船舶自动反冲洗滤器损坏原因及对策

赵立震

（南通中远海运川崎船舶工程有限公司，江苏南通 226005）

1 船舶自动反冲洗滤器原理

船舶进柴油机的燃油供油管上应装设燃油细滤器，该滤器的精度应满足柴油机厂的要求。自动反冲洗滤器是船舶滤器中的一种，会影响船舶柴油机的安全运营，出现故障后需尽快修复解决。

自动反冲洗滤器由筒体、不锈钢滤网、排污部分、传动装置及电气控制部分组成。过滤工作时，待过滤的水由水口进入，流经滤网，通过出口进入用户所需的管道进行工艺循环，水中的颗粒杂质被截留在滤网内部。如此不断的循环，被截留下来的颗粒越来越多，过滤速度越来越慢，而进口的污水仍源源不断地进入，滤孔会越来越小，由此在进、出口之间产生压力差，当压差达到设定值时，差压变送器将电信号传送到控制器，控制器启动驱动马达通过传动组件带动轴转动，同时排污口打开，由排污口排出，当滤网清洗完毕后，压差降到最小值，系统返回到初始过滤状态，系统正常运行。

2 自动反冲洗滤器故障现象

多条船的燃油自动反冲洗滤器出现故障，检查后发现损坏情况有以下4 类。

2.1 烛式滤芯损坏

（1）烛式滤芯滤网帽子松脱、焊缝脱焊。某轮发现自动反冲洗滤器的工作效果不正常，船员准备清洁滤芯时发现，1 根滤芯缺少帽子、8 根滤芯帽子松脱，1 根滤芯滤网合拢处脱焊，2 根滤网破损（图1～图2）。

图1 滤芯网线松脱与网孔变大

图2 滤芯滤网表面刮痕

（2）烛式滤芯滤网表面有刮痕。某轮自动反冲洗滤器工作效果较差，打开滤器后发现烛式滤芯损坏（图3）。更换新的备件后，滤器工作正常。

图3 滤芯滤网破损

（3）烛式滤芯破裂且表面有翘曲和折痕。某轮船员观察到自动反冲洗滤器运行异常，发现滤器出现压力报警，自动反冲洗控制器在船舶航行时总是运行，滤芯清洗频繁，清洗间隔时间变短。拆开后发现，烛式滤芯破裂，表面有翘曲和折痕（图4）。

图4 滤芯滤网破裂翘曲

2.2 滤芯密封圈破裂

某轮船员在日常保养时，发现燃油自动反冲洗滤器密封处有渗漏油的情况，拆开滤器后发现滤芯密封圈破裂损坏（图5）。

图5 自动回洗滤芯密封圈破裂

2.3 电磁阀故障

某轮船员发现自动回洗滤器无法正常工作，切换到旁通滤器后清洗了烛式滤芯，清洗并检查了电磁阀。自动回洗滤器重启后，无论手动模式还是自动模式均不能正常工作，但更换电磁阀新备件后滤器工作正常，因此判断滤器的电磁阀损坏。

2.4 排气单元浮球密封材料损坏

某轮船员发现，燃油连续从自动反冲洗滤器两个腔室自动排气组件处泄漏，大约6～8 t/d 的燃油通过自动排气口进入燃油溢流柜。船员换到旁通滤清器后打开该滤器，发现排气单元浮球特氟龙密封撕裂脱落，因此燃油不断地通过排气组件处泄漏（图6）。用新浮球备件予以更换后，故障解除（图7）。

图6 损坏的浮球特氟龙密封

图7 新浮球的特氟龙型材料位置

3 损坏部件原因分析

3.1 烛式滤芯

3.1.1 损坏原因

对于频繁出现的滤芯问题，需对滤芯滤网损坏原因进行推测分析。对损坏的滤芯样品进行分析，根据滤网破裂处的断口确定破裂的原因，有以下3 种可能。

（1）过滤介质的腐蚀。由于滤芯破裂的形状为长条状，如果因为过滤介质的腐蚀，损坏的形状应该为不规则状，因此该假想不成立。

（2）在过滤介质中含有尖锐的硬物而造成滤网的破裂。燃油自动反冲洗滤器所配套的系统为主机燃油供油单元，燃油从日用燃油柜抽出时，供油泵前配有粗滤器。粗滤器的精度为40～60 目/吋，尖锐的硬物应该被拦截，因此该假想也不成立。

（3）由于该滤芯使用的特殊工况而造成滤网疲劳破裂。该滤芯装配在自动反冲洗滤器上，由于使用的特殊工况，正常过滤状时滤芯处于压缩状态，而反冲洗时滤芯处于膨胀状态，因此该滤网受到交替循环应力，当其超过材料的疲劳强度时滤网则会出现疲劳断裂。

3.1.2 实际损坏原因分析

（1）滤芯滤网受到外部硬物碰撞。

（2）在清洗过程中造成的损坏。虽然自动反冲滤器能进行反复清洗，但由于过滤介质的原因，滤网在长期使用后仍会被堵塞，此时需要进行人工清洗，在清洗过程中可能会受到外部硬物的撞击。另外，清洗滤芯时应禁止用钢刷来洗刷滤芯，以免造成滤芯破损。

