分油机跑油故障排除.docx

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分油机跑油故障排除

毕业论文

分油机跑油故障排除

内容摘要

在船舶动力装置中，所用的燃油和滑油含有水分和固体杂质,这样将影响机器的运行和使用寿命。

进入柴油机内的燃油中含有水分和杂质使喷油器磨损加剧，燃油的雾化质量下降，燃烧恶化等不良影响。

润滑油中含水分和杂质，破坏了运动部件间油膜的形成，加速机件运动磨损。

燃油和滑油在运输和储存过程中，会混入一些水分、铁锈和泥沙等杂质，同时使用中的滑油所含磨损产生的金属屑也随使用的时间而增加，因此，必须对其进行净化处理，以保证动力装置的可靠运行，并延长其使用寿命，尤其是在为了降低营运成本而燃用重柴油石渣油的船舶，油液的净化设施更是必不可少。

然而当分油机跑油的时候会严重影响船舶的正常航行。

本文从保证船舶航行安全的角度出发，分析了分油机跑油的原因。

介绍了分油机跑油的故障现象及排除措施，提出了防止分油机跑油的管理要点，并以“河北将军”轮出水口跑油故障为例进行了分析讨论。

【关键词】分油机跑油

Abstract

InMarinepowerplant,usedthefuelandlubeoilcontainswaterandsolidimpurities,thiswillaffecttheoperationofthemachineandservicelife.Inthedieselenginefuelintothecontainswaterandimpuritiessothattheinjectorfuelatomizationwearisintensified,thedeclineinthequality,burningdegradationandotheradverseeffects.Lubricatingoilcontainsmoisturecontentandimpurities,destroythemovingpartsoftheform,theoilfilmbetweenacceleratedmotionwearparts.

Fuelandlubricatingoilinthetransportationandstorageprocess,mixedinwithsomewater,willrustandsediment,anduseoftheimpuritiessuchaslubricatingoilcontainswearproducedmetalbitswithuseoftimebutalsoincreased,and,therefore,wemustcarryonthepurificationprocessing,toensurethereliableoperationofthepowerequipment,andprolongitsservicelife,especiallyininordertoreduceoperatingcostsandusingheavydieselstoneresidue,thepurificationoftheoilshiptobemoreessentialfacilities.

However,whenoilpurifierrunoilwillseriouslyaffectthenormalsailingship.Thisarticlefromensuringshipnavigationsafetyofview,thispaperanalysesoilpurifierrunthecauseoftheoil.Introducedtheoilpurifierrunthefaultphenomenaandeliminateoil,andputsforwardthemeasurestopreventoilpurifierrunoil,andthekeypointofmanagementto"hebeigeneral"roundrunoilfaultasanexampletheoutletareanalyzedanddiscussed.

【KeyWords】OilpurifierRunoil

分油机跑油故障排除

1分油机的基本结构

1.1分油机外观

1.2分油机横剖图

分油机从上至下分为三个部分：

上部为接口部分，有污油进口、净油出口、置换水进口等；

中部为分离室部分，主要是高速旋转的分离桶；

下部为传动部分

1.3分油机壳体

1.4分油机的传动

由离合器、传动轴、斜齿轮、驱动轴（立轴）以及轴承等组成。

1.5分离筒结构

分离筒主要由本体、活塞、分离片、上盖、锁紧环等组成，分离鼓是经过高速动平衡试验的重要部件，组装中所有组件标记要对应，同型号分离鼓的主要部分也不得更换。

1.6分油机的工作原理

原动机（电机）通过传动装置带动大齿轮旋转,经小齿轮将原动机的水平旋转转换为立轴上端分离筒的高速回转运动,分离筒内安装一组分离碟片,碟片间距1mm左右,污油在离心力的作用下在碟片中分离,外部是比重大的杂质,中部是水,内部是比重较小的油。

