【船机帮】废气蜗轮增压器故障分析与应急处理

船机故障心莫慌，遇事不决船机帮

导读

废气涡轮增压器是一种高速旋转机械，由许多精密零件组成的，由于工作温度高、温差大、转速高，在运行过程中很容易发生故障，重者零件的损坏，甚至会导致整台增压器的报废。

因此，加强运行操作管理，在运行中，应经常检查其运转的平稳性，仔细倾听声音是否正常。

注意检测增压器的转速、增压空气的压力、润滑和冷却情况。发现故障及时处理，从而保证增压器的使用寿命。

一

故障分析及排除方法

1.涡轮增压器的喘振

涡轮增压器与船用柴油机匹配良好，一般在使用初期，是不会发生喘振的。

增压器的喘振是指压气机中的空气压力和速度发生周期性变化，导致叶轮发生强烈的振动，并使空气流量大大减少的一种物理现象。

发生喘振现象时及时排除缺陷，以防事故发生。

发生喘振的原因主要是柴油机的整个增压装置通道中的气体受阻；

柴油机的自身故障导致与增压器匹配不良；

柴油机运转转速或负荷改变太快。

此外，涡轮叶轮的叶片或压气叶轮损坏等都会引起喘振。

2．增压器的强烈振动

增压器产生强烈振动主要是旋转零件损坏和转子失去动平衡所造成的。

此外叶片受到异物冲击而断裂、轴承损坏、转轴的轴颈磨损或变形、以及紧固螺栓的松动等都会引起增压器强烈振动。

3．增压压力降低

当增压压力降低时，蜗轮增压器的转速也同时下降，其原因在于喷嘴环叶片变形、涡轮叶片变形等。

若增压压力降低而转速无明显变化，则主要是由于空气进口滤网阻塞、压气机叶轮与扩压器之间的气流通道被阻，或相应管道严重漏气等。

4．增压器涡轮进口温度过高

若发现增压器涡轮进口温度超过规定值时，应立即降低负荷或停车，以免过热烧坏涡轮机零件。

涡轮机进口温度过高的原因如下：

①涡轮机的排气背压过高，出口管道有阻塞之物，使气流不能畅通。

② 由于涡轮机喷嘴叶片变成弓形，使通道截面积变小，而引起进口的温度过高。

③柴油因某种原因使排气温度过高。

5.增压器的冷却水温度过高

运转中，如果增压器的冷却水出口温度过高会使零件过热，使磨损加剧。

冷却水温度过高的原因大致如下：

①进入增压器的冷却水温度过高。

这时，需要采取有效措施降低进水温度。

② 柴油机的排气温度过高，使增压器涡轮机的温度也过高而导致冷却水温度过高。

这时，只需排除柴油机排气温度过高这一故障后即可重新起动。

③ 增压器冷却水腔堵塞，使冷却水量减 少。

这时，需要停车将增压器冷却水腔堵塞之物清除。

6．运转中，若发现增压器冷却水温度过高时，应降低负荷或减速运行一段时间。

在此期间要密切注意滑油温度是否正常，一旦滑油温度也升高时，则应立即停车检查，在降低负荷或减速运转期间来分析判断水温过高的原因。原因大致确定后，即可停车处理。

7．增压器轴承滑油温度过高

如果增压器轴承滑油温度过高，可能是由以下原因造成的：

①增压器的冷却水管道堵塞，使冷却水流量减少水温升高，造成轴承部分冷却不良而导致油温升高。

②增压器涡轮端的气封或油封损坏，使高温燃气进入滑油腔，引起滑油温度增高。

这时，只要将损坏的气封或油封拆下换新即可。

③ 轴承损坏，磨损加剧引起油温过高。

这时，只要更新轴承即可。

在运转中，若发现增压器轴承润滑油温度过高时，应立即停车检查 ，查明因后要及时处理。否则不得重新开车。

8．涡轮端窗冒烟气和轴承油变质

运转中，增压器涡轮机端轴封平衡室的气窗向外冒烟气和轴承油变质，这是由下列原因造成的：

增压器涡轮端的气封磨损过重甚至损坏，失去了密封作用或因来自压气机的密封空气通道堵塞。

导致密封作用变坏，使柴油机的排气漏入平衡室，经气窗冒出。

遇到这种现象，要停车将损坏的气封换新或清通密封空气通道。

因此，在运转中，要经常检查气窗有否烟气冒出，从而判断气封的密封情况，及时发现问题及早处理。

还要注意保持气窗的滤网清洁，使其与大气畅通，防止因滤网堵塞使气封漏出的烟气不能及时排出而侵入滑油室内，使滑油温度升高、很快变黑 (变质)，润滑作用恶化，导致轴承损坏。

