחריץ טבעת הבוכנה, וצינת הצילינדר נמשכת רק מעט.

לפי ניתוח התופעה:

הסיבה הישירה ביותר לשבירת טבעת הבוכנה והידבקות בצילינדרים 1 ו-3 היא:

האחת היא שישנם פגמי איכות חמורים בטבעות הבוכנה, שכן רק טבעות הבוכנה שהוחלפו לאחרונה של צילינדר 1 וצילינדר 3 שבורות או תקועות, בעוד טבעות הבוכנה של צילינדרים אחרים תקינות בעצם;

הנושא השני הוא איכות הדלק. אמנם נקטנו בצעדים רבים לטיהור הדלק, כגון פריקה תכופה של שאריות במיכלי שיקוע ובמכלי שימוש יומיומי, פעולה מקבילה להפחתת יכולת הפרדת השמן של מפריד השמן, והעלאת טמפרטורת החימום של מכלי שיקוע, מיכלי שימוש יומיומי, ומפרידי שמן, למפרידי שמן מסורתיים קשה להפריד לחלוטין זיהומים קטנים כגון אלומיניום, סיליקון ואפר, וכתוצאה מכך לעלייה בזיהומים בדלק.

במהלך תהליך הבעירה של הצילינדר, חלקיקי סיליקון נצמדים לדופן ציפוי הצילינדר, ומאיצים את הבלאי בין טבעת הבוכנה לצילינדר, מה שגורם לטבעת הבוכנה להיצמד ולבסוף להישבר;

אלומיניום בשמן עלול לגרום לקורוזיה בטמפרטורות גבוהות ולהאיץ את הבלאי של טבעות בוכנה וצילינדרים.

לאחר קבלת אישור החברה, ניקינו את הטבעת הישנה והחלפנו אותה.

כמובן, טיפול פשוט נעשה בעבר בחריץ טבעת הבוכנה ובמתח הצילינדר.

יתר על כן, בוצעו כמה התאמות לנפח הזרקת השמן של מזרקי הצילינדר 1 # ו- 3 #, מכיוון שהם הוחלפו בטבעות ישנות ויש להפחית כראוי את נפח השמן הנדרש.

במהלך עשרת הימים מדרום קוריאה לאוסטרליה, מצב הפעולה של המארח היה טוב, טמפרטורת הפליטה זהה בעצם, וגם לחץ הדחיסה ולחץ הפיצוץ שנמדדים מהדינמומטר זהים בעצם. המארח עובד כרגיל.

הסיבה לכך שמסנן הדלק המשני עדיין מפורק ומנקה פעם ביום נובעת מזיהומים מוגזמים בדלק.

מהתקלות הנ"ל ניתן לגלות שכאשר ביצועי האיטום של טבעת הבוכנה מופחתים או אובדים עקב שבר או הידבקות, יתרחשו דרגות שונות של נשיפה של צילינדר, וכתוצאה מכך ירידה משמעותית בכמות האוויר הצח בצילינדר. , הגורם לירידה בלחץ הדחיסה, לעלייה בטמפרטורת הפליטה, לעלייה בטמפרטורת מי הקירור ולמנוע הדיזל עובד במהירות נמוכה ובעומס גבוה. הירידה בנפח האוויר מחמירה את הבעירה, והאנרגיה של גז הפליטה עולה באופן משמעותי בהשוואה לתנאים רגילים. מהירות מגדש הטורבו עולה, ולחץ הניקוי עולה.

במקרה בו מהירות מנוע הדיזל נשארת ביסודה ללא שינוי, צריכת האוויר של מנוע הדיזל יציבה בעצם. יחד עם זאת, שבירת הטבעת והידבקות גורמות לגז לזרום בחזרה אל תוך קופסת ההשקה, ובמקרים חמורים, קופסת ההזרמה עלולה להתלקח. גורמים אלו גורמים ללחץ האחורי של מגדש הטורבו לעלות, מה שגורם לו לעבוד במצב של זרימה נמוכה ולחץ אחורי גבוה, מה שהורס את ההתאמה הרגילה של מגדש הטורבו ומוביל לצפצופים שלו.

