Uvod
Dizelski motor 8DK28 naširoko se koristi u brodskim motorima, pomoćnim motorima i elektranama za opterećenje, sa snagom pojedinačne jedinice od 2500 kW/750 (r/min)- ¹) .
Međutim, tijekom rada dolazi do čestih lomova i pukotina klipa, što uzrokuje ozbiljne ekonomske i reputacijske gubitke. Analiziramo uzroke lomova klipova i abnormalnog trošenja košuljica cilindra kod ovog tipa stroja i pružamo odgovarajuće protumjere.
1, Opis fenomena nesreće
Prva nesreća dogodila se na 9000t brodu za rasuti teret br. 9 Fusheng u Tianjinu.
Dana 25. siječnja 2005., dok je brod plovio 3 nautičke milje od luke Xiamen, posada je otkrila da je poklopac inspekcijskog otvora 8. cilindra 8DKM-28 dizel motora bio probušen rupom.
Glavni inženjer naredio je inspekciju gašenja i ustanovio da je klip 8. cilindra slomljen i da ima abnormalnu površinsku istrošenost; Nenormalno trošenje osovinica klipa; Mnogo je čestica željeza na ležaju svornjaka radilice; U filteru za ulje također je prisutan željezni prah. Brod je radio više od 1700 sati od isporuke do pojave.
U sljedeće tri godine uzastopno se dogodilo 180 takvih slučajeva, uzrokujući izravne ekonomske gubitke od gotovo 2 milijuna juana.
2, Analiza uzroka greške
Kako bi se otkrila istinitost nesreće i spriječilo ponavljanje ovakvih kvarova, serviseri naše tvrtke izvršili su opsežan pregled svih klipova, klipnjača, košuljica cilindara, glavnih ležajeva, ležajeva klipnjača i klipnih osovinica dizel motora na 27. siječnja 2005. Utvrđeno je da klipovi cilindara 1-8 imaju različite stupnjeve pukotina.
Klip 8. cilindra potpuno je razbijen na mjestu ležišta osovinice klipa; Demontažom i pregledom ležaja klina radilice utvrđeno je da se na ležaju nalazi metalni prah, a velika količina metalnog praha pojavila se i na elementu filtera. Došlo je do nakupljanja ugljika i abnormalnog trošenja klipne osovinice i klipnog prstena.
Nakon analize, razlozi za pukotine, fragmentacije i abnormalno trošenje osovinice klipa su sljedeći.
1. Loša kvaliteta ulja za podmazivanje
Statistike su otkrile da kvaliteta ulja za podmazivanje bilo kojeg broda koji doživi takve nesreće ne zadovoljava specificirane zahtjeve, a nečistoće kao što su aluminij i vanadij ozbiljno premašuju standard. Čestice nečistoća kao što su aluminij i vanadij ulaze u razmak između košuljice klipa radilice i osovinice klipa, te pod vanjskom silom u konačnici uzrokuju abnormalno trošenje košuljice osovinice klipa osovine i osovinice klipa.
2. Nerazumna struktura klipa i nekvalificirana kvaliteta izrade
a. Od isporuke i rada 8DKM-28 dizel motora, više od 180 klipova je doživjelo pukotine ili fragmentacije. Iz opažanja loma i pojave pukotina, sve su se pojavile u području elastične potpore ležišta osovinice klipa.
Teoretska debljina stijenke ovog područja je relativno tanka, samo 3,5 mm; Nakon lijevanja, debljina stjenke blanka je neujednačena. Nakon disekcije ustanovljeno je da je najtanji dio svega oko 3 mm, što je uzrokovalo pukotine ili lomove klipa pod djelovanjem bočnog potiska. Ovo je jedan od razloga loma klipa.
b. Prema crtežu, klip bi trebao biti stožast, ali nakon mjerenja na brodu, ustanovljeno je da su klipovi 7. i 8. cilindra općenito debeli od vrha do dna, te su tipični ravni cilindrični klipovi.
3. Sustav cijevi za gorivo nije omotan izolacijskim slojem
Prema propisima, kod izgaranja mazuta vanjski sustav cijevi za gorivo treba biti omotan izolacijskim slojem.
