מָבוֹא
טבעת בוכנה נושבת-, ה"רוצח הבלתי נראה" הזה של המנוע, לא רק גונב כוח ומגביר את צריכת הדלק, אלא גם סימן לתקלות גדולות.
מאמר זה משתמש בסימולציה כדי להראות לך את תעלומת ההפרעה-וספק מדריך ניהול מעשי.
עבור מהנדסים ימיים שעוסקים במנועים ימיים במשך זמן רב, טבעת בוכנה-אין בהחלט מונח לא מוכר.
הוא בלתי נראה ואינו מוחשי, אך הוא למעשה משפיע על הכוח, החסכון והבטיחות של המנוע.
I. הסבר מפורט על הסכנות הנגרמות כתוצאה ממכת טבעת בוכנה-על ידי
משימת הליבה של טבעות הבוכנה היא לאטום, מניעת דליפה של גז-בטמפרטורה ו-בלחץ גבוה מתא הבעירה לתוך בית הארכובה.
אם האיטום אינו הדוק, תתרחש דליפה.
לא ניתן לזלזל בשרשרת הסיכונים הנובעת מכך:
אובדן חשמל, צריכת דלק מוגברת:גז הלחץ הגבוה- שהיה צריך לשמש כדי לדחוף את הבוכנה לעבודה אובד, כך שהמנוע באופן טבעי נחלש. כדי לשמור על הכוח, צריך לשרוף יותר דלק.
הידרדרות שמן, בלאי מוגבר:הגז בטמפרטורה- הגבוהה הזולף לתוך בית הארכובה יזהם וידרדר את השמן, ויפחית את ביצועי הסיכה שלו, מה שיוביל לבלאי חריג של רכיבי המנוע.
הצטברות פחמן חמורה, וכתוצאה מכך מעגל קסמים:הלכלוכים והטמפרטורה הגבוהה הנגרמים על ידי דליפה בתא הארכובה נוטים ליצור משקעי פחמן בחריצי טבעת הבוכנה, מושבי השסתומים וכו'. הדבר מגביל עוד יותר את טבעת הבוכנה, מחמיר דליפה ויוצר מעגל קסמים.
הפעלת פיצוץ, סכנה בטיחותית:הריכוז הגבוה של תערובת הגז והשמן בתא הארכובה, כאשר הוא נחשף לטמפרטורה גבוהה, טומן בחובו סיכון של בעירה ופיצוץ.
II. שלושה נתיבי דליפה
אז איך הגז פורץ דרך החסימה של טבעות הבוכנה?
נתיבים של מכת טבעת בוכנה-מאת
ישנם בעיקר שלושה מסלולים:
1. ערוץ ראשי: מרווח בין פתח טבעת הבוכנה: זהו מרווח ההתפשטות התרמית השמור במהלך התכנון והוא התעלה הראשית לנפיחת גז-על ידי. הגז עובר דרך הרווח שבין הטבעת לציפוי הצילינדר, לאחר מכן הרווח האחורי של הטבעת, ולבסוף זולג דרך הפתח הזה.
2. דליפה דינמית: מרווח בין טבעת הבוכנה לחריץ הטבעת: טבעת הבוכנה לא תמיד נצמדת היטב לחריץ. תחת פעולת כוח האינרציה, הוא ירטוט למעלה ולמטה, וההשעיה המיידית תספק הזדמנות לדליפת הגז.
3. כשל באיטום: היצמדות לא מספקת בין טבעת הבוכנה לאיפוד הצילינדר: עקב עיוות תרמי של ציפוי הצילינדר, בלאי, גמישות לא מספקת של טבעת הבוכנה וכו', לא ניתן להדביק לחלוטין את הטבעת ואת דופן הצילינדר, וזו גם תיווצר תעלת דליפה.
חלוקת טבעות בוכנה
III. ניתוח מעשי: הסימולציה חושפת את שלושת הדפוסים המשפיעים העיקריים של מכת טבעת בוכנה-על ידי
Wartsila 6L34DF
השתמשנו במודלים מקצועיים של סימולציה כדי לדמות את מכת טבעת הבוכנה-של מנוע Wärtsilä 6L34DF בתנאי הפעלה שונים, וזיהינו מספר כללים בעלי ערך מנחה משמעותי לניהול:
כלל ראשון: ככל שהעומס גדול יותר, כך דליפת גזי הפליטה חמורה יותר.
תוצאות הסימולציה מראות שכאשר מהירות המנוע נשארת קבועה והעומס גדל מ-25% ל-100%, המכה-בנפח הגז עולה משמעותית.
הסיבה פשוטה: עם עומס גבוה יותר, לחץ הבעירה בצילינדר גבוה יותר, וכוח הדחיפה החזק יותר גורם ליותר גז לחפש פערים לדליפה.