2分油机运行管理

2.1合理选择比重环

比重环又叫重力环，是离心式分油机正常工作的重要部件。

分油机出厂时配有比重环选择表或图，使用时可根据比重或密度及加热温度进行选用，以保证分油机的分油效果，避免跑油。

2.2确定最佳加热温度

油料在分离前，要经过分油机加热器进行加热，以降低粘度，提高杂质、水和油之间的密度差，使油水混合物易于分离，提高分离效果。

船用分油机著名制造厂Alfa-Laval提出，在分油温度下，两者密度之差应不小于水密度的1.6％。

据此确定，0.984是燃油在分油机中分离水分的极限密度。

长期以来，海船一直遵循这个规定，取得了良好的实效。

加热温度必须保证将油料粘度降至44.7mm2/s（80s）以下。

但是油温又不能太高，因为当温度超过一定值（一般为95℃）时，分离出的水分就会迅速蒸发而混入净油中，甚至渗入分油机润滑油箱中。

因此，在这之间必然存在着一个最佳的加热温度。

这个温度取决于油料的闪点、水的沸点和油料的品质，一般油料（如润滑油）以不超过85℃为宜。

各种低级重质燃油的最佳分油温度可查表。

2.3确定最佳分油量和分油温度

分油机的分油量（L/h）与它的分离效果有一定的联系。

分油量越小，分离效果越好。

但是，分油机的分油量必须满足船舶的消耗量，所以不能过分追求小的分油量。

根据实践经验，一般最佳的分油量多采用分油机额定分油量的1/3；重质燃油分油量为额定分油量的1/2左右。

可根据油料的品种，选择加热温度、最佳分油量（30%~50%）。

2.4选择最佳的工作方式

三种工作方式：

单机工作：

处理全部流量

并联工作：

处理总流量的50%

串联工作：

前一台分水机，后一台为分杂机每台处理全部流量。

这种方式效果最好，主要针对过去带有重力环分油机，油水分界面随工作参数波动而变化的需要所采取的，若前级分水效果差些后级的分杂仍能保持较好的分离效果。

启动时须按分水机—分杂机顺序进行，停机时须按分杂机—分水机顺序。

随着无重力环分油机的普及，不再使用串联方式，而多采用并联方式。

应注意分油机的供和排油管路（决定油流量）应足够，其次在相关的管路中应设置单向阀，防止一台分油机工作时，发生油倒灌入另一台的情况。

2.5热水清洗

当油料中的含水量不大于6%时，为了去除油料中的水溶性灰分（一般燃油中多是钠的化合物，如氯化钠等），在分离油料的同时，打开引水阀，把热水注入分离筒清洗油料，清洗后的污水和油中的水分一起被分离出来。

注水量不可太多，约为分油量的1%，热水的温度要比油料的分离温度高5℃~6℃。

在分离滑油时，也可以加热水冲洗，以便去掉机油中的酸，延长机油的使用期限。

3分油机跑油故障的因素分析

从分油机的工作原理和过程知道，分油机跑油故障都是由于水封不良所引起的，而影响水封水的因素很多，其中任何一种因素或几种因素都可能使分油机无法建立水封或无法维持水封使油水分界面偏移规定的区域，最终导致水封破坏而出现跑油。