还应特别注意的是，运行中的增压器轴承的油位不断地上升并伴有乳化现象，其原因主要是增压器的冷却水漏入滑油室内所致。遇到这种情况，要立即停车，仔细检查漏水部位，及时予以处理。

二

增压器损坏后的应急处理

在航行中，废气涡轮增压器损坏又不能及时修复时，只能采取应急措施，把损坏的增压器停掉，让柴油机继续运行。

采取应急措施后，既要保持增压器不会进一步被损坏，又要使柴油机排气温度不超过规定的数值。

在航行中发现增压器损坏时，使损坏的增压器停止运转的措施有两种：

如果柴油机停车的时间很短，只需拆下压气机端和涡轮端的轴承盖，用专用工具把转子轴锁住，并在压气机排出管路装上密封盖板，防止增压空气流失；如果允许柴油机停车时间较长，可将转子拆除，并用专用工具封闭涡轮增压器，以防燃气和增压空气外泄。

停增压器运行的应急措施进行后，应降低柴油机的负荷，防止排温过高和冒黑烟，对涡轮的进、排气箱继续保持冷却。

如果在航行中，发现增压器损坏又不允许停车时，应降低柴油机的转速，且只能运行一个较短的时间。

三

增压器的运行注意事项

增压器工作时，流过涡轮和增压器的气流速度都很高，通常是每秒数百米，涡轮和增压器叶轮的旋转速度也很高，往往达到每分钟几千转甚至几万转。

在使用中，无论叶片、转轮和轴等零件的任何损坏变形而相互摩擦、碰撞，都会使蜗轮增压器产生振动、噪音，甚至损坏。

增压器的日常主要管理事项有如下几点。

1.在运行中，主要应注意下列几个参数：

增压器转速、增压器空气压力、增压器端进气滤网和空气冷却器前后的压差等。

应注意观察滑油流动情况，应注意滑油的进口压力和出口温度是否正常。

此外，还要注意废气蜗轮壳的冷却，其冷却水温度为80~85℃。

2．增压器运转时，应经常检查其运转的平稳性，细心倾听增压器的运转响声。

如果叶片断裂或涡轮严重积炭，增压器会发出异常的声音。

3．如果柴油机停车时间较长，为了防止增压器转子弯曲变形，应将其定期转动一个位置。

4.应定期检查、拆检并清洗增压器，并在运转过程中，使用冲洗装置对增压器喷水，以清除积炭和灰尘。

5．当蜗轮增压器发生喘振时，应及时消除。

增压流量变得太小，背压上升很高的情况下，流过增压器的气体会产生强烈涡流。

增压压力或高低，排量或正或负，会使增压器强烈振动，并发出深重的喘息声或吼叫声，这种现象称为增压器喘振。

导致喘振的具体原因很多，主要有气流通道堵塞、柴油机有故障、环境温度变化及运行暂时失配 (如启动加速过快，风浪天气航行时发生飞车)。

消除喘振现象的措施主要是：

平时做好清洗工作，确保气流通道无堵现象，并保持柴油机本身工作性能良好且注意掌握正确的操纵方法。

在应急运行的情况下，采用适当的提高柴油机负荷或降低、提高柴油机转速涡轮等方法。

6．拆装增压器时，应事先阅读说明书，以了解其内部结构拆装顺序以及所需要的专用工具。

当蜗轮增压器在运转中损坏，船上又无备件更换时，可停止其运行。

废气涡轮增压器及其装置的主要故障有：

轴承烧毁、叶片断裂、增压压力降低、增压压力升高过大、涡轮壳体腐蚀等。

四

废气涡轮增压器操作管理

废气涡轮增压器是一种高速旋转机械，在运行中，应经常检查其运转的平稳性，仔细倾听声音是否正常。

注意检测增压器的转速、增压空气的压力及润滑和冷却情况。

应加强维护和管理，防止喘振的发生。

对压气机端消压滤网和空冷器的前后压差应予以注意，因为此压差的增加，直接反映出滤网和空冷器被污染的程度。

当蜗轮增压器受到较轻污染时，应按说明书要求定期进行水洗和干洗，以恢复增压器 的性能收到较好的效果。

但它并不能将已经严重污染的废气蜗轮增压器清洗干净，因而不能代替增压器定期的解体清洗。

本文原创作者系：

中国水产科学研究院南海水产研究所

梁福权，黄应邦，杨北胜，林锡坤，

卢 福，韩  颜

END

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