（3）船员拆装滤芯时不小心操作造成滤网破损。在拆出滤芯进行清洗时，船员需要先将滤筒拆除，在拆除螺钉后起吊滤筒，如果不小心让滤筒内壁碰撞到滤芯，也会造成滤网的破损。

（4）滤芯压差过大，频繁冲洗后造成滤网破损。当过滤介质中杂质含量较多，滤器超过其过滤能力，进出口压差一直超过压差发讯器清洗点的时候，滤器会频繁地反冲洗，这会对滤网造成很大损伤。这在滤网上的体现就是，滤网一直在收缩和膨胀，因为滤芯为焊接而成，有一条条形焊缝，滤网在收缩和膨胀过程中条形焊缝边上的滤网一直在折叠弯曲，在一段时间后它也会折断。如果频繁反冲洗过程中反冲洗压缩空气压力升高，此现象会被加剧，但这种原因造成的滤网损坏大部分在焊缝的边缘。从滤芯破裂处的外观可以看出，断口比较整齐，应该是交替应力造成的滤芯破裂（图8）。

图8 滤芯破裂

3.2 滤芯密封圈

滤芯密封圈通常在高温下可以使用3～6 个月，但该密封圈的使用时间不到2 个月，这说明产品有质量问题，需要改进密封圈，密封圈应选择更耐用的材料。

3.3 电磁阀

电磁阀是精密部件，混入杂质容易导致损坏。经检查发现，以下两个原因导致电磁阀损坏（图9）：

图9 电磁阀损坏原因

（1）控制空气被污染。杂质进入控制空气，导致空气不洁净，损坏电磁阀。

（2）电磁阀被热的燃油污染。在排气口发现燃油污染，在电磁阀内部发现颗粒。

3.4 排气单元浮球密封

通常排气单元浮球密封材料至少使用半年以上，但该浮球密封不到两个月。密封材料不耐用属于产品质量问题，需要改进密封材料，选择更耐用的材料。

4 故障处理对策

4.1 滤网被外物碰伤

以后自动反冲洗滤器在发货时随机配套拆卸杆，在起吊滤室时滤室不会左右晃动，保证在拆卸滤室时不会碰擦到滤芯，并在说明书中增加拆卸滤芯注意事项，进一步增强船员对滤芯的保护。

4.2 滤芯压差过大、频繁反冲洗造成的滤网疲劳破裂

（1）油品品质差，船员在维修保养自动反冲洗滤器时需要经常手工清洗，这样就避免滤器的频繁反冲洗，并在说明书中完善此内容。为防范在清洗过程中造成损坏，滤芯清洗注意点如下：①拆卸滤筒垂直起吊，用手拉葫芦缓慢地向上拉动滤筒，保证滤筒的内壁不碰触烛式滤芯，防止损坏烛式滤芯；②在拆卸和装配烛式滤芯时，请用滤芯扳手进行操作，严禁用手拧；③如果滤芯严重堵塞，则需将滤芯浸入装有轻柴油的合适容器内，且容器内清洗液不得从上面溢入滤芯的清洁面；④浸洗后将滤芯从容器中取出，用清洗枪喷射压缩空气吹干净，如有必要请重复多次，清洗滤芯时切禁使用金属刷来刷洗滤芯的表面；⑤清洗多次后如果滤网仍不干净，则送专业超声波清洗站清洗。

（2）进一步提高滤芯的制造质量，加强对滤芯焊缝的控制，严格控制焊机的焊接电流，防止焊机过流造成滤网材料的脆化，从而造成滤网的破裂。

（3）原滤网材料为316L、等级较高，不考虑更换更高等级的材料。

4.3 滤芯密封圈损坏

选择更耐用的材料制作密封圈，从而使用寿命更长。

4.4 电磁阀损坏

电磁阀损坏的预防措施有两个，一是在控制空气管中安装一个空气滤清器，以防不洁净的空气损坏电磁阀；二是采取保护电磁阀的措施，如注意例行检查、及时清洗，避免电磁阀被燃油污染等。

4.5 排气单元浮球密封损坏

选择更耐用的材料制作排气单元浮球密封，从而使用寿命更长。

5 防范改善措施

（1）针对烛式滤芯滤网，焊接滤网时的注意事项有：①接通冷却水源，控制焊接电流，启动设备开关，焊牢焊缝，注意焊缝处不得有虚焊，烧黑和击穿等缺陷；②自查滤网焊缝是否牢靠，如果不合格则严禁转入下一道工序。

（2）针对自动回洗滤器滤芯密封圈，采取的措施有两个：一是改进密封圈，采用更耐用的材料的密封圈；二是船员在保养时注意检查，损坏即换新。

（3）针对自动回洗滤器电磁阀，需要将安装空气滤清器作为标配，防止电磁阀混入燃油杂质，而且船员需定期保养、发现杂质立即清洁。

（4）针对排气单元浮球密封材料损坏，采取的措施有两个：一是改进浮球密封材料，采用更耐用的材料；二是需船员定期保养检查，损坏即换新。