大家好！我是孫老軌，主機已經(jīng)備妥，準(zhǔn)備開航！
以下是正文
YKY輪是一艘2020年建造的智能、環(huán)保型VLCC，主機型號為MAN B&W 7G80 ME-C 9.5 TⅢEGR X 1set。本文通過一起非典型案例，深度分析ME主機排氣閥行程短的故障原因和排除方法。
一、故障現(xiàn)象
某日YKY輪在新加坡海峽機動航行，主機轉(zhuǎn)速35RPM。0800時例行檢查發(fā)現(xiàn)，NO.3缸排氣閥沖程變小。調(diào)閱COCOS內(nèi)曲線發(fā)現(xiàn)，自0620時開始就有逐漸減小的跡象。該缸排氣閥換新后運行了2000小時（見圖1）。
圖1 排氣閥沖程曲線
由圖1可以看出，0620時以前，排氣閥開閥沖程一直正常。0620時以后，排氣閥開閥沖程逐漸有減小的跡象。自0735時開始逐漸偏離正常軌跡，開閥沖程比其他缸小10mm左右。到0800時曲線已經(jīng)明顯偏離正常曲線位置，偏差達到15mm左右。從曲線變化來看，排氣閥開閥沖程惡化較快，因偏差在主機控制系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)，所以并未觸發(fā)任何報警。為了更好地分析問題，我們及時在MOP電腦上手動保存了該缸HCU EVENT曲線。
根據(jù)對COCOS曲線、HCU EVENT曲線、同期NO.4缸HCUEVENT曲線對比（見圖2、圖3）的分析，懷疑是排氣閥開閥執(zhí)行機構(gòu)出了問題，原因可能包括以下幾點：
圖2
圖3
1.排氣閥驅(qū)動油缸上部節(jié)流閥失去節(jié)流作用，導(dǎo)致高壓驅(qū)動油從該節(jié)流閥泄放至回油管路。
2.排氣閥開閥驅(qū)動活塞密封不嚴(yán)，大量液壓油泄漏至空氣彈簧活塞上部，進而流至回油系統(tǒng)。
3.排氣閥位置Sensor故障，檢測不準(zhǔn)確（因為故障是逐漸惡化，故該項的可能性較?。?。
4.FIVA閥閥芯卡阻（從該閥的工作原理以及故障現(xiàn)象、MOP電腦HCU EVENT CH30 曲線來看，該項的可能性較?。?/span>
5.ELVA閥工作段混入雜質(zhì)，導(dǎo)致開閥逐漸惡化。
6.排氣閥促動泵低壓油進口單向閥止回功能減弱或失去止回作用。
7.排氣閥驅(qū)動油管泄漏（與節(jié)流閥失效作用相同）。
8.CCU控制單元MPC10控制板故障。
從HCU EVENT CH34曲線看（見圖3），排氣閥在開閥處不能持續(xù)維持，且下降快速。從與NO.4缸的對比中可以看出，NO.3缸CH34曲線開閥最大處閥值小很多，且下降很快。其余曲線（CH30、CH70）并未發(fā)現(xiàn)明顯區(qū)別，放大NO.3缸CH30和CH70曲線發(fā)現(xiàn)FIVA與導(dǎo)閥的跟隨性很好，由此可以基本判斷導(dǎo)閥、FIVA閥、MPC10板是正常的。因為主機轉(zhuǎn)速較低且開閥沖程偏差值不是很大，該缸的Pi、Pmax、Pcom并無差別，所以懷疑位置sensor也存在工況不穩(wěn)定的情況。由以上分析，基本可以判斷問題出在上述的（1）、（2）、（3）、（7）四項中。
本著從簡單入手解決問題的思路，我們準(zhǔn)備在出海峽、解除備車后及時更換排氣閥上部節(jié)流閥。0900時解除備車后，停車更換排氣閥上部節(jié)流閥。檢查換下的節(jié)流閥并未發(fā)現(xiàn)異常，換節(jié)流閥后FunctionTest各參數(shù)均在正常范圍內(nèi)，但是Function Test過程中的HCU EVENT（見圖4）顯示故障并未解決。開閥閥值仍然過小，而且下降過快，由此可以判斷上述的(1）可以摒除。因海況原因主機各工況均未出現(xiàn)明顯異常，只能動車維持航行，此時NO.3缸開閥沖程較其他缸小20mm左右。鑒于這種狀況，準(zhǔn)備在海況允許的情況下再停車更換排氣閥上部驅(qū)動油缸部分。
