周圣兵,曾令林,徐亚运
(1.92339部队,广东 湛江 524005;2.海军4804工厂,广东 湛江 524005)
某船主机为2台16PC2-6柴油机,机带滑油泵为双螺杆泵,正常工作时主机滑油压力为0.50~0.55 MPa。某次坞修期间完成主机部件回装后进行系泊试验时,发现右主机启动后滑油系统不能建立正常油压[1]。故障现象为启动该主机时,机带滑油泵正常运转,系统滑油压力达到0.55 MPa,但约10 s后又迅速下降(此时机带滑油泵吸入口真空度为-0.08 MPa),降至0.20 MPa时滑油预供泵自动启动,向主机滑油系统提供备用油;此时机带滑油泵和滑油预供泵同时运转,维持右主机滑油系统压力为0.20 MPa。
图1为右主机机带滑油泵吸入管系示意图。若打开滑油预供泵出口管与机带滑油泵吸入管之间的截止阀RS24,同时打开机带滑油泵空气泄放孔,可排出大量空气,之后右主机可建立起稳定滑油压力0.55 MPa。每隔20 min再启动右主机,可观察到同样的故障。
图1 右主机机带滑油泵吸入管系示意图
据了解,该船在航时右主机也存在滑油压力低故障,船员同样采用放气措施进行处理。本次修理拆检右主机机带滑油泵时,因为泵体及螺杆存在较为严重的气蚀,对该两部件进行了换新;另外,上次等级修理时,也因为出现了类似故障现象,对泵体及螺杆进行过换新。
由于机带滑油泵每次需要排泄出大量空气后,右主机才能建立起稳定滑油压力,首先排除滑油吸入管路系统是否存在漏气。逐个检查滑油管路系统各阀门和附件安装的完整性和正确性,并将滑油吸入管路截止阀RS5和双联滤器RS8拆检回车间,按标准要求进行密性试验,没有发现阀门及滑油滤器存在渗漏现象;之后又对滑油泵吸入管路系统进行了密性试验,也没有发现渗漏现象。
考虑到发生故障时右主机的机带滑油泵吸入口真空度为-0.08 MPa,但泄放完空气后,油压恢复正常,该泵又能正常、稳定的工作。在排除管路系统存在泄漏的可能性后,需要判断机带滑油泵是否存在密封不严或泵本体是否存在其它缺陷,导致启动过程中吸入了空气。技术人员在更换了1台新的机带滑油泵后再次进行启动试验,该故障依然存在。
在以上工作基础上,需要扩大故障排除范围。经过研究该船左右主机滑油系统设计原理图、管路布置走向及各阀门附件的作用,并与其它同类型柴油机及其系统进行对比后,发现该船左主机机带滑油泵吸入管段(通舱管)长度只有约1 m(如图2 所示,吸入口RS11至截止阀RS14间的管段),而右主机机带滑油泵吸入管段(通舱管)却因为需要穿过滑油储存舱,其长度达到了约5 m(如图3所示,吸入口RS2至截止阀RS5间的管段)。
图2 左主机机带滑油泵吸入通舱管系图
图3 右主机机带滑油泵吸入通舱管系图
仔细分析滑油吸入系统可知,右主机滑油系统中截止阀RS5吸口前的通舱管与滑油循环舱相连,并不封闭,当该主机不工作时,通舱管内的滑油因自重,部分回流到油舱,通舱管形成部分真空,与油舱液面存在压差(油舱外通大气环境);在此条件下,滑油中含有的空气会逐渐分离出来,在通舱管内形成空气柱,与压差平衡;右主机的通舱管长约5 m,远比左主机的通舱管长,可形成相对较长的空气柱。稍微静置一段时间后再启动右主机时,机带滑油泵会抽吸截止阀RS5出口到机带滑油泵之间管路存在的滑油,但抽完之后就开始抽吸截止阀RS5吸口前的通舱管内空气。因此,故障形式就表现为启动阶段10 s内能建立起正常滑油压力,但随后主机滑油压力迅速下降,降至0.20 MPa时主机滑油预供泵自动启动,向主机滑油系统备用供油。
综上分析,可以确定该船右主机启动后不能正常建立滑油压力的主要原因为:机带滑油泵吸口前通舱管过长,在停机期间,管段内滑油中析出较多空气,导致机带滑油泵再次启动后工作不正常。因此,技术人员决定在右主机机带滑油泵通舱管吸入口处(如图3所示,RS2处)安装1个吸入止回阀RS150T,安装该阀后,通舱管段总是处于注满滑油状态,不会再出现空气柱。经验证,安装该吸入止回阀并排出系统内空气后,右主机多次启动均能顺利建立稳定滑油压力0.55 MPa,故障得到解决。
通过对该故障的原因分析和排除工作,总结经验如下:排除故障过程要本着“先简单后复杂,先局部后系统”的原则,进行针对性的原因分析和排除故障[2];设计、建造和修理同型船和同型装备时,当管路较长时应考虑会否发生空吸问题,适当增设吸入止回阀,有效避免类似的故障发生。