基于MC型船舶框架下的主机活塞视情检修可行性探究实践

熊本甲

摘 要：对主机活塞进行视情检修的主要目的是保证船舶安全运行的时长。一般情况下，采取的都是视情检修的方式，只有特殊时期才会采取吊缸检修的方式。以中海油运76 000 t油轮的MAN B&W 6S60MC主机为例，简要论述了MC型船舶框架下主机活塞视情检修的可行性，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：MC型船舶框架；主机活塞；视情检修；活塞吊缸检修

中图分类号：U672.2 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.120

在MAN公司所生产的新型MC型船舶中，主机技术经过创新，大大提高了主机燃烧室部件的运行可靠性，有效延长了其使用寿命。同时，对于主机活塞来说，其性能也增强了。活塞吊缸的检修周期原在12 000～16 000 h之间，这一时间段的设置相对比较保守。如果使用一定的监控手段对活塞进行视情检修，那么，将会延长其检修间隔，甚至延长一倍也是非常有可能的。

1 决定活塞吊缸检修的关键因素

决定活塞吊缸检修的关键因素比较多，最主要的有以下几点：①活塞环的磨损达到最大；②活塞的顶烧蚀量达到最大；③活塞环的槽天地间隙超过标准；④活塞环熔着（拉缸）、断裂、密封等失效；⑤缸套熔着（拉缸）、磨损超标，出现裂纹，需要修复或者更换。

2 主机活塞视情吊缸检修的可行性

2.1 新型燃烧室上移式气缸盖

在新型技术中，燃烧室使用了上移式气缸盖，气缸盖的高度增加，则缸盖和缸套的接触面与以往相比则偏下，而且活塞头的长度变长，燃烧室基本上都在缸盖和活塞头组成的空腔内部。缸盖和活塞头使用的是S17MoS高强度耐热的合金钢，而且它们基本上不会产生机械磨损，有效保证了其使用年限。当缸盖与缸套接触面下移时，降低了缸套上方所承受的机械应力和热应力。与传统技术相比，缸套顶部承受的温度和压力都下降了，而且缸套、活塞环等的腐蚀和磨损程度也相应减小。

2.2 新型活塞

新型活塞技术将第一道环以上的活塞环的顶部提高，使活塞环与燃烧室的距离变远，有效保护了气缸的润滑油膜，缸套、活塞环和活塞环槽的腐蚀、磨损情况也有所缓解，进而减小了高温高压对活塞的冲击。对活塞环等的磨损和烧蚀程度的检查可以通过扫气口完成。

2.3 新型活塞环

新型的第1道活塞环使用的是能够对活塞环磨损进行有效补偿，而且保证搭口处的密封性，不会造成燃气泄漏的重叠式搭口。在此过程中使用的是CPR活塞环，周围有斜向CL泄压槽，其作用是避免活塞环因为局部表面压力过大而断裂。同时，活塞环径向厚度的增加可以延长其使用年限。另外，径向外表面有一层比较好的耐磨合性的金属层，它也能延长活塞环的使用寿命。

2.4 扫气阀技术的创新

新型扫气阀采用的是W形排气阀座和Nimonic排气阀。该排气阀座与排气阀之间形成了3个接触面和2个环形气腔。在压缩扫气的过程中，2个环形气腔中充满了低温扫气空气，使得高温高压燃气无法进入上方的两道环密封面中。采取这种方式有效降低了排气阀和阀座的温度，并对上部两道密封面起到了有效的保护作用，降低了其被腐蚀的概率。同时，上面的两道接触面比较窄，为密封和散热创造了便利的条件，而且还能彻底清除排气阀上的结碳。最下方的密封面则采用的是非接触式间隙，一般不会磨损。Nimonic排气阀采用的是特殊材料，有效提高了其耐高温性和耐腐蚀性，从而延长了排气阀和排气座的使用寿命。

3 主机活塞视情吊缸的检修目的

主机活塞视情吊缸的检修目的是：①延长吊缸的使用周期，减少吊缸被更换的次数；②节省相关的备件和维修支出；③有效减少船员的工作量；④减少缸套因为新活塞环在磨合期所产生的额外磨损，延长缸套的使用年限；⑤确定主机能够安全运行时长的最大值。

4 主机视情吊缸的检修要求

执行MC型船舶主机活塞视情检修的相关人员必须非常熟悉主机设计和生产商的相关要求，明确船舶主机视情吊缸检修的相关流程和检修要求，并完成必要的主机跟踪测量等工作。同时，还要以谨慎、负责的工作态度，用主机扫气箱全面检查活塞、缸套等使用情况，并填写检修申请表。检修延长时间每次最多为1 500 h，到期后再重新检查、测量和申请。每缸的累计最大运行时长为32 000 h。

管理检修工作的相关人员必须熟悉MC型船舶视情吊缸检修的规章制度，为检修人员进行操作方面的培训，同时，还要为他们提供必要的检修工具。当管理人员收到检修申请表后，必须亲自核实主机的检查信息。如果有疑问，可再次检查，确定准确无误后才可批准。

中海油运76 000 t载重座轮运行12 000 h后进行第一次常规吊缸检查时，测量结果为：第一道活塞环的泄压槽深度为2.70 mm，新环为30 mm，极限为1.3 mm；相对径向宽度为19.9 mm，新环为20.2 mm，极限为17.2 mm；磨损量为0.025 mm/千小时。因此，预测第一道活塞环的使用寿命能够超过60 000 h，而其他数据非常小，可以忽略不计。以第一次检查结果为依据，对其他缸进行视情吊缸检修。目前，其运行时长已经超过18 000 h，还没有进行吊缸检修。扫气口测量到第一道活塞环泄压槽的平均深度为2.68 mm，各状态较好。由此可知，其运行时间延长至32 000 h进行吊缸检修也是可行的。

5 结束语

综上所述，影响主机活塞和缸套组件磨损的因素比较多，其是否需要进行吊缸检修，主要依据的是科学的监控结果。使用了新技术后，不仅延长了燃烧室部件的寿命，对活塞和缸套组件的监控也在一定程度上降低了视情吊缸的检修难度。管理人员的有效维护和管理对保证主机的安全运行有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]谢忠旭.船舶轮机检修中常见问题及对策讨论[J].中国机械，2014（19）.

[2]李玉全.船用MAN B&W主机技术改进后活塞和缸套的检查管理[J].世界海运，2012（10）.

[3]赫永霞.浅谈船舶电气故障的检修方法[J].电子世界，2013（24）.

〔编辑：白洁〕