圖4
1500時主機NO.3缸因排氣閥打開行程過低觸發(fā)警報，主機Slow Down，MOP電腦中Trouble Shooting自動記錄HCU EVENT曲線（見圖5）。
圖5
經(jīng)詢問駕駛臺,航路、海域狀況允許停車。按照前期分析的情況，我們決定更換排氣閥執(zhí)行油缸。停車后,將NO.3缸排氣閥油缸換新,并檢查控制空氣安全閥鎖緊螺栓MARKER無異常。在更換油缸過程中發(fā)現(xiàn)空氣彈簧下部液壓油液位較高，已經(jīng)超過控制空氣進口，于是將多余的液壓油清除后裝復(fù)執(zhí)行油缸。此時，根據(jù)分析和前期的相關(guān)操作更加懷疑是驅(qū)動油缸執(zhí)行活塞泄漏嚴(yán)重導(dǎo)致排氣閥沖程過小的。但是拆檢執(zhí)行活塞后并未發(fā)現(xiàn)任何異常：活塞環(huán)彈性正常，厚度（4.75mm）與新環(huán)無差異，搭口無磨損，活塞本體無摩擦跡象，油缸內(nèi)壁光滑無拉痕（需要注意的是，在此次更換執(zhí)行油缸的過程中并未將液壓油管全部拆下，只是將上部接頭拆下，松開下部螺栓以后將液壓油管順時針向船尾旋轉(zhuǎn)了一定的角度。僅僅是這一個貪圖省事的操作，給后續(xù)解決問題增加了很多麻煩）。
油缸裝復(fù)后，在Function Test過程中Verify ExhaustValve(CH 34)數(shù)值僅為7MA（正常值應(yīng)為10～20.5MA）。多次重復(fù)Function Test操作，Verify Exhaust Valve(CH 34)數(shù)值也沒有改觀。根據(jù)經(jīng)驗，該數(shù)值應(yīng)在12.5MA左右。跳過Verify Exhaust Valve(CH 34)這一步，直接進行排氣閥開關(guān)操作，結(jié)果開閥最大沖程僅為2～3MM，排氣閥已經(jīng)完全不能打開（見圖6）。
圖6
在進行排氣閥開關(guān)操作時發(fā)現(xiàn)，促動泵聲音異常，液壓油管較之正常開閥時震動劇烈，類似于液壓油管內(nèi)部有撞擊的現(xiàn)象或者排氣閥卡死在閥殼中，與上述的原因分析有較大差別。由此，我們就草率地將液壓油管泄漏這一項排除了（這一錯誤，差點導(dǎo)致在錯誤的道路上越走越遠）。
為查找并排除以上列出的可能原因，我們將位置Sensor、導(dǎo)閥、MPC10版、促動泵上部單向閥全部更換，并逐一Function Test、手動開關(guān)排氣閥，結(jié)果故障依舊。這些操作結(jié)束以后，我們將前期故障分析的（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（8）項原因全部排除了（問題解決以后逆分析——從HCU EVENT曲線的FIVA Set Point、FIVA feedback（CH 30）、FIVA Controller（CH 70）曲線狀態(tài)可以第一時間排除導(dǎo)閥、MPC10板故障的可能，完全沒有必要使用備件驗證）。
1.故障排除
經(jīng)過上述一系列的分析與驗證，我們感覺故障原因出在排氣閥前，即極有可能是驅(qū)動油管泄漏或是促動泵有問題引起排氣閥開關(guān)行程變小。排氣閥液壓油管檢漏孔有兩處，分別為液壓管本體檢漏孔和接觸面檢漏孔（見圖7、圖8）。
圖7
圖8
