一、SOLAS 公约的要求

SOLAS公约1994年修正案的第Ⅱ章第15条 ,第2.9款要求, 高压燃油泵与燃油喷油器之间的燃油高压输送外部管线, 应使用能容纳高压管线破裂而漏出的燃油的套管系统加以保护。

目的显然是高压油管破裂时,防止高压燃油喷射伤人,并防止喷溅到高温表面引发火警。

这种套管系统包括 :

★高压油管与护套管,构成固定组装件;

★高压套管与高压油管之间应留有一定的间隙以容纳泄漏的燃油, 间隙所形成的流通截面积应考虑当高压油管破裂时所泄漏的燃油能迅速通过该间隙排出而不会形成高于高压套管设计压力的背压从而破坏高压套管;

★设置发出高压油管漏泄报警的装置, 报警时间应从发生故障开始延迟不超过2～3min;

★对于主柴油机, 可采用封闭或半封闭式防护外壳的型式以隔离涡轮增压器和排气管等热表面;

★对于设置在独立处所的柴油机, 可以采用防溅挡板的型式以隔离涡轮增压器和排气管等热表面。

该条第2.12款规定, 适用于2002 年7月1日及以后建造的500GT及以上国际航行船舶 ;2002年7月1日及以前建造的500GT及以上国际航行船舶 (输出功率375kW或以下的小功率船用柴油机除外) , 不论安装位置, 应不迟于2003年7月1日加装符合要求的高压套管组件以及燃油泄漏报警装置。

二、MAN B&W 6L60MC

型柴油机高压油管保护装置

MAN B&W 6L 60MC 型船用柴油机, 主机气缸盖的正中央装有液压驱动排气阀; 气缸盖前后位置上装有两个喷油器;从各缸高压油泵出油管来的燃油,先经总高压油管到高压燃油分配器, 再从高压燃油分配器经两个分高压油管至各喷油器。

该型柴油机为符合 SOLAS 公约的上述规定 , 有如下设置见图1。

图 1 主机单缸停油系统简图

(1) 钢丝铠装的护套管,防护各缸总高压油管和分高压油管(均为挠性无缝钢管) 。

总高压油管的护套管, 高压油泵出口端与总高压油管密封连接; 高压燃油分配器端与高压燃油分配器密封连接。

分高压油管的护套管,喷油器端与分高压油管密封连接;高压燃油分配器端与高压燃油分配器密封连接。

(2) 高压燃油分配器(见图2)

图2 高压燃油分配器

①高压燃油分配

将总高压油管的燃油 ,分配至两个分高压油管。

②排油

高压油管和护套管端的推力衬、连接块均钻有一小孔 , 燃油分配器内部也钻有孔道, 泄油腔有一直径2.0mm 的节流小孔,并装有膜片。

总高压油管套管和分高压油管套管内的漏泄油,量少时, 集于泄油腔, 经节流孔排出, 以免少量漏泄油积聚形成高压而引起膜片动作。

(3) 停油和报警

高压油泵油门齿条的控制端,设有一停油气缸G。

当高压油管漏泄 (爆裂、接头松脱、接触面接触不良等) 达到预设的程度,泄漏的油流经高压燃油的内部孔道后集于泄油腔,由于节流孔的节流作用,使漏泄的燃油不能及时泄压。

当压力达到 0.10M Pa 时,膜片动作,推动二位五通阀 D 的阀杆 ,使该阀上位通,则控制空气:

★通至油门齿条背面的停车气缸G, 安全保护装置动作, 迫使油门齿条回到零位, 喷油泵停止供油, 该缸停止工作;

★通至压力继电器E,使警报单元声光报警。

(4) 复位

故障排除后, 按下复位按钮MANUAL PRESET,二位五通阀D下位通, 停车气缸的压力空气经该阀泄放大气,系统恢复正常。

三、高压油管安全保护装置故障一例

某轮, 主机采用MAN B&W 6L60MC 二冲程低速直流扫气增压柴油机 ,船龄17年。

某日, 17 : 50 离港 ; 18 : 10 定速航行,海面平静,主机转速91r/ min ,油门刻度 8.5 ; 19 : 43 ,主机转速突然下降, 在 60-82r/min之间波动, 涡轮增压器转速也随之波动,扫气压力略有下降。

值班轮机员立即把主机油门减至 5.0,并换用轻油。

(1) 故障发生后, 考虑主机转速波动较大, 怀疑某缸功率降低。

检查各缸排烟温度,如表1。

分析表1, No.3 缸排温只有120°C ,确认:

①No.3缸不发火;

②在外界负荷不变的情况下, 主机转速因No.3缸不发火而下降,所采用的全制式液压调速器使各缸油量调节杆向加油方向运动, 则其它缸负荷增加,排温也随之增加;

③该机的发火顺序1-5-3-4-2-6,No.3缸该发火时不发火,瞬时转速下降最多,调速器使各缸油门瞬间增加也最多,所以紧随其后的No.4 缸排温上升最大,而No.4、No.2、No.6、No.1和No.5 缸发火正常,转速逐渐增加,调速器使各缸油门的增加逐渐减少,排温上升的幅度逐渐减小。

(2) 进一步检查:

★打开No.3 缸示功阀, 压缩行程中能听到空气被压缩后冲出示功阀时的“吱吱”声,但缸内不发火;

★用测听棒测听高压油泵, 能明显地听到柱塞上下运动的声音,可排除高压油泵机械故障;

★探摸No.3缸总高压油管和分高压油管, 均无脉动,可排除了喷油器机械故障;

★查看No.3 缸高压油泵的齿条,刻度为“0”,故只能是高压油管安全保护装置动作。

其实, 确认No.3 缸不发火的最直接检查, 是查看高压油泵齿条,若No.3 缸齿条刻度为“0”而其它缸都不是“0”,即可判定是No.3缸停车气缸切断油路。

但高压油管安全保护装置动作而单缸停油, 其报警装置为何不报警呢?

故怀疑是该缸的高压油泵齿条与油量调节杆的连接装置故障。

遂用手推油门齿条 ,但推不动;

而按动二位五通阀的“复位”(PRE - SET) 按钮 (如图1 所示) 后 , 该缸随即投入了工作;

正常工作后, 查看高压燃油分配接头的节流放泄管及其有单向阀的放泄管, 均无漏泄, 所以认为是保护装置误动作;

但约一个小时后, 此故障再次出现, 且无任何报警;

按下复位按钮,主机又恢复正常。

至此,才怀疑节流孔因孔径很小被堵塞了,使得高压油管接头在分配接头内的少量漏泄油, 不能及时从节流孔排出而积聚在泄油腔, 压力逐渐升高达到0.10MPa时,停油气缸G 动作,迫使该缸停油。

拆掉节流放泄管,用压缩空气吹通节流孔后,发现确实只有少量漏泄油,证实判断正确。

故障排除后,船舶继续在海上航行时,主机保持良好的运转状态。

(3) 报警装置为何不报警呢?

抵港后,拆出报警装置的压力继电器,才发现触点接触不良,导致停车气缸动作而未发出报警。

四、结束语

此次故障,是高压燃油分配器节流孔堵塞,造成安全保护装置动作, 致主机No.3 缸不发火;

又由于报警装置的压力继电器触点接触不良而未报警, 使轮机员不能直接迅速地作出判断,走了一些弯路。

可见 ,为了避免造成船舶被港口国滞留,确保船舶的航行安全, 船舶应满足SOLAS公约 的最新要求, 设置高压油管安全保护装置并保持有效;

船舶轮机管理人员应学习和加强理解 SOLAS公约及其修正案的有关要求,不断提高机务管理水平。