התרחשות התופעות לעיל עשויה להיגרם כתוצאה מכשל בטבעת הבוכנה.

3, ניתוח של גורמים אחרים לכשל בטבעת הבוכנה

בנוסף לחומר, טכנולוגיית העיבוד ודיוק הממדים של טבעת הבוכנה, זה קשור גם לסיבות הבאות.

1. השפעת המרווח בין טבעות בוכנה

החפיפה של טבעת הבוכנה יכולה להבטיח שיש מקום להתרחבות תרמית של טבעת הבוכנה במהלך הפעולה, ובמקביל היא יכולה לאפשר לטבעת הבוכנה תנועה היקפית מסוימת בזמן פעולה רגילה.

כאשר המרווח בין טבעות הבוכנה קטן מדי, הדבר יגביל את ההתרחבות התרמית של הבוכנה במהלך הפעולה ויגרום לדחיסה במפרק, מה שיקל על שבירת הטבעות בצד הנגדי של המפרק.

עקב הבלאי של טבעות הבוכנה וציפות הצילינדר במהלך התנועה, המרווח בין מפרקי הטבעת יגדל בהדרגה.

כאשר המרווח בין המפרקים גדול מדי, זה יגרום לחוסר איזון רציני בכוח הרדיאלי של הבוכנה.

הכוח הרדיאלי מורכב בעיקר מהכוח האלסטי של הטבעת עצמה ומכוח הגז הפועל על גב הטבעת. הימצאות הרווח בין מפרקי הירכיים גורמת לכוח המשולב של השניים לגרום לבלאי לא אחיד בצד הנגדי של מפרק הירכיים, מה שעלול להוביל לשבר בטבעת במקרים חמורים.

במקביל, העובי הרדיאלי של טבעת הבוכנה יורד, והגמישות פוחתת. אם חריץ הטבעת סתום מאוד, קל לגרום להידבקות הטבעת.

בפעולה בפועל, גודל המרווח בין טבעות הבוכנה מהווה אינדיקטור חשוב לשיפוט מצב השחיקה של טבעות הבוכנה.

לכן, כאשר המארח נעצר, יש לבדוק באופן קבוע את מצב העבודה של טבעת הבוכנה והאם יש הידבקות או שבירה דרך קופסת ההזרמה.

אם יש, יש לבדוק את גליל ההרמה כדי למנוע התרחבות התקלה.

יש להשוות את ערך המרווח בין טבעת הבוכנה למפרק עם הדרישות במדריך כדי לקבוע אם הוא חורג מערך הגבול;

שנית, יש לקבוע את קצב השחיקה של טבעת הבוכנה על ידי השוואה עם הפער שנמדד בפעם הקודמת.

אם קצב השחיקה של הטבעת גדל לפתע בתוך מרווח זמן מסוים, יש לזהות ולפתור את הסיבה, כגון כשל במערכת הזרקת הדלק, הידרדרות שמן הצילינדר, עודף אפר דלק וזיהומים וכו'.

על ידי רישום הקבצים של כל טבעת באופן זה, לא רק שניתן לנתח באופן שיטתי את תופעת התקלה של טבעת הבוכנה, אלא גם את ההשפעה של איכות, דלק ושמן סיכה של קבוצות שונות של חלקי חילוף על קצב הבלאי. השוו.

2. השפעת ההתאמה בין טבעות בוכנה לציפות צילינדר

האם ניתן ליצור שימון נוזלי מלא אידיאלי תלוי בעיקר בגורמים כמו צורת התנועה, המהירות והביצועים של שמן הסיכה של "זוג התנועה".

