船舶柴油机常见故障及使用管理注意事项
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[摘 要]船舶的主要动力来源是船舶上的柴油机，柴油机对于船舶的重要性不言而喻。柴油机具有非常复杂的结构，在运行中容易出现各种故障，进而影响到实际使用寿命。为了避免船舶因发生故障而失去动力，及时发现故障并予以迅速排除，对于柴油机的运行来说非常重要。本文试对船舶柴油机的多种故障进行探讨和分析。
[关键词]船舶柴油机；故障排除；使用管理；注意事项
中图分类号：G254 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0070-01
船舶柴油机由于管理问题或使用问题，于运行过程中无法得到质量保证。内河运输量大，柴油机一旦发生故障，会造成河路拥堵。笔者结合自身经验，于本文中对船舶柴油机的几种常规故障及排除方法作简单的介绍，探讨应该采取何种对策对船舶柴油机进行管理，柴油机在使用过程中应该注意哪些特殊事项。
一、常见故障
（一）气缸磨损
柴油机汽缸中的两个部件会对柴油机的正常运行及实际使用寿命起到决定作用，即汽缸缸套与活塞环。这两个部件如果受到严重磨损，柴油机将无法正常运行，实际使用寿命也将大大缩短。气缸磨损有如下三类：粘着性磨损、磨粒性磨损和腐蚀性磨损。
1.磨粒性磨损
顾名思义，磨粒性磨损就是指质地坚硬的磨粒与汽缸零件发生摩擦，于表面出现磨损痕迹的磨损现象。柴油机汽缸在运行过程中，若吸入的空气不可能完全纯净，总会或多或少带进一些杂质，这些杂质在燃烧过程中会生成多种氧化物以及未完全燃烧的碳粒或灰粉，于汽缸中随气体循环摩擦汽缸工作表面，造成磨粒性磨损。影响磨粒性磨损其磨损程度的因素有接触压力、材料硬度以及相对滑动距离，接触压力与滑动距离越大，磨损度也就越高。此外，外部载荷力、磨粒大小以及环境介质和相对运动状态，甚至是汽缸性能，都会对磨损度造成明显影响。
2.粘着性磨损
柴油机的汽缸通常长时间处于高温状态下，若活塞运动过慢，油膜将无法形成，缸壁上及时形成边界油膜，其厚度也会非常薄。汽缸的工作表面具有许多特峰，在工作时很容易将薄膜刺透，导致薄膜破裂部位的金属直接接触特峰，进而造成粘着性磨损。接触部位具有相对滑动速度，当这种速度处于较高水平时，汽缸工作表面的温度会持续升高，导致接触面的突出峰顶的材料发生塑性变形，进而出现粘焊撕脱问题，于工作表面出现明显沟痕。
3.腐蚀性磨损
腐蚀性磨损失周围介质因相对滑动对材料造成的腐蚀，其腐蚀力主要来自化学反应与电化学反应，其腐蚀作用具有随机性。柴油质量与其内部不同含硫量有关，若船舶柴油机所使用的柴油其中硫含量较高，在燃烧中产生的硫化物将会对汽缸内壁造成硫酸腐蚀。并且，汽缸内不同部位其温度与压力有一定的差别，对硫酸露点造成了不同的影响，而汽缸上部对硫酸露点影响最大，导致汽缸上部凝结了更多的酸性物质，进而使缸壁上部受到的腐蚀比缸壁下部严重得多。此外，内河船舶长期处于水面上，尽管受到的腐蚀不如海水的腐蚀度高，内河中含有的各种物质（工业排入内河中的污水多为酸性）也依然会对船舶汽缸造成严重腐蚀。
（二）增压器故障
当前正在使用中的船舶柴油机，其增加器大多为废气涡轮式，即把柴油机燃烧后所排出的废气作为能量来源，使涡轮在旋转的同时带动处于同一轴承上的压力机共同高速运转，进而使空气再次进入气缸。增压器的使用，使得发动机充气量有了显著的改善，燃油的利用率也有所增加，进而节省了更多的柴油，使柴油机工作效率明显提高。由于柴油机的增压器长时间在高温、高压、高速的恶劣环境中工作，其故障的发生率也就比较高。