圖7中的093即為液壓油管本體泄漏檢漏孔。啟動液壓泵以后，打開絲堵093即可觀察其內(nèi)部有無泄漏。因其與低壓液壓油回油管路相通，為輕微負壓，主機不運行時可以隨時打開檢查此孔。
圖8中的235即為接觸面泄漏檢漏孔。從檢查結(jié)果來看，液壓油管本體并無泄漏，但打開圖8中的235后發(fā)現(xiàn)，接觸面泄漏嚴(yán)重。后將油管拆下，經(jīng)檢查，接觸面處有明顯磨損、劃痕等缺陷。測量液壓油管T22-02數(shù)值（見圖9、圖10），其上部為23.8mm，其下部與促動泵接觸面僅為22mm。
圖9
圖10
將T22-02數(shù)值按照說明書要求調(diào)節(jié)至24mm后裝復(fù)液壓油管，將固定螺栓按照說明書要求75N.M上緊，MOP板內(nèi)FunctionTest測試，第一次測試時Verify Exhaust Valve(CH 34)數(shù)值僅為7.6MA。測試程序三次以后，Verify Exhaust Valve(CH 34)數(shù)值達到12.3MA。連續(xù)運行排氣閥開關(guān)程序一段時間后，排氣閥沖程逐漸達到120mm左右（系統(tǒng)中排氣充油過程）。將前期驗證用導(dǎo)閥、MPC10板換回原件并做Function Test，手動進行排氣閥開關(guān)程序正常后，運行中機旁檢查促動泵聲音、液壓油管振動狀態(tài)，恢復(fù)到正常，液壓油管不再劇烈震動。從Function Test可以看到CH 34曲線正常，曲線形狀、閥值與NO.4缸Function Test時的記錄幾乎無差別（見圖11）。
圖11
以上操作完成以后，就基本確定故障原因找到了，可以解決了。機艙試車一切正常后，主機轉(zhuǎn)駕駛臺控制恢復(fù)航行。
2.故障警示
通過檢查參與排氣閥運行的全部部件和對比驗證結(jié)果，本次排氣閥沖程減小的原因與節(jié)流閥、驅(qū)動油缸、Sensor、導(dǎo)閥、單向閥、MPC10板無關(guān)。其根本原因是，液壓油管在主機運行過程中因為震動等原因鎖緊螺母逐漸松動并導(dǎo)致T22-02數(shù)值逐漸減小、液壓油少量泄漏，從而出現(xiàn)排氣閥開閥沖程逐漸減小。后續(xù)為了解決問題，在更換排氣閥驅(qū)動油缸的過程中未將整根油管拆下檢查并測量T22-02數(shù)值，以致油管旋轉(zhuǎn)過程中T22-02數(shù)值繼續(xù)減小，造成液壓油大量泄漏至回油管路、驅(qū)動油管內(nèi)而不能建立壓力，排氣閥徹底不能打開。
此次故障給我們帶來了以下警示：
（1）在更換排氣閥、吊缸等涉及排氣閥液壓油管拆裝的有關(guān)操作時，必須將整根液壓油管拆下測量T22-02數(shù)值，保證其數(shù)值在23～24.5mm內(nèi)。
（2）日常工作中定期檢查COCOS曲線，一旦發(fā)現(xiàn)排氣閥行程變化，就要及時保存COCOS曲線，手動下載HCU Event曲線，并仔細分析曲線變化，縱向、橫向?qū)Ρ惹€差別。如確認(rèn)各部件沒問題，則盡量不要將問題擴大化，相信曲線顯示的信息。
（3）定期保存各轉(zhuǎn)速下的HCU EVENT曲線（轉(zhuǎn)速不同，其形狀和閥值有所不同），尤其在做Function Test時的曲線時，該曲線對解決問題并驗證正常與否非常重要。
（4）不要輕易擴大問題的查找范圍，因為在擴大查找范圍的過程中有可能添加新的問題。
（5）排查排氣閥行程變小的原因時，除了檢查節(jié)流閥外，檢查液壓油管是否泄漏同樣重要，也是最簡單的檢查方法（因與回油管路連接、所處位置等原因，檢漏孔內(nèi)是負壓，只要主機不運行可隨時打開）。
作者簡介
作者：李文平, 中遠海運船員管理公司大連分公司輪機長
聯(lián)系客服