3.1比重环选择不当

因为油水分界面的位置是比重环内径决定的，比重环内径的大小直接影响油水分界面的位置，而比重环内径的大小是根据燃油的密度来决定的。

使用密度大的油品，应选用内径小的比重环，若选用的比重环内径大，则油水分界面外移造成出水口跑油，若选用的比重环内径过小，则油水分界面内移，造成燃油分离不干净。

3.2高置水箱无水或配水系统阻塞

如果没有水托住分油机的活动底盘，则引入的水封水流会从排渣口跑掉，就无法形成水封。

没有水封，引入的燃油就会从排渣口跑掉。

由于没有油水分界面的压力，油就在离心力作用下被甩出分离筒，而不是从出油口流出。

如果高置水箱无水，或者配水系统水垢堵住，以及配水系统部分管路或阀脏堵，水就不能引入分离筒内，就无法建立水封，造成排渣口跑油。

3.3工作水泄漏

工作水的大量泄漏，而补偿水供给速度太小，使泄漏和补偿失去平衡，最终将导致工作水压力下降，难以托起分油机的滑动底盘，造成水封水的泄漏，发生排渣口跑油事故。

（1）若分油机工作水密封圈不能进行有效密封，则工作水就会发生大量泄漏。

（2）分离筒主体上的节流小孔如果堵住，滑动圈上塑料堵头密封不严以及弹簧不能复位，都会使活动底盘无法与分离筒盖进行密封，从而影响水封水的建立，造成分油机跑油事故。

3.4分离筒本体转速过低

如果摩擦片损坏、打滑，使分离筒本体没有足够的转速，也就是说分离筒本体不能产生足够大的离心力，则油水分界面外移，造成出水口跑油。

这也是为什么在密封前和水封以及分油时必须使分油机达到额定转速的原因，否则就难以进行正常的分油。

3.5分离片脏堵

分油机的分离盘片应定期进行清洗，分离片严重脏堵导致燃油不能均匀地分配到各分离盘中，使分离盘内的燃油压力显著升高，造成油水分界面外移，最终使分油机出水口跑油。

3.6油温不合适

（1）油温过高。

当进入分油机的油温过高时，导致水封水蒸发而减少，从而破环水封，使油水分界面外移，造成出水口跑油。

（2）油温过低。

油水分界面公式D2=D23-（D23-D21）/E，式中D1为出油口直径，D2为出水口直径即重力环内径，D3为油水分界面直径，E为对应分离温度的水、油密度的比值。

从上述公式可以知道油水分界面位置是与温度、油和水的密度有关系的。

油温过低会使油水分界面外移，从而发生分油机跑油现象。

3.7操作不当

在建立水封水后，开燃油进口阀时，如果开阀的速度过快，进油量过大，从而造成冲击破坏水封，使燃油从出水口中跑出。

3.8排油泵不能进行正常排油或燃油出口阀未开

分油机的排油泵为不转动的向心泵，造成向心泵不能正常排油的原因主要是向心泵严重脏堵。

如果向心泵严重脏堵，燃油无法排出，则分离筒内油压增高，在油水分界面上燃油面的压力大于水封面的压力，使油水分界面外移，造成跑油。

3.9净油流出受阻

直立轴的高度过低使净油流出受阻，从而使净油进入水室而造成出水口跑油。

3.10密封不良

分离筒盖与分油机的活动底盘之间的主密封环未压紧或损坏，引起密封不良，而导致水封水泄漏，最终引起出水口跑油。

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。

4故障现象分析及排除

4.1故障现象

“集美旺”轮在航行途中,对№1重油分油机进行定期清洁检查,装复完毕后使用时,发现该分油机不能进行正常分油。

故障现象为:

启动分油机待电动机达到正常的转速后,分油机进行水封,开始供油,分油机工作正常,出油口有燃油流出,但在几分钟后,很快发现了燃油从出水口流出。

当时随即停分油机,并对分油机进行自动排渣。

然后又对分油机进行分油操作,仍然是在分油正常后不久就出现了出水口跑油的现象。

当时二管轮仔细地检查了电动机的转速,进油的温度,以及高置水柜的水位后,又按正确地步骤,重新启动重油分油机,依然如此。

故障出现后,先是拆下滤器进行了清洁,然后再把摩擦片全部更新。

考虑到配水系统的水垢阻塞会引起跑油,又对分离筒解体对配水盘上的水垢进行了清洁,清通了泄水孔,检查复位弹簧等部件。

4.2故障分析

从故障的现象中,发现分油机能够进行分油,而且在正常分油后不久发生出水口跑油现象,从这个现象我们可以确定以下几点。

（1）配水系统没有问题,工作水也不存在泄漏。

说明分离筒盖与滑动底盘已经密封完成,否则,引入的水封水将直接从排渣口跑掉,也不会在启动后看见出水口有水流出来。

工作水泄漏直接导致的后果如1.3所分析是从排渣口跑油,而不是出水口跑油。

因此,配水盘水垢脏堵、“泄水”孔堵、复位弹簧不复位、塑料堵头密封不严、立轴下沉等都不是引发本次故障的直接原因。

（2）当时二管轮安排对油温、水柜水位、油阀等直观的工况做检查,这些都是正常的,但都不是引发故障的原因,而且测速结果表明电机摩擦片也没有问题,至于操作方面都是严格按规范来的,所以不可能破坏水封引发故障。