Međutim, nakon pregleda od strane servisnog osoblja, utvrđeno je da sustav cjevovoda za gorivo, otprilike 35 m od jedinice za dovod goriva do ulaza za gorivo glavnog motora, nije bio omotan izolacijskim slojem, što je rezultiralo smanjenjem temperature kada je ulje ušlo u dizel motor (samo 103 stupnja, navedeno kao 130 stupnjeva) i visoku viskoznost, koja doseže 18 ct (određeno kao ulazna viskoznost goriva od 13-14t).
Kada dizelski motor radi na ovaj način, raspršivanje goriva je slabo, izgaranje se pogoršava, što dovodi do nakupljanja ugljika u klipu i klipnim prstenovima, što zauzvrat spaljuje gornji dio; Uzrokuje curenje klipnog prstena, uzrokuje raspadanje ulja za podmazivanje između klipa i košuljice cilindra, što otežava stvaranje uljnog filma, što dovodi do suhog trenja između klipa i košuljice cilindra, što zauzvrat uzrokuje nenormalno trošenje klipa i cilindra košuljica. Pod djelovanjem bočnog potiska klip na kraju dolazi do pucanja i loma.
Ovo je glavni uzrok loma klipa.
4. Jedinica za predgrijanje nije konfigurirana
Posljedice nekonfiguriranja jedinice za predgrijanje mogu uzrokovati nisku temperaturu ulja za podmazivanje dizel motora, slab protok, visoku viskoznost, relativno smanjenu opskrbu gorivom, nedovoljnu opskrbu uljem na unutarnjoj površini košuljice cilindra, suho trenje između košuljice cilindra i klip i nenormalno trošenje košuljice cilindra i klipa tijekom pokretanja (osobito pri niskim temperaturama).
Kako se trošenje pojačava, pod djelovanjem toplinskog i mehaničkog naprezanja, klip počinje pucati i na kraju dolazi do loma na ležištu klipnog klipa s najslabijom debljinom stijenke.
5. Neispiranje sustava cijevi za ulje za podmazivanje i gorivo prije pristajanja
Prema propisima, cjevovodi ulja za podmazivanje i goriva na brodu moraju se isprati prije pristajanja s dizelskim motorom.
Međutim, radi uštede na troškovima, brodogradilište nije u potpunosti ispralo sustav cjevovoda ulja za podmazivanje i goriva na brodu prije pristajanja. Pod ispiranjem ulja za podmazivanje i goriva, šljaka od zavarivanja, prljavština i drugi ostaci u cjevovodu postupno su se ljuštili i ulazili u dizelski motor, uzrokujući abnormalno trošenje košuljica cilindra i klipnih prstenova, što je u konačnici dovelo do pregrijavanja klipa i pucanja.
6. Jako lagano curenje klipnih prstenova i nestabilna prevlaka
Ako postoji lagano curenje ili ljuštenje premaza na klipnom prstenu, što uzrokuje loše brtvljenje i strujanje plina pod visokim pritiskom između košuljice cilindra i klipa, oštećujući film ulja za podmazivanje, uzrokujući adhezivno trošenje košuljice cilindra i klipnog prstena, što rezultira nenormalnim trošenjem košuljice cilindra i klipnog prstena, te u konačnici uzrokuje pregrijavanje i lomljenje klipa.
3, Poduzete mjere
a. Zamolite brodovlasnika da kupi kvalificirano ulje za podmazivanje u skladu s priručnikom za dizelske motore, osiguravajući da sadržaj natrija i vanadija bude unutar navedenog raspona.
b. Poboljšajte strukturu klipa promjenom debljine stijenke klipa s 3,5 mm na 5,5 mm, povećajte čvrstoću klipa i spriječite lomove uzrokovane nedovoljnom čvrstoćom klipa; Promijenite cjelokupni dizajn na podijeljeni klip s krunom klipa od čelika otpornog na toplinu visoke čvrstoće i oblogom klipa od nodularnog željeza visoke čvrstoće, što može spriječiti gorenje i lomljenje klipa.