מהירות התנועה של טבעת הבוכנה בתוך משטח הצילינדר משתנה כל הזמן לאורך כל המהלך, עם מהירות תנועה אפסית במרכז המתים העליון והתחתון. במקביל, הוא נתון להשפעה של גז בטמפרטורה גבוהה, מה שמקשה על יצירת סיכה טובה. זוהי סיבה חשובה לביצועים הגרועים של טבעת הבוכנה, במיוחד כאשר הבוכנה נמצאת בסמוך למרכז המלח העליון, מצב הסיכה נמצא במצב שימון גבול, לפעמים אפילו במצב חיכוך יבש.

בנסיבות רגילות, אין חיכוך בין ראש הבוכנה לציפוי הצילינדר. עם פעולת מנוע הדיזל יווצרו משקעי פחמן סביב ראש הבוכנה, שקשה וקשה לניקוי. העלייה במשקעי הפחמן גורמת לגדילת קוטר הבוכנה. כאשר הבוכנה נעה בתוך הגליל, משקעי הפחמן בראש מייצרים חיכוך עם ציפוי הצילינדר, פוגע קשות בסרט השמן ומגדיל באופן משמעותי את קצב השחיקה של ציפוי הצילינדר וטבעת הבוכנה.

עם פעולת מנוע הדיזל, ציפוי הצילינדר יחווה בלאי לא אחיד, וכתוצאה מכך סגלגלות וגליליות בכיוונים ההיקפיים והציריים, בהתאמה. כאשר טבעת הבוכנה נעה בתוך הצילינדר, היא תעבור תנועות פתיחה וסגירה תקופתיות;

יחד עם זאת, בהכרח יהיו שגיאות באליפטיות של טבעת הבוכנה ושל הצילינדר.

במיוחד לאחר החלפה בטבעת בוכנה חדשה, תתרחשנה דרגות שונות של דליפת אור על משטח ההזדווגות האיטום בין טבעת הבוכנה לציפוי הצילינדר. בדרך כלל נדרש שזליגת האור הכוללת של טבעת הבוכנה החדשה המותקנת בצילינדר תהיה פחות מ-90 מעלות, דליפת האור הרציפה צריכה להיות פחות מ-30 מעלות, ולא תהיה דליפת אור בטווח של 30 מעלות בשניהם. הצדדים של המפרק.

טבעות בוכנה חדשות באיכות גבוהה יכולות לעמוד בדרישות הנ"ל, אך בשנים האחרונות, חברות רבות השתמשו בטבעות בוכנה במחיר נמוך במקום בחלקי חילוף מקוריים כדי להוזיל עלויות.

בשל הבדלים בחומרים ובטכניקות עיבוד, כמו גם טעויות מימדיות משמעותיות בייצור, ישנה נזילת אור מוגזמת.

יחד עם זאת, הגמישות של טבעת הבוכנה יורדת מדי בעבודה בטמפרטורות גבוהות. כאשר נתקלים בהצטברות פחמן וחסימה בחריץ הטבעת, כמות הדליפה תגדל, מה שיגרום לגז בלחץ גבוה לפעול על משטח העבודה החיצוני של הטבעת מנקודת הדליפה, מה שיגרום לטבעת הבוכנה להיצמד לחריץ הטבעת, מה שעלול לגרום לטבעת להיתקע בחריץ הטבעת וליצור את התופעה של החזקת הטבעת;

כאשר לחץ הגז יורד, טבעת הבוכנה שנדחסה במקור תבצבץ החוצה שוב תחת האלסטיות שלה.

פעולה חוזרת תקופתית זו, לאורך זמן, תגרום לשבר עייפות בנקודות חוזק חלשות.

הפרקטיקה הוכיחה שתופעת דחיסת טבעת הבוכנה היא הגורם העיקרי לשבר בטבעת.

בנוסף, נמצא בכמה מנועי דיזל שטבעת הבוכנה נשברת כשהיא נוגעת בבוס של צינת הצילינדר ובפתח האוויר התלוי בקצה הטבעת.

