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4250系列船舶電噴主機SLOW DOWN案例分析與探究
發布時間：2017-08-23
來源：遠洋船員 瀏覽：2562次
船舶主機在柴油機電噴技術出現并普遍應用的新形勢下，對輪機管理技術人員的要求越來越高，特別是對于船舶電氣管理人員。在實際的工作中，常常出現十起故障九起電的情況。船舶電氣管理人員既要掌握電噴主機電氣控制原理，更要熟悉主機工作原理，要綜合電氣與機械的知識分析和查找故障原因，這就要求船舶電氣管理人員加強機電一體知識，更要在實際的工作中善于分析，勤于總結，才能在問題出現后成竹在胸，快速而準確地解決問題。現筆者就4250系列船舶S輪電噴主機SLOW DOWN故障實例略作分析，與各位同仁交流學習。 S輪主機型號為MAN B&W 8K90ME-C6。該輪在大洋定速航行時，突發ME SLOW DOWN警報，MOP屏報警界面顯示 CCU7 Exhaust valvestroke low(slow down)，Exhaust valve closed position changed.主機自動減速。輪機部即刻投入到故障排查的工作中。首先，在機艙報警監視器上查看主機各參數，發現NO.7缸排煙溫度偏低，并逐漸下降，明顯低于其他各缸。再在MOP屏上選中該缸MPC板，查看各通道參數。發現CH34通道排氣閥位置反饋信號異常，具體表現為此通道參數存在，在6.1mA至10.2mA之間跳動。此反饋信號電流值肯定異常，因為排氣閥正常開閉位置反饋信號電流值在6.0mA和13.0mA（此數值允許有偏差，實際上也存在偏差），此通道排氣閥位置反饋信號在排氣閥開啟位置檢測的電流值偏低。表面分析結果就是該缸排氣閥開啟位置不對，未能完全開啟。此檢測信號為導致主機自動減速的觸發信號。即CCU7缸排氣閥位置反饋信號開啟位置異常，主機安保并自動減速。機旁現場檢查，用手觸摸排氣閥液壓油管，發現液壓油管脈動存在，但與其他缸相比較脈動偏弱，力道不強，脈動頻率正常。再觸摸高壓油管，發現高壓油管無脈動。表面分析結果就是該缸停油，表現為此缸排溫降低，排氣閥動作，但是動作異常，表現為該缸排氣閥位置反饋電流信號有偏差，導致ME SLOW DOWN 警報，主機自動減速。
MOP警報描述：
1. 蓄壓器壓力低
2. 排氣閥頂部去氣孔堵塞
3. 排氣閥驅動器進油止回閥損壞
4. 排氣閥彈簧空氣無供給或者泄漏
5. 排氣閥位置反饋傳感器損壞
6. FIVA損壞注意：
此警報在以下警報下也會出現：
1.燃油柱塞動作異常；
2.FIVA位置異常；
3.FIVA位置反饋信號故障。主機排氣閥動作異常可能有以下幾個的因素導致，它們可分為電噴控制系統和液壓執行機構兩方面。電噴控制系統主要為該缸MPC控制PCB板，FIVA導閥和排氣閥位置反饋信號，液壓執行機構有FIVA，液壓驅動器和排氣閥本體。
下面就由各因素故障率的高低逐一分析。
1.排氣閥本體。該缸排氣閥本體剛剛更換不久，各部件檢查均正常，液壓油節流塞檢查正常。次要考慮。
2.液壓驅動器。液壓驅動器在更換排氣閥時已做檢查，工況正常。按照其他船以往提出的經驗，用手觸摸回油管感知溫度用于判斷液壓油回流情況，因為此位置處于高溫環境，各部件溫度差異不大，短時停車情況下難以區分。次要考慮。
3.FIVA。因FIVA本體部件就一活動柱塞，故障可能性很低。但是FIVA導閥為電動比例調節閥，故障率居高不下，為重點考慮因素。
4.排氣閥位置信號反饋探頭。此探頭檢測排氣閥閥桿位置，換算成標準的電流信號，反饋至該缸MPC板。結合前面液壓油管存在脈動，但脈動不強，和MOP屏CH34通道電流信號波動范圍小等因素，分析結果為該缸排氣閥位置反饋探頭應該正常。
5.MPC板。MPC板也是故障高發部件，故障通常是某一通道故障致使此MPC板不能用于該電氣控制位置。但是可以用于互為冗余的其他電氣控制位置。此做重點考慮。綜合以上分析，由故障可能性的高低逐一排查如下：
1.首先，該缸單缸停油，主機SLOW運轉，更換FIVA導閥，更換完畢后警報復位，恢復供油，車鐘加車。警報再次出現，主機SLOW DOWN。排除FIVA導閥故障。
2.一般思路，主機停車，更換該缸MPC板，更換完畢后，車鐘加車，警報依舊出現，主機SLOW DOWN。排除MPC板故障。
3.因考慮排氣閥位置反饋信號探頭故障可能性不大，檢查液壓驅動器。主機SLOW運轉，單缸停油，拆解液壓驅動器回油管。發現在上部接頭處的節流塞不見了，已經脫落。至此，思路豁然開朗。問題就出在這個節流塞上。將脫落的節流塞重新裝復后，再次加車，主機運轉正常，警報不復存在，問題得以解決。