（3）油品比重环对水封有影响,但是油品没有变化,比重环没有更换,故不存在由比重环不当而引发故障的可能性。

从分油机转速正常,开始分油是正常的这一点,可以说明水封开始已经正常的建立起来了,不久之后之所以发生出水口跑油,是因为水封水在不断的减少,即产生了分界面外移的现象。

根据结构分析,这主要是由于分离筒与活动底盘之间的主密封环密封不良所引起的。

主密封环就是水封水的密封环,它位于分离筒盖上,它的作用是阻止水封水泄漏,当滑动底盘被工作水托起来,贴合在分离筒盖上后,靠它密封贴合面。

如果主密封环损坏不能进行有效密封,就会使分离筒内液体与排渣口相通,引入的水封水在极高的转速下产生极大的离心力,使水从分离筒与活动底盘之间的空隙中迅速泄漏,即从排渣口跑掉,无法建立起正常的水封,在分油的过程中也会使油从排渣口跑掉。

由于主密封环只发生较小泄漏,在建立水封时进水量也大,主密封环的微小泄漏不会使水封水不足,所以引水一进入分离筒就马上建立起水封,但在以后的分油过程中,随着水封水不断的泄漏,而从油中分出来的水比较少且不足以补偿泄漏的水,使水封水很快显的不足,最后导致水封水不能封住燃油,使燃油大量地从出水口流出,这就是为什么开始时分油机能够正常分油,在正常分油不久就从出水口大量跑油的原因,从理论上是有依据的。

4.3故障排除

在理论上找到根据之后,对分油机进行解体检查,特别是该主密封环表面光滑程度,发现该环侧面有被挖过的痕迹,这是错误拆卸主密封环所造成的,原因是我们在解体完分油机后对各个部件做了检查和清洁,考虑到主密封环已经用了很长一段时间,在装上新环后,发现新主密封环与环槽贴合的不是很好,又把新的取出而重新换上旧的环,在这个过程中,由于拆卸的方法不当,造成了主密封环微小损伤而不能进行有效密封,从而导致了分油机出水口跑油的故障。

在主密封环贴合面的背面有圈圆形的小孔,斜向上直通环槽,这些小孔是专门用来正确拆卸主密封环的。

如果用尖锐的硬器来拆卸密封环,则密封环很容易损伤,使密封效果下降甚至无法密封。

在找到分油机出水口跑油的原因后,我们又重新更换一只新的主密封环,装好分油机,经试车的观察分油机工作恢复正常,该故障得到排除。

5结论

分油机对船舶来说是非常重要的,特别是对那些使用劣质燃油的或蒸汽管路旧的船舶来说分油机更加重要。

分油机的正常工作,能保证燃油中不含水分和杂质,这样能使柴油机高压油泵正常工作,确保动力装置的正常安全运转,保证船舶的正常航行。

这也是降低船舶营运成本,提高机器使用寿命的主要技术措施之一。

分油机一定要进行必要的维修保养和检查工作,尤其在清洁解体安装过程中一定要按照说明书的正确的程序和步骤要求仔细地进行。

参考文献

1王家宏，船用分油机跑油故障剖析，中国水运，2008年07期

2黄万能，某轮分油机跑油故障分析及处理，中国修船，2006年01期

3操江能，分油机控制及故障仿真软件开发，武汉理工大学，轮机工程，2006

4刘柱，几种非本体原因引起的分油机故障诊断与处理，青岛远洋船员学院学报，2002年02期

5宫子武，分油机跑油故障分析及处理，青岛远洋船员学院学报，2009年02期

附录

分油机横剖图

不同油料加热温度范围及最大分油量