 |
Основные неисправности деталей ДВС и метод их устранения
|
|
|
|
Неполадки в работе судовых дизельных двигателей возникают из-за несоблюдения Правил технической эксплуатации, неправильного регулирования отдельных узлов и механизмов, недоброкачественного ремонта или чрезмерного износа и поломок деталей. Каждая неисправность должна быть тщательно проанализирована: необходимо выяснить и установить причины, ее вызывающие, и принять меры, исключающие возможность ее появления в дальнейшем.
При пуске на воздухе коленчатый вал остается неподвижным, качается, не совершая полного оборота, или вращается с частотой, недостаточной для пуска. Причины: закрытие запорного клапана на пусковом баллоне или на пусковом трубопроводе; не выключено валоповоротное устройство или заедание его блокировочного золотника; задевание гребного винта за препятствие или на него намотан трос; закрытие пускового трубопровода; неисправность какого-либо узла пусковой системы; нарушение воздухораспределения; нарушение газораспределения.
Дизельный двигатель запускается на воздухе, но останавливается при переходе на топливо. Причины: топливо не поступает в ТНВД (топливный насос высокого давления) или поступает в недостаточном количестве; попадание в топливную систему воздуха или наличие в топливе воды; высокая вязкость топлива; топливо не поступает в некоторые цилиндры вследствие неисправности ТНВД; неудовлетворительное состояние форсунок; дизельный двигатель недостаточно прогрет.
Дизельный двигатель не останавливается при переводе рукояти (штурвала) управления в положение “СТОП”. Причины: неправильное установление или нарушение нулевой подачи ТНВД; неправильная установка или заедание привода от регулятора к насосам; неисправность регулятора.
|
|
|
Дизельный двигатель внезапно останавливается. Причины: срабатывание регулятора безопасности или системы защиты дизельного двигателя по давлению масла или воды; непоступление топлива в ТНВД из-за его отсутствия в расходной цистерне; попадание в топливо воды, воздуха или газов.
Дизельный двигатель идет “вразнос”. Причины: наличие топлива или масла в ресивере надувочного воздуха; заедание или обрыв привода от регулятора к ТНВД при одновременном сбросе нагрузки.
Выпускные газы дизельного двигателя имеют темную окраску. Повышенная температура выпускных газов всех цилиндров. Причины: перегрузка дизельного двигателя; закоксовывание выпускных и продувочных окон; плохое распыливание топлива из-за неисправности топливной аппаратуры; воспламенение масла в подпоршневом пространстве; возрастание сопротивления выпускного тракта.
Сильные стуки и шум во время работы дизельного двигателя. Причины: перегрузка цилиндра; увеличение угла опережения подачи топлива; заедание одного из поршней; большие зазоры в шатунных подшипниках; неправильное натяжение цепи, работа в зоне опасных крутильных колебаний, нарушение центровки или