大慶××輪主機(jī)掃氣箱著火原因分析與技術(shù)管理建議

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1、譚鑫波：輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文0引言船舶主機(jī)掃氣箱著火，嚴(yán)重威脅著船舶航行安全和船員的生命安全?，F(xiàn)代船用柴油機(jī)的設(shè)計(jì)與制造工藝越來越先進(jìn)、可靠性日益提高，在日常運(yùn)行中，如果船員能夠進(jìn)行正確的操作和維護(hù)保養(yǎng)，諸如掃氣箱著火、曲拐箱爆炸等惡性事故本不該發(fā)生，但遺憾的是，此類惡性事故仍屢有出現(xiàn)，實(shí)在催人深思。相關(guān)機(jī)構(gòu)曾專門進(jìn)行過統(tǒng)計(jì)，80%--90%的海上事故是由人為因素所導(dǎo)致的，經(jīng)過這段時(shí)間的實(shí)習(xí)，對于船上工作中“人”這一主體因素的作用的認(rèn)識更加深刻，并且更加堅(jiān)信，船員因素即“人”的因素是船舶安全運(yùn)行最重要的因素，也是船舶事故最直接、最主要的導(dǎo)火索，本文后續(xù)對于我船事故原因的分析和日常管理的建

2、議都著重闡述了“人”這一關(guān)鍵因素的作用。近年來，出于經(jīng)濟(jì)效益考慮，船用低速柴油機(jī)大力發(fā)展推行減速運(yùn)行及摻渣并進(jìn)的節(jié)能措施，經(jīng)濟(jì)效益較為顯著。但是，船舶主機(jī)在低速、低負(fù)荷工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，其運(yùn)行點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)工況點(diǎn)較遠(yuǎn)，如果日常技術(shù)管理中技術(shù)管理不夠系統(tǒng)、細(xì)致，沒能充分重視燃油質(zhì)量變差與減速運(yùn)行二者之間的關(guān)系，以及對減速摻渣運(yùn)轉(zhuǎn)后氣缸熱負(fù)荷偏高、燃燒工況惡化等情況，則容易導(dǎo)致噴油系統(tǒng)匹配工作失調(diào)，使得掃氣箱著火這一惡性事故的發(fā)生幾率大增。日常該如何加強(qiáng)日常技術(shù)管理，避免掃氣箱著火事故的發(fā)生？本文對這一問題進(jìn)行了分析探討。1掃氣箱著火現(xiàn)象分析大型二沖程低速柴油機(jī)掃氣箱著火是較為常見的故障之一，其發(fā)生時(shí)

3、，通常是在某一缸掃氣口下方首先發(fā)生著火很快蔓延至整個(gè)掃氣箱。以致使柴油機(jī)排氣溫度明顯升高，掃氣箱過熱，掃氣溫度升高，煙囪冒黑煙；柴油機(jī)轉(zhuǎn)速下降；與相應(yīng)缸相連的增壓器轉(zhuǎn)速升高，發(fā)生喘振；嚴(yán)重時(shí)可因壓力，溫度急劇升高發(fā)生掃氣箱爆炸，增壓器也可能因轉(zhuǎn)速過高而導(dǎo)致軸承損壞，甚至壓氣機(jī)葉輪爆炸。11譚鑫波：輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文關(guān)于掃氣箱著火的具體原因，因不同船舶，不同機(jī)器具體的設(shè)計(jì)因素、外部運(yùn)行條件、船員操作習(xí)慣的不同而不盡完全相同，但根據(jù)燃燒原理分析，其機(jī)理都是相通的，即掃氣箱內(nèi)積聚了大量可燃物；有高溫?zé)嵩创嬖凇Ｔ诖瑢?shí)習(xí)期間，通過查閱船上圖書室的圖書期刊、技術(shù)資料及虛心向經(jīng)驗(yàn)豐富的輪機(jī)員請教，理