4.主機完車后，換回原先的FIVA導閥和MPC板。故障分析：此節流塞脫落，失去節流作用，致使液壓柱塞油缸內液壓油回流量增大，液壓油管液壓油量減少，動力減弱，開閥不足，位置異常，檢測信號有偏差，最終導致主機SLOW DOWN的發生。故障前后聯想總結：在此前主機備車機動航行時，車鐘拉至STOP位置，該缸出現過排氣閥沖程低警報，再次動一下車鐘后此警報消除。當時考慮為主機停車過程中，機帶泵逐漸停止泵壓，液壓油壓力偏低波動，此后電動液壓泵啟動，在電動液壓泵介入某一時刻導致該缸排氣閥開啟不足，警報觸發。結合此故障根源的水落石出，發現前面的考慮欠妥。備車時發生的故障警報也是由此節流塞松動導致，只不過節流塞松動但未到脫落的程度，節流功能尚存，所以在再次動車鐘時故障警報復位，主機也能正常運行。總結結論認為，在主機機動航行時，有此類情況發生時，船舶大管輪要對此節流塞異常松動的情況給予考慮，完車時拆解液壓油回流管，檢查緊固此節流塞，避免船舶機動航行時出現被動的局面。更為了此類故障警報出現后，少走彎路，防患于未然。問題的出現常常是各方面因素共同作用的結果，也可能是某一方面導致的結果。所以，針對問題的處理要各方考證，逐一排除，才能找到問題的癥結。
MOP警報描述：
1. 蓄壓器壓力低
2. 排氣閥頂部去氣孔堵塞
3. 排氣閥驅動器進油止回閥損壞
4. 排氣閥彈簧空氣無供給或者泄漏
5. 排氣閥位置反饋傳感器損壞
6. FIVA損壞注意：
此警報在以下警報下也會出現：
1.燃油柱塞動作異常；
2.FIVA位置異常；
3.FIVA位置反饋信號故障。主機排氣閥動作異常可能有以下幾個的因素導致，它們可分為電噴控制系統和液壓執行機構兩方面。電噴控制系統主要為該缸MPC控制PCB板，FIVA導閥和排氣閥位置反饋信號，液壓執行機構有FIVA，液壓驅動器和排氣閥本體。
下面就由各因素故障率的高低逐一分析。
1.排氣閥本體。該缸排氣閥本體剛剛更換不久，各部件檢查均正常，液壓油節流塞檢查正常。次要考慮。
2.液壓驅動器。液壓驅動器在更換排氣閥時已做檢查，工況正常。按照其他船以往提出的經驗，用手觸摸回油管感知溫度用于判斷液壓油回流情況，因為此位置處于高溫環境，各部件溫度差異不大，短時停車情況下難以區分。次要考慮。
3.FIVA。因FIVA本體部件就一活動柱塞，故障可能性很低。但是FIVA導閥為電動比例調節閥，故障率居高不下，為重點考慮因素。
4.排氣閥位置信號反饋探頭。此探頭檢測排氣閥閥桿位置，換算成標準的電流信號，反饋至該缸MPC板。結合前面液壓油管存在脈動，但脈動不強，和MOP屏CH34通道電流信號波動范圍小等因素，分析結果為該缸排氣閥位置反饋探頭應該正常。
5.MPC板。MPC板也是故障高發部件，故障通常是某一通道故障致使此MPC板不能用于該電氣控制位置。但是可以用于互為冗余的其他電氣控制位置。此做重點考慮。綜合以上分析，由故障可能性的高低逐一排查如下：
1.首先，該缸單缸停油，主機SLOW運轉，更換FIVA導閥，更換完畢后警報復位，恢復供油，車鐘加車。警報再次出現，主機SLOW DOWN。排除FIVA導閥故障。
2.一般思路，主機停車，更換該缸MPC板，更換完畢后，車鐘加車，警報依舊出現，主機SLOW DOWN。排除MPC板故障。
3.因考慮排氣閥位置反饋信號探頭故障可能性不大，檢查液壓驅動器。主機SLOW運轉，單缸停油，拆解液壓驅動器回油管。發現在上部接頭處的節流塞不見了，已經脫落。至此，思路豁然開朗。問題就出在這個節流塞上。將脫落的節流塞重新裝復后，再次加車，主機運轉正常，警報不復存在，問題得以解決。
4.主機完車后，換回原先的FIVA導閥和MPC板。故障分析：此節流塞脫落，失去節流作用，致使液壓柱塞油缸內液壓油回流量增大，液壓油管液壓油量減少，動力減弱，開閥不足，位置異常，檢測信號有偏差，最終導致主機SLOW DOWN的發生。故障前后聯想總結：在此前主機備車機動航行時，車鐘拉至STOP位置，該缸出現過排氣閥沖程低警報，再次動一下車鐘后此警報消除。當時考慮為主機停車過程中，機帶泵逐漸停止泵壓，液壓油壓力偏低波動，此后電動液壓泵啟動，在電動液壓泵介入某一時刻導致該缸排氣閥開啟不足，警報觸發。結合此故障根源的水落石出，發現前面的考慮欠妥。備車時發生的故障警報也是由此節流塞松動導致，只不過節流塞松動但未到脫落的程度，節流功能尚存，所以在再次動車鐘時故障警報復位，主機也能正常運行。總結結論認為，在主機機動航行時，有此類情況發生時，船舶大管輪要對此節流塞異常松動的情況給予考慮，完車時拆解液壓油回流管，檢查緊固此節流塞，避免船舶機動航行時出現被動的局面。更為了此類故障警報出現后，少走彎路，防患于未然。問題的出現常常是各方面因素共同作用的結果，也可能是某一方面導致的結果。所以，針對問題的處理要各方考證，逐一排除，才能找到問題的癥結。
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