某轮分油机故障分析及排除.docx

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某轮分油机故障分析及排除

某轮分油机故障

分析及排除

专业：

轮机工程

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重庆交通大学航海学院

摘要

本文就分油机故障，结合现在船上使用的比较先进的AlfaLaval—SA856型分油机的工作原理，对其故障原因进行了深入细致的分析讨论，并对常见故障从操作维护方面提出了解决措施及注意事项，为解决分油机此类故障提供了参考。

关键词：

分油机；故障；分析；排除

ABSTRACT

BasedontheworkingprincipleofAlfaLaval—SA856,onetypeoffairlyadvancedoilseparatorsequippedonthesteamshipcurrently,thecausesofmechanicalfailuresofoilseparatoristobeanalyzedatlengthinthispaper.Moreover,concretemeasuresandconsiderationsconcernedwiththosecommonfailuresareproposedintermsofoperationandmaintenancetobeareferencewhensolvingthem.

Keywords：

Oilseparator；Trouble；Analysis；Exclusion

前言

海运在日益紧密的国际贸易中发挥着举足轻重的作用。

然而，随着行业竞争的白热化和国际油价的居高不下，为降低航运成本，船舶所用的油料越来越低劣。

要保证主、副机设备处于良好的工作状况，无论燃油还是滑油，通过分油机有效的进行分离处理也就显得尤为重要。

然而重质燃油不紧粘度高、密度大，而且渣滓特别多。

分离时不仅要加热到高温，还要求分油机具备相当高的转速才能把密度相近的重油和水分离。

因而，分油机的工作条件越来越恶劣，发生故障的可能性也随之增加。

轮机员能否有效的维护管理和高效的排除故障，对整条船有序的运行至关重要。

因为现在的分油机自动化程度越来越高，故障排查不仅涉及范围广还因素较多。

本文就结合AlfaLaval—SA856分油机就常见故障进行分析讨论，以加深认识。

第1章工作原理

AlafaLaval—SA856分油机是自动排渣分油机，且由其独特的EPC50控制单元、水分传感器、排水阀等。

分油机开启，分离筒密封后可直接进油，排渣时也不须停油。

分离排渣

排油

将油料送入高速旋转（不能轻易换分油机的运动零件）的分离筒内，油料随分离筒一起高速旋转，由于油、水、杂质的密度各不相同，在离心力场中它们会自动沿径向分层。

密度最小的油在最内层，密度最大的杂质在最外层并集聚在容器内壁。

而密度介于杂质、油之间的水在中间。

弱连续不断的把油料从入口送入分离筒，则被分离的水、油便不断从出水口及靠近转轴的出油口排出，杂质则集聚在分离筒内壁，定期排除。

转筒的转速越高，油、水和杂质的分离就越彻底，效率也越高。

这就是分油机的基本工作原理。

未加工油首先经过加热器（heater）加热，再经过温度传感器（temperaturetransmitter）和压力传感器（pressuretransmitter）测量，经过气动控制转换阀（Pneumaticallycontrolledchange-overvalve）后流入分离筒进行分离。

分离完毕后净油从净油口流出，出口上先后有压力传感器（Pressuretransmitter）和水分探测器（Watertransducer），分别测量净油的压力和含水值。

还有调节阀和截止阀。

出水口上也装有压力传感器，当筒内水压达到一定值时，泄放阀（Drainvalve）就会开启，将分离出的水放掉。

EPC50是一种先进的控制器，并结合温度传感器水分感应器等结合使用，在分油机操作方面既节省了人力又让分油机工作更平稳。

在温度或净油水分出现波动的时候，EPC50会对其进行自动调节，当无法调节时就会发出报警，故障就会显示在控制器上。

第2章故障原因

2.1异常振动或噪声

分离筒中零件未装对或没有对准装配记号；传动螺旋齿轮或轴承严重磨损；基础安装螺栓或其他螺栓松动；分离筒排污不干净，筒内积污不均匀；缓冲弹簧折断或变形；主轴高度调节不当，分离筒与机盖或配水盘有摩擦。