4、論聯(lián)系實(shí)際，對掃氣箱著火的原因進(jìn)行了歸納總結(jié)。掃氣箱著火現(xiàn)象，在柴油機(jī)于額定工況下運(yùn)行，并且日常技術(shù)管理到位的前提下，是不容易發(fā)生的。如果技術(shù)管理不當(dāng)，而柴油機(jī)又經(jīng)常或大部分時(shí)間都處于低速、低負(fù)荷工況或超速、超負(fù)荷工況下運(yùn)行，則掃氣箱著火現(xiàn)象極易發(fā)生，本文結(jié)合前人的研究成果，對這兩種工況下掃氣箱著火的常見原因分別進(jìn)行了分析。1.1低速、低負(fù)荷工況1.1.1壓縮比下降導(dǎo)致燃燒條件惡化近年來，因燃油價(jià)格升高，船公司普遍推行降速運(yùn)行、燃油摻渣或使用較差等級的燃油等措施以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。摻渣后的燃油及低于設(shè)計(jì)等級的燃油,其自燃性能比原設(shè)計(jì)燃油要差許多。機(jī)器經(jīng)過長時(shí)間使用后，其運(yùn)動部件（主軸承，連桿大、

5、小端軸承）磨損下沉，活塞組件也會因磨損而出現(xiàn)不同程度的泄漏，這會導(dǎo)致氣缸壓縮壓力下降。此外，在低速、低負(fù)荷工況下，氣缸漏氣的散熱損失增加，壓縮終點(diǎn)的壓力和溫度均偏低，導(dǎo)致滯燃期延長，燃燒過程后移。部分老舊船舶的主機(jī)由于設(shè)計(jì)或生產(chǎn)時(shí)期較早，其設(shè)計(jì)理念往往是片面追求高效率，機(jī)器的制造、安裝、調(diào)正都按照額定功率與額定轉(zhuǎn)速條件下進(jìn)行，以此為依據(jù)選擇一個(gè)最佳的燃油提前角，以后的安裝、調(diào)整都以此燃油提前角為依據(jù)。但在壓縮比下降的情況下，如繼續(xù)使用原設(shè)計(jì)條件下的噴油提前角，受上述各種因素的影響，往往因燃燒狀況不良而引起氣缸后燃，這是造成掃氣箱著火的根本原因。此時(shí)，在增壓度一定的情況下，主要通過調(diào)整壓縮

6、比來提高氣缸壓縮終點(diǎn)的壓力和溫度，從而改善低負(fù)荷工況下的燃燒情況。1.1.2換氣失效對于定壓增壓型柴油機(jī)而言，由于排氣總管容積較大，低負(fù)荷時(shí)排氣總管中壓力低，能量較少，在節(jié)能減速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，尤其是輸出功率低于額定功率的50%（轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的79%）時(shí)，增壓器轉(zhuǎn)速偏低，增壓空氣壓力下降較多。增壓空氣壓力過低，一方面使進(jìn)入氣缸的空氣量較少，造成過量空氣系數(shù)較小，壓縮終點(diǎn)壓力溫度降低，導(dǎo)致燃燒不良，后燃加劇，容易形成結(jié)炭。另一方面，對二沖程柴油機(jī)，在其自由排氣階段，當(dāng)掃氣壓力過低時(shí)，缸內(nèi)壓力超過掃氣壓力很多，就很容易發(fā)生廢氣通過開啟著的掃氣口倒沖進(jìn)入掃氣箱，這些高溫廢氣遇到積聚在掃氣箱中的

7、可燃物就會導(dǎo)致掃氣箱著火。11譚鑫波：輪機(jī)工程專業(yè)畢業(yè)論文1.1.3噴油提前角失配一般情況下，對噴油始點(diǎn)不變(回油孔式噴油器)的機(jī)型而言，低轉(zhuǎn)速對噴油提前角的影響不大。但在減速摻渣情況下，則會導(dǎo)致發(fā)火時(shí)刻延遲，此時(shí)的噴油提前角則不夠。尤其對于采用噴油終點(diǎn)不變、始點(diǎn)調(diào)節(jié)式高壓油泵的機(jī)型來說，轉(zhuǎn)速對噴油定時(shí)的影響更是不容忽視。轉(zhuǎn)速降低，每次的噴油量減少，噴油提前角也隨之后移，導(dǎo)致氣缸燃燒不良、結(jié)炭增多，隨著相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的下降，氣缸必然處