c. Potaknuti brodogradilišta i brodovlasnike da omotaju izolacijski sloj debljine 25 mm na sustav cijevi za gorivo od jedinice za dovod goriva do ulaza goriva u dizel motor, osiguravajući da se temperatura goriva na ulazu u dizel motor održava na 130 stupnjeva, a viskoznost na { {2}} cst, kako bi se riješili problemi loše atomizacije goriva i pogoršanja izgaranja, te spriječilo ponavljanje nezgoda s lomom klipa.
d. Potaknite brodovlasnika da riješi problem konfiguracije jedinice za predgrijanje, tako da kada se dizelski motor pokrene na niskoj temperaturi, temperatura ulja za podmazivanje može biti održavana na 50-60 stupnjeva kako bi se povećala relativna opskrba uljem za podmazivanje, riješite suhu problem trenja košuljice cilindra klipa i spriječiti povlačenje košuljice cilindra i lom klipa.
e. Zamolite brodovlasnika da ponovno ispere sustav cjevovoda ulja za podmazivanje i goriva na brodu u skladu sa specifikacijom ispiranja vanjske opreme dizelskog motora DK28, kako bi se spriječio ulazak troske od zavarivanja i čestica hrđe u dizelski motor, kako bi se spriječile nezgode kao što je povlačenje košuljice cilindra , neuobičajeno trošenje klipnih prstenova i ponovno pojavljivanje loma klipa.
f. Strogo kontrolirajte kvalitetu izrade klipnih prstenova, provodite stroge inspekcije ulaznih klipnih prstenova, osigurajte da svaki klipni prsten ne propušta svjetlost i premaz ne otpadne, a klipnim prstenovima koji propuštaju svjetlo i premaz otpada nije dopušten ulaz pokretna traka.
4. Zaključak
a. Zamolite brodovlasnika da kupi kvalificirano ulje za podmazivanje u skladu s priručnikom za dizelske motore, osiguravajući da sadržaj natrija i vanadija bude unutar navedenog raspona.
Može spriječiti da čestice natrija i vanadija u ulju za podmazivanje uđu između košuljice cilindra i klipa, uzrokujući nenormalno trošenje klipa i košuljice cilindra.
b. Promijenjena je debljina stjenke klipa sa 3,5 mm na 5,5 mm, čime je povećana čvrstoća klipa i spriječeno njegovo pucanje uslijed nedovoljne čvrstoće; Integralni klip od nodularnog željeza zamijenjen je čeličnim vrhom visoke čvrstoće otpornim na toplinu i split tipom klipa od nodularnog željeza, koji poboljšava toplinsku otpornost klipa i izbjegava pojavu loma klipa uzrokovanog taloženjem ugljika na vrhu.
c. Zatražite od brodogradilišta da omota izolacijski sloj debljine 25 mm na sustav cijevi za gorivo, održava ulaznu temperaturu goriva na (130 ± 1) stupnjeva i viskoznost unutar raspona od (13 ± 1) CST, te spriječi pojavu slabe atomizacije goriva i pogoršanje izgaranja; Fenomen jakog nakupljanja ugljika i lošeg brtvljenja na gornjem, prvom i drugom klipnom prstenu klipa, koji dovodi do ulaska plina visoke temperature i visokog tlaka u cilindar, je iskorijenjen, čime je spriječeno nenormalno trošenje klipa. košuljica cilindra i klip i fragmentacija klipa.
d. Potaknuo je brodovlasnika da riješi problem konfiguracije jedinice za predgrijanje, riješio probleme niske temperature ulja za podmazivanje, visoke viskoznosti i slabog protoka pri pokretanju dizelskih motora na niskim temperaturama, olakšao stvaranje uljnog filma između klipa i cilindra, izbjegnuto suho trenje između klipa i cilindra i eliminirano pojavljivanje abnormalnog trošenja košuljice cilindra i loma klipa.
Ukratko, poduzimanjem gore navedenih mjera, 8DKM-28 dizel motor broda Tianjin Fusheng br. 9 je revitaliziran. Nakon 9 godina praćenja nisu pronađeni nikakvi problemi s kvalitetom, a problemi loma klipa i abnormalnog trošenja košuljica cilindra u glavnom brodskom stroju temeljno su riješeni.