2.2分离筒达不到规定转速

刹车装置未松开；摩擦离合器（或摩擦联轴器）混入油脂或摩擦片损坏；电动机或电气设备故障。

2.3污油泵吸不上油

油料粘度太大，在管路中凝结；吸入管路漏气，滤器堵塞；油泵安全阀密封面破坏；油泵传动齿轮的传动销折断。

2.4分离效果不良

分离油温太低或分离温度波动太大；重力环内径选择不当；分离量太大；分离筒内积渣过多。

2.5出水口大量跑油

重力环内径太大；水封水太少；进油太快；主密封环或活塞密封面损坏；活塞环或排水孔密封阀座损坏；分离油温度降低；净油泵工作失常。

2.6清渣活塞不能密封或开启

重力水箱无水；活塞环、密封环、密封阀座损坏；分离筒本体节流小孔堵塞；作用滑块弹簧折断；控制阀泄露、管道堵塞。

2.7大量溢油

进油阀开启太快，进油太猛；分离时间太长，积渣过多；分离量太大，重力环内径小。

2.8排渣口跑油

高置水箱无水或管堵塞、无水封水；工作水控制阀堵或密封失灵；活动底盘密封失灵；滑动圈密封失灵；滑动圈下弹簧折断。

第3章故障查找

分油机是船舶设备当中相对比较简单的设备，而当发生故障的时候，也同样需要科学的分析,缜密的排查。

这样才能更好的提高工作质量并排除故障。

所以轮机员必须对自己所管理的分油机从机械装配到电子控制有全面的了解。

这样才能保证船舶的安全运行。

3.1了解引起故障的相关因素

我们知道，再小的设备都有自己的一套或者几套工作系统，同样分油机也有自己的工作系统，包括软件系统和硬件系统。

所以当分油机出现报警或者不正常运行的时候，我们要首先判断是软件电子部分的故障还是机械硬件部分的故障。

软件部分出现主要的故障是参数的设定不恰当（包括温度设定，压力控制等）。

硬件部分包括转速不稳定，正常工作时剧烈震荡，出油口含水量高、排渣失败等。

当出现这些情况的时候我们要根据分油机的工作系统流程排查相关故障。

例如排渣口跑油有可能是密封环损坏，操作水压力不足，操作水管路系统里有空气、操作水电磁阀失灵，配水系统阻塞、关闭工作水的节流阀的阀空堵塞，工作水泄漏而补偿水供给速率过小导致无法托起滑动底盘等。