3. השפעת שמן דלק ושמן צילינדר

הדלק המשמש על סיפון ספינות משתנה לעיתים קרובות עקב שינויים בנמלי תדלוק, ומדדי הביצועים של דלק ממדינות ויצרנים שונים משתנים מאוד בשל הבדלים במוצא ובתהליכי ההתכה.

אם משתמשים במפריד דלק לטיהור, יש לבחור טבעות משקל סגולי מתאימות לדלקים שונים, והתהליך צריך להתבצע בטמפרטורות גבוהות יותר (כגון 95-98 מעלות ) ככל האפשר. בהתאם למצב, יש לחבר את מפרידי הדלק בסדרה או במקביל, אחרת זה ישפיע על אפקט הטיפול בדלק.

אם תכולת האלומיניום, הסיליקון והאפר בדלק גבוהה מדי, הדבר יגרום לבלאי מוגבר של טבעות הבוכנה וציפיות הצילינדרים, דבר שישפיע בהכרח על תהליך הבעירה של מנוע הדיזל ויביא לטמפרטורות גבוהות בתוך תא הבעירה;

יחד עם זאת, עקב מנועי דיזל מסוימים הפועלים במהירויות נמוכות ועומסים נמוכים לאורך זמן או כניסות ויציאות תכופות, ללא התאמת נפח שמן הצילינדר, נפח הזרקת שמן הצילינדר עולה. עודף שמן צילינדר מצטבר בחריץ הטבעת עקב אפקט השאיבה של טבעת הבוכנה. כאשר הטמפרטורה בתוך הצילינדר גבוהה מדי, שמן הסיכה המצטבר נשרף ויוצר משקעי פחמן, אשר הופכים לגורם להידבקות ושבירת טבעת הבוכנה.

4. השפעת עבודת התחזוקה והניהול היומיומית

ביצוע עבודה טובה בניהול היומיומי ממלא תפקיד חשוב בהימנעות מתקלות כגון הידבקות טבעת בוכנה ושבירה.

1) לאחר החלפת הצילינדר או טבעת הבוכנה במנוע הדיזל, יש צורך לשמור על מהירות נמוכה.

זמן מספיק לכניסת עומס נמוך, תוך הגדלת כמות הזרקת שמן הצילינדר במהלך תקופת הריצה, יכול למנוע התחממות יתר של משטח החיכוך ולגרום למשיכת צילינדר או שבירה של טבעת הבוכנה עקב התאמה לא מלאה של הצורה והחספוס של הטבעת. משטחי צילינדר במהלך תקופת הריצה;

2) במהלך פעולה רגילה, יש לשלוט על הטמפרטורה והלחץ של מי הקירור ושמן הקירור ולשמור בטווח הרגיל;

יחד עם זאת, שימו לב לשינויים בפרמטרים, והדבר החשוב ביותר הוא מהירות השינוי של כל פרמטר;

מדוד באופן קבוע את תרשים הדינמומטר, נתח את לחץ הדחיסה, לחץ הפיצוץ, נקודת ההתחלה של הבעירה, חלוקת העומס וכו', כדי לקבוע אם תהליך הבעירה טוב, לשפוט את מצב העבודה של הצילינדר וטבעת הבוכנה, לזהות בזמן תסמיני תקלה, וכן לנקוט באמצעים מתאימים בהתבסס על סיבת התקלה;

3) פתחו באופן קבוע את תיבת הניקיון כדי למדוד את המרווח בין טבעות הבוכנה, קבעו קובץ לשימוש בכל טבעת בוכנה, ובדקו את התנאים הבסיסיים של טבעות הבוכנה, ציפויי הצילינדרים, הזרקת שמן צילינדר וכו' דרך פתח הניקיון. . אם נמצאה הידבקות או שבירה כלשהי של טבעות הבוכנה, יש להרים את הצילינדר לצורך תחזוקה בזמן.