יחד עם זאת, הטמפרטורה הגבוהה בעומס גבוה גם גורמת לגז להיות נוטה יותר להתרחב ולדלוף.
השלכות על מנועים ימיים: בתנאי הפעלה-של עומס גבוה, יש צורך אפילו יותר לעקוב מקרוב אחר השינויים בפרמטרים של המנוע, כגון טמפרטורת הפליטה ומהירות מגדש הטורבו, מכיוון שאלה עשויים להיות אינדיקטורים מוקדמים לדליפת גזי פליטה מוגברת.
קצב זרימת המוני של טבעת הבוכנה-בעומסים שונים
כלל 2: מהירות סיבוב גבוהה יותר מובילה לפגיעה פחות-
תופעה-נגד אינטואיטיבית היא:
באותו עומס, אם מהירות המנוע תוגבר כראוי, המכה-תפחת בנפח.
הדבר דומה לכך שסביבון מסתובב במהירות יציב יותר - הכוח הצנטריפוגלי הגדול יותר במהירות גבוהה גורם לטבעות הבוכנה להתאים חזק יותר אל דופן הצילינדר, מה שמשפר את ביצועי האיטום.
השלכות על מנועים ימיים: בטווח הבטוח, הגדלת המהירות המתאימה אינה דבר רע.
עם זאת, יש לציין שהפעלה במהירות מופרזת תביא לסיכונים נוספים, והכל צריך להתבסס על ההוראות.
קצב זרימת המסה של טבעת הבוכנה נושבת-במהירויות סיבוב שונות והלחץ המרבי בצילינדר
כלל 3: ככל שהפער גדול יותר, הכישלון חמור יותר
בסימולציה, הגדלנו באופן מלאכותי את המכה-לפי אזור המייצג את הבלאי או השבר של טבעת הבוכנה.
התוצאה הראתה שכאשר שטח דליפת הגז גדל לפי 1.5 עד 2 מהערך הרגיל, הספק המנוע יירד משמעותית וצריכת הדלק תגדל בחדות.
לנשוף-על ידי מרווח יציאת טבעת הבוכנה
הדבר מצביע על כך שכאשר טבעות הבוכנה סובלות משחיקה חמורה, שבר או כאשר ציפוי הצילינדר משתבש, דליפת גזי הפליטה כבר לא תהיה דליפה מינורית, אלא תהפוך לתקלה חמורה שמשפיעה באופן משמעותי על הביצועים.
השלכות על הנדסה ימית: בדיקות צילינדרים סדירות הן בעלות חשיבות עליונה!
שימו לב במיוחד לבדיקת מצב הבלאי של טבעות הגז הראשונה והשנייה, פערי הפתיחה שלהן וניקיון חריצי הטבעת.
השינויים בהספק המנוע וצריכת הדלק ככל שמכת הגז-לפי אזור טבעות הבוכנה משתנים
IV. סיכום: נקודות מפתח לניהול יומי של מכת טבעת בוכנה-מאת
שימו לב היטב: עקבו מקרוב אם צריכת השמן עלתה בצורה חריגה, ובדקו אם יוצאת כמות גדולה של עשן מחורי האוורור של הארכובה. אלו הם הביטויים הישירים של דליפה מוגברת.
התמקד בנתונים: השווה באופן קבוע את פרמטרי ביצועי המנוע תחת עומסים שונים (כגון לחץ בעירה, טמפרטורת פליטה, צריכת דלק וכו'), וקבע רישום בריאותי של הציוד שלך. ברגע שיש שינוי במגמה, היו ערניים כמה שיותר מוקדם.
שימו דגש על תחזוקה: ערכו בדיקת צילינדר אך ורק לפי לוח התחזוקה.
בעת בדיקת טבעות הבוכנה, שימו לב לא רק למרווח הפתיחה, אלא שימו לב גם לגמישות הטבעות ולמשקעי הפחמן בחריצי הטבעת.
ודא שהרווח בין טבעת הבוכנה לצילינדר והמרווח האחורי עומדים בתקנים.
הבן את התבנית: הבן את התבנית שעומס גבוה מוביל לדליפה. לאחר פעולת עומס רב-לטווח ארוך-, תוכל לארגן בדיקות כראוי או לקצר את מחזור ניתוח שמן הסיכה.
מכת טבעת בוכנה-על ידי היא תופעה נורמלית בפעולת המנוע. עם זאת, אם ניתן לשלוט בו בטווח סביר, זה הופך לאחריות של ניהול המנוע הימי.
על ידי הבנת המנגנון שלו ותפיסת הדפוסים המשתנים שלו, אנו יכולים לעבור מתיקון תקלות פסיבי לתחזוקה יזומה, המאפשרת ניווט עמיד וחסכוני יותר.