总之当我们排查故障的时候要从最简单的部件开始逐一检查。

这样便可减少不必要的工作强度。

3.2从故障的发生时间和剧烈程度进行查找

分油机的有些警报或者不正常运转是在启动过程当中会出现，而有些是随着运行环境或者时间的变化而产生的。

前者是属于正常现象，因为分油机从刚刚启动到稳定运转需要一个加速过程。

在这一阶段分油机出现的各种警报，震动或者气味都是属于正常的，而且这一时段的警报会被控制系统自动屏蔽掉。

而后者是分油机部件的工作条件或者其附属设备以及外界环境改变所导致的。

如分油机在运行过程振动和噪声是逐渐加大的，我们就需检查是否分离筒局部积污或者轴承磨损等，如果突然变大且剧烈，就会考虑内部零部件超过其疲劳强度而损坏。

如果进出口油压慢慢变小，有可能是分油机的供油泵的滤器脏堵所引起的。

3.3判断是分油机机械固件故障，还是自动故障控制元件电气故障

现在船舶自动化程度再高，但手动操作也相当重要。

由其是在对其是机械故障还是控制元件故障的确认上。

比如分油机净油口含水量高报警。

我们将分油机进油量调小重新设置再启动，如果报警消失，说明是油中的却含水过多。

如果报警依然存在，就得考虑水分感应器是否正常了。

当然，判断故障的基础是基于说明书。

同时一些船员长期积累下来的经验也很重要，比如听机械运行的声音来确认故障等。

第4章故障分析及排除

分油机的故障很多，但在我看来分油机高速旋转起来其振动对人身安全最具威胁的。

其次就是控制器出油口含水量高报警，因为油中含水量过大，会加剧机件的损坏和磨损。

因此就这两个故障进行具体分析和排除。

4.1分油机异常振动

分油机的振动主要是其在高速旋转中重心偏移。

在启动和停止分油机期间当分油机运转超过其额定转速时，有些振动是正常的其主要原因有：

在分离筒的一些部分有剩余的油渣；主要因为分离筒周围的排渣孔有的堵塞或者排渣不干净，导致油渣集聚，以致质量分布不平衡而振动。

对于这类主要是上次停机前，排渣故障或排渣者不彻底，因此一般发生在分油机启动时，而且随着分油机转速增大，其振动和噪声也变大。

还有可能就是运行总某此排渣出现故障，随着分油机的运行，聚集的油渣增多，分油机的振动逐渐加强。

对于这类振动，主要是对分油机拆除并对油渣进行清理。

对分油机进行拆装时使用专用工具非常重要，可以很大程度上减少对部件的损坏和节省拆装时间。

此类故障一般都是比较轻微的，而且是逐渐加大还伴随着噪声的加大，所以一般情况下都能被操作人员提早察觉并进行处理，不会产生太大的破坏。

切记分油机在装配之前一定要清洗干净。

分离筒主轴弯曲，轴承损坏或磨损，主轴轴承上部弹簧折损。

对于此类故障，一般是由于长期的高负荷运转，导致部件疲劳，当达到一定极限后，在某种应力下部件自身损坏加剧。

一般在分油机启动初期表现良好，但是运行一段时间后突然异常剧烈震动发生。

由于此类故障属于部件严重损坏，而且还在高速运转过程中，当振动发生时应该马上按下应急停止按钮，让分油机按既定程序停下来。

等分油机完全停顿下来，再靠近分油机对其进行检查和更换零部件。

因为此时通过其他方式停止分油机，很可能因为剧烈震动甚至解体并产生严重安全事故。

拆开检查时应特别注意其他关联零部件的检查，因为在该部件损坏时，很可能因巨大的应力使其他零件变形甚至损坏。

更换零件也一定要用本厂备件，以免下次因受力不平衡再次发生震动。

分离筒装配错误，分离筒安装了其他分油机的零件，分离片的压紧度不对，配水盘的位置高度错误；此类故障一般都发生在拆装清洗或者更换部件之后的运行中。

此类故障都在分油机内部，所以停机后对分油机进行拆开检查。

首先看分离筒的零件有没有摩擦划痕，因为分离筒装配错误，可能因为位置不当，和偏向的那边的其他部件发生擦挂。

然后就是再次测量配水盘的高度，最好是对其再进行按照维护手册重新装配。

由其是分离片，每个分离片的边缘都有数字序号，如果顺序装错，也有可能是发生异常震动的原因。

所以在拆装检修的时候一定要按维护手册说明去做，特别是分油机上有许多定位槽，一定要按要求对准相应的位置，并按说明书规定对相关数据装配进行测量和调整。

其次引起分油机异常震动的原因还有机架脚支座磨损，更换支座即可；振动传感器或电缆损坏，更换振动传感器。

如果没有传感器配件可用，设置参数Fa=0.0以致让系统得以运转等

如果发生过度振动，要停止分油机并且在停止运转期间要保持分离筒装满液体。

该振动的原因，在分油机重新启动前必须确定和纠正。

4.2控制器出油口含水量过高报警

我们从分油机的工作原理得知未加工的油通过泵进入加热器进行加热，再通过温度传感器和压力传感器，并通过气动控制转换阀进入分油机进行分离，分离后从净油口排出，先后经过一个压力传感器和水分感应器。

水分感应器的值事先就已在控制器中进行设定在一定范围内，他是探测两个导体间的电流大小来显示含水量多少的。

当水分含量高时，导电能力增强，信号就会传给控制器，控制器会有一定时间的反应延迟。

当延迟时间之后水分感应器所感应的水分依旧偏高，控制器就会发出报警并停机。

由此得知，可能油本来含水量大、进油太多或者排泄阀故障分离筒残留水过多而得不到充分分离，也许是水分感应器本身故障导致警报的响起。

当然，由于检测水分感应器需要拆下来清洗，因此，先对其他原因进行分析。

将警报切除，将控制器由自动改为手动状态。

首先观察起动控制阀的值是否与设定值一致，如果不是，即可能其已出现故障。

然后通过开大进口的旁通阀，关小出口的出口阀，将压力调到2公斤左右，再观察水分感应器在控制器上的参数值，如果依旧没有变化就断定应该是水分感应器出现故障，对其取下并用轻柴油对其电极进行清洗，然后用电器清洁剂清洗。

