运转中的主机多缸发出“咚咚”的“冷爆”声响,重新启动发现大麻烦

主机型号:MANK7SZ70/150CL    110 r/min

增压器型号:NA57/TO384

一、事故经过:

某年 3 月 4 日 SHH 轮自澳大利亚悉尼港至墨尔本港航行途中,1350 值班人员听到主机多缸发出“咚! 咚!”的冷爆声响,在缸头层敲击声更是响得可怕。值班人员即刻返回集控室电告驾驶台和轮机长,要求减速、停车。轮机长赶到机舱后,主机于 1356 减速停车。随后组织人手对主机进行全面检查,未发现有明显异常情况;

1408 主机重新起动再进行观察:起动后主机运转平稳,也没有冷爆现象;而后逐步加速运转,当主机转速到 72 转/分时,发现No. 1增压器转速表显示不稳定,来回波动较大,并伴有“嚓!嚓!”的响声和振动现象。把主机转速减至 65 转/分时, No.1 增压器转速表显示才平稳, 同时振动现象也减弱, 响声也减少许多。

考虑到即将抵达墨尔本港,轮机长感到船上自行拆装增压器有困难,决定维持航行到港, 由船厂派人拆检修理。3 月 6 日上午 SHH 轮停靠墨尔本港,船厂来人对 No. 1 增压器解体检查。发现增压器压气端轴承已经过度磨损, 压气端叶轮擦边磨损很多, 转子弯曲变形已不能使用,更换轴承和转子后恢复正常航行。

二、事故原因:

1、主机运行中有冷爆现象,通常原因是油嘴雾化不良、或气缸密封性不好、压缩压力不够、提前角过大、 或是进入气缸的空气大量减少所致。而该轮主机在运行中,不只是一个缸突然有冷爆敲击声,应考虑为增压器有故障造成扫气压力下降、主机供气不足,造成气缸内燃烧不良,而引起的冷爆。

2、经查该轮主机 No. 1 增压器的轴承运行时间已超过说明书规定的时间要求,轴承已过度磨损和疲劳损伤,转子跳动量增大的恶性循环,最后造成轴承烧毁、转子下沉、叶轮与涡壳擦碰而损伤。

三、事故教训:

1、轮机主管人员应对主管设备,尤其是关键设备的重要部件(增压器)的运行时间,做好认真统计。避免部件超时使用,造成疲劳损坏,引发事故。

2、加强对船员的技能培训。使其面临应急情况时能够采取应急措施,使机损减少到最低限度。而不是心中无数、无从下手,导致事故进一步发展恶化,造成更大的损失。

四、对损坏增压器的应急处置

允许短时停车时,锁住转子。当主机增压器损坏停止工作时,主柴油机仍要继续运转,以保证船舶继续航行。为了防止废气冲击转子,应将转子锁住。定压增压系统中的增压器损坏时,只需锁住转 子的压气机端。

一般原则:当柴油机的平均有效压力≥0.5MPa(或平均指示压力>0.57MPa)时,就应锁住转子两端。

当柴油机设有旁通排烟管时为最佳,废气由此排放大气不再流经增压器。当柴油机无此设备时, 废气不断地流经锁住的转子后排至烟囱。废气不断地加热转子,热量传至压气机端,使叶轮有过热的危险。为此需要一定量的空气循环流过压气机进行冷却。对于仅设一台增压器的四冲程柴油机,吸入的空气流经停用的增压器,自然进行冷却。对于具有两台增压器的二冲程柴油机,当一台增压器损坏停用时,为防止扫气箱的新气倒灌而漏损,在锁住转子的增压器空气出口安装封闭的盖板,并在盖板上开一小孔,使由此小孔漏过的空气冷却压气机叶轮。封闭盖板上的通气小孔随增压器型号不同而异。例如,VTR400型增压器通气小孔直径为25 mm;VTR500型孔径为32 mm;VTR630型和VTR631-1型孔径为40 mm。

利用随机专用工具锁住转子,并按说明书操作。转子锁住后,增压器壳体继续冷却,但应停止 其轴承润滑。

增压器损坏后锁住转子的应急措施,具有简便、缓解故障和防止事故扩大的优点,但转子受到 高温废气和自重作用,短时间尚可,长时间作用将 会引起转子变形。

允许长时间停车时,可拆除转子。增压器损坏 后由于时间充裕,可采用拆除转子和在增压器壳体 两端和中间安装封闭盖板的措施。此法不仅防止事 故扩大,而且使转子受到较好的保护,但工作量较 大,需要较长的工作时间。

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