预防柴油机拉缸的措施

摘 要： 柴油机拉缸是一种危害极大的船舶安全事故，可导致船舶失去动力，威胁船舶和人员的财产生命安全。避免柴油机拉缸的重点应放在预防上. 本文从科学管理柴油机和预防柴油机拉缸方面出发，结合实际案例，对预防柴油机拉缸提出了可行性的建议。

关键词：拉缸；原因；预防

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.034

1 拉缸故障简介

柴油机气缸的拉缸是由于活塞与缸套两个摩擦面之间缺乏润滑油膜，当柴油机在高负荷运行时，燃烧室爆炸压力过大，某些区域产生热力凸起，该热力凸起点会逐渐扩展造成局部熔着、而熔着区域由于部件的相对运动又被撕脱，造成接触面产生硬化层，硬化层破裂产生的金属磨粒会造成相对运动的磨损，产生与气缸中心线平行的高低不平的磨痕，这就是“拉缸”，接触面严重的熔着磨损是造成拉缸的主要原因。

2 拉缸故障实例分析

某轮NO3发电机型号MANB&W-8L23/30H，1280kW，900RPM，废气涡轮增压，当柴油机工作1200h时NO1缸发生拉缸，该缸一进气阀杆断裂，且阀盘碎裂掉入汽缸，造成活塞头与缸套损坏严重，造成全船失电，严重拉缸事故。对該轮进行了故障原因调查分析如下：通过查看轮机日志查看工作参数记录时发现，该副机一直存在排烟温度高的情况，且最高负荷只能达到额定功率50%。检查脱落的气阀残片，发现有数条“贝纹线”，这是疲劳裂纹特征。拆检柴油机的进排气系统，发现空冷器冷却水管部分阻塞；透平喷嘴环积碳严重。于是更换了空冷器，解体清洁了透平以后，排烟温度平均降低了40--50℃，综合上述排查可知：由于冷却水管堵塞，导致扫气温度提高；涡轮增压器效率降低。高的排烟温度导致燃烧室组件受热膨胀，气阀间隙相应变小，气阀与阀座不能有效密封，高温燃气回流冲刷进气阀面和阀座，形成气阀面腐蚀麻点，早期会在阀杆和阀盘形成热疲劳裂纹，进而造成阀盘碎裂，金属碎块会造成活塞头与缸套的损坏，最终造成拉缸。

3 预防发生拉缸的措施

柴油机管理应贯彻“预防为主”的原则。减少故障发生的几率，降低机械故障率和经济损失，在使用上，应严格按照柴油机操作说明和使用注意事项，拉缸故障是完全可以避免的。

3.1 注意运行时的各状态参数值

在柴油的正常海上航行时，各值班人员要密切注意柴油机的各工况参数与运行状态。

（1）汽缸油注油量指标。相应指标应符合说明书的要求。太大的注油率，不但浪费汽缸油，增加运营成本，使部件处沉积物增多，引起活塞环粘着，使气口因积碳而变窄等，还将导致扫气箱着火。注油率太小，很难形成完整的气缸油膜，造成严重咬缸事故。保持活塞环最大清洁度与缸套最低的磨损量是衡量最佳的注油率的两个指标。[1]

（2）排温指标。各缸的排烟温度是否处于正常范围内，一般偏差应控制在平均值5%之内，排烟温度反应燃烧室热负荷与机械负荷参数。油头滴油、高压油泵故障、燃烧室密封不好等都会引起排烟温度的异常。

（3）滑油指标。目前的活塞冷却都是利用套管式的主机系统油冷却，检查其回油的流量与温度，如果回油流量小且温度高表示活塞冷却不良，不良的冷却会导致活塞头过热，进而导致拉缸。

（4）测示功图。运行中要经常测取柴油机的P-V示功图与P-Q功率图，分析各缸的工作状态和内部工况，及时进行调节是十分必要的。如果P-V示功图中若某缸压缩压力明显比其他缸低，则表示燃烧室密封不良，可能是排气阀烧蚀漏气；如果P-Q功率图中某缸图形面积小，则表示此缸做功小，可能是油头或高压油泵故障；如果某缸爆压太高，则需要对单缸油门或者VIT进行调节。

（5）扫气箱检查。每个月对柴油机扫气箱进行检查，检查各道活塞的工作表面是否光亮，磨损指标是否正常是；活塞令是否有卡死；活塞头积碳多少，是否有不正常的磨损；缸套的扫气口是否有倒角和凸台等；活塞下部空间是否有金属及断令等。通过柴油机的运行时的实时监控结合每个月的定期扫气箱活塞与缸套的检查，及时发现各种异常情况，发现问题提前解决。

3.2 燃油方面

燃油的净化是重要环节，应注意检查燃油系统中的粗、细滤器。燃油离心分离是净化燃油最有效的手段，正确选择比重环的尺寸，油温的加热时间和最佳排油量（30%-50%），可以两台分油机并联使用以保证油的质量。在燃油加装时避免不同牌号的燃油混舱，根据加装燃油的硫分选择合适的汽缸油的。为改善低质燃油的性能，添加燃油添加剂。

3.3 良好的磨合

理想的磨合是关系到拉缸与否的重要因素。磨合时使用的滑油品质和数量也是磨合的关键因素之一。初期磨合是拉缸的高发期，因此，在磨合期的负荷应由小到大，转速由低到高，科学合理的分配时间 ，不要急于加大负荷运转。气缸的注油率正常值在1.0--1.4G/KWH之间。

3.4 选择合适的气缸润滑油

柴油机气缸油的选择主要考虑含硫量、柴油机的换气类型等，根据实际机型选择合适碱值和粘度指数的润滑油。

3.5 加强冷却系统维护

柴油机运行中要多检查冷却水的温度和压力，检查各缸冷却水的流动情况，水温保持在要求的范围内，大的温差变化会加速橡皮圈的老化，还会使部件产生机械应力。定期对缸套水进行化验处理和清洗冷却系统水垢，避免柴油机冷却系统异常高温。柴油机停机要利用锅炉的蒸汽或者电加热对缸套、活塞头等部位进行暖缸是十分必要的（65℃），暖缸有利于缸内发火，易于启动，还可以使滑油均匀分布，避免缸套严重磨损，减少壁缸的热应力。[3]

4 总结

在柴油机的管理使用过程中，还要通过现代的科技手段监控缸套、活塞环等摩擦部件的微小磨损变化；定期对系统滑油和扫气箱泄放残油进行分析化验，通过化验油中金属颗粒的含量等提前对拉缸进行预警。只要用科学的方法管理与使用柴油机，用科学的手段及时发现柴油机拉缸的各种隐患。就能避免拉缸的发生。

参考文献：

[1]陈义广.柴油发动机的拉缸检查和预防[J].煤炭技术，2007，26（10）：1.

[2]杜荣铭，钱天祉.船舶柴油机[M].大连：大连海运学院出版社，1988：65-69.

[3]赵宗雄，何文山.船舶柴油机[M].大连：大连海事大学出版社，2001：125-136.

作者简介：王建涛（1974-），男，山东潍坊人，本科，中级职称，船舶轮机长，研究方向：轮机管理与自动化。