最后要做的就是对警报复位。

在没有发现并排除故障前切勿对警报复位，按住报警按钮以确认报警信号，闪烁的发光二极管然后变成长亮，查找并排除故障。

再次按下报警按钮进行重置，发光二极管将熄灭。

可以在故障没有被排除的情况下重置报警，但是报警信号会重复响起，如果报警程序在30分钟内没有被响应，其停止序列自动启动。

如果回到控制面板去应答或重置警报是有一定危险的，切勿这样做。

第5章安全操作管理要点

分油机作为船舶上不可或缺的重要设备，发生故障是不可避免的。

但我们可以通过建立严格的管理护养制度，实行合理的操作程序，降低故障发生的概率。

切勿在分离筒没有完全组装前启动分油机，并确保所有紧固件上紧，切勿在分油机还没有完全停顿前进行拆卸。

由于分油机高速旋转，无论在没组装前开启还是没停下时拆卸，都会因为零部件的不平衡而使分油机剧烈震动，甚至连接件松动，导致部件高速飞出，不仅会损坏机舱其他设备，甚至对在场人员人身安全构成巨大威胁。

不要对振动剧烈的分油机进行断电关闭，应该用应急停止按钮停止，要根据说明书里的要求设置停机时间切勿忽视报警，在恢复运作之前一定要排除故障

不要用分油机分离超过AlfaLaval所规定的液体，切勿用不同于分油机铭牌的电源频率运行分油机。

即分离液体和电源要符合要求。

如果液体的密度或者粘度超过了分油机所能承受的极限，就会使分油机整个系统出现多处故障，难以修复。

电源如果不符合要求，就会直接造成通电原件的烧毁，特别是控制器和探测器，不仅对故障查找带来巨大难度，而且购买备件花费巨大。

定期清理作业系统，以避免污泥排放故障，确保操控人员得到充分培训以胜任安装、操作、维修以及紧急应变程序。

操控人员的个人意识和业务能力，对机械能否有效运转的起着决定性的作用，因为绝大多数的机械故障都是人为疏忽造成的。

只用AlfaLaval提供的专用工具和真正的零备件，每个型号的分油机，因为其一些零件的特别处理或连接，需要与其配套的专用工具，以防对部件造成造成不必要的顺坏。

其次专用工具是结合分油机量身打造，在拆装和使用起来更方便，节省时间。

分油机的零部件要用本台型号的机器相同的，由于同一个厂出来的零件规格和工艺相同，可以减少诸如因部件不合适带来的故障甚至机器损毁。

第6章结论

从上面的分析可以知道，上述各因素都有导致故障的可能，但它们所导致的故障现象各不相同。

我们应对分油机的跑油故障进行具体地分析，从现象中找出真正的事故原因。

结合其工作原理对其进行分析和排除。

其次我们不难发现，随着机械的自动化程度增高，对操作人员也有了更多的要求，往往许多故障是控制器的设置不恰当等人为因素造成的。

所以，作为一个轮机员，应该充分了解自己工作机器的性能，以便熟练维护和操作。

致谢

四年前，我怀着对大学生活的向往来到重庆交通大学航海学院轮机工程专业。

在这四年中，各科目老师谆谆教诲，无私的将自己所学交给我们。

不仅交给我们学识，还通之以情晓之以理，教给我们为人处事生活之道。

如今在即将完成大学四年学业走向社会走向岗位，临别大学，心怀无限感激。

在此，首先要感谢我的论文指导老师张德荣老师。

张老师在我论文完成过程中为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。

同时张老师丰富的实践经验和理论学识，一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，使我终身受用。

张老师还多次对以后工作生活进行指点，使我受益匪浅。

感激之情无以言表。

同时感谢我的同学们，大家从五湖四海相聚于此，四年里大家一起学习生活并结下了深厚友谊。

胡孔春同学更是在论文完成中以其四年积聚下的学识协助我对外文资料进行了翻译。

其次感谢东方海外三管孟坤大哥。

在与其交流中教我以大量实际工作中的总结下来的经验，并提供了分油机说明书，在论文完成过程中起到了重要作用。

在论文即将完成之际，校园朗朗读书声，也即将离我远去，即将走上自己的岗位去奋斗，在此之际无限感慨。

作为一个交大人，时刻铭记“空谈误国，实干兴邦”的校训。

我将以踏实工作以回报关心我帮助过我的每一个人。

在这里请接受我诚挚的谢意！

参考文献

[1]吴恒，阿法拉伐现代技术：

分油机分册[M]，大连：

大连海事学院出版社，1995

[2]韩厚德，船舶辅机[M]，上海：

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[3]朱建元，船舶柴油机[M]，北京：

人民交通出版社，2004

[4]SASeparationSystem[M]，Publishedby：

Sweden:

AlfaLavalTumbaABMarine&DieselEquipmentSE，2002