增压器在运行过程中，压气机的排量会降低，其工作点若接近或位于喘振区，则会造成排除压力的频繁波动，从而造成机器发生强烈震动，震动声音近似沉重喘息声，因此被称为喘振故障。当增压器发生故障时，进入柴油机汽缸的空气将会大量减少，柴油机的功率随之降低，这时，对于柴油的需求量就会明显增加，同时出现大股大股的黑烟。另外，增压器运行时间过长，还会使其内部的密封衬套出现越来越大的间隙，排出气体趁机进入轴承箱，使固定轴承箱的螺栓因压力过大而发生松动或脱落，油因此而外流，轴承减少油的缓冲，磨损度就会增加，散热性能也随之受到影响，温度上升，对增压器造成严重影响。
（三）轴瓦故障
轴瓦是柴油机的关键部件，在使用过程中很容易损坏，其故障表现有：磨损、断裂、腐蚀或熔烧。柴油机不同轴承间的间隙大小不一，会于局部产生高点，油易于这些部分发生油压不足或无油压现象，轴承过度摩擦，导致油膜破损，轴金属表面与瓦金属表面直接发生摩擦，导致摩擦面温度上升，最终使合金熔化。而轴瓦毛刺混入油，使轴瓦表面与轴颈发生摩擦，熔化合金。部分轴瓦设计时安全系数过小，轴瓦与底座贴合不稳，承载力一旦超过负荷，将会导致轴瓦因疲劳度过高和断裂脱落。
（四）水泵故障
水泵在柴油机中主要负责对柴油机部件进行冷却，一旦水泵出现故障，柴油机将迅速升温，最终导致温度过高而停止工作。若船舶在航行中发生水泵故障，将会直接影响到航行安全。柴油机水泵多为离心式，损坏表现主要有叶轮损坏、泵壳破裂水封老化或轴承脱落。其中泵轴的损坏率是最高的，这多与其材质有关，碳钢强度、韧度较高，但制造质量和使用方法会对其质量造成严重影响。
（五）噪声故障
柴油机在运行过程中会发出一定的声响，但其声响是有固定规律的。一旦声响出现异常，如增压器喘振、汽门敲击或汽缸敲拉，将意味着柴油机将会出现明显故障。这时可以根据噪声的不同类型来检测柴油机的潜在故障。如拉缸意味着活塞过热、齿轮箱出现敲击声意味着齿轮过度磨损或齿轮间隙过大，等等。
首先，对于活塞和汽缸之间的间隙过大问题，以及燃烧室密封度不够问题，需要从性能角度入手，运行前对油柜和油舱进行预热处理，保证起动能量没有问题。若供油装置之间存在较大的间隙，为了保证其稳定性、减少剧烈振动，应该使柴油机进行高速、低负荷工作。
其次，不同缸之间压力各异，需要平衡功率，避免单个缸超过负荷影响整机性能。
再次，轴承间隙越大，造成的冲击力也就越大，在变速时更要缓慢操作，以免轴承断裂。
另外，水泵要进行良好的维护，以免水泵损坏造成冷却水循环失去作用。
最后，若要延长柴油机的实际使用寿命，应该严格遵守相关操作要求，并且经常检查柴油机相关部件的磨损度，对磨损严重的零件予以更换，对整机做周期性保养。
三、保障柴油机性能的人员措施
首先，负责柴油机的相关人员，其业务水平和专业素质也有保障，船舶管理方要对其进行定期培训，使其对柴油机的任何一个微小细节都了若指掌，在面对突发故障时可以冷静及时地予以排除。
其次，要求柴油机管理人员于日常工作中对机器进行精心维护，记载柴油机故障史以及维修史，对柴油机的故障尽可能做到预警。定期保养，定期维护，预防柴油机于航行中突发故障。
最后，安排人员对柴油机进行轮班值守，对重要线路进行巡查，交班时由轮机长对柴油机数据进行统计。
结语：
柴油机于运行过程中会发生汽缸磨损、增压器故障、轴瓦断裂、水泵破损以及噪声故障，笔者于本文中对其进行了介绍，并提出了几条注意事项和管理措施，望对轮机员的工作起到一定的参考意义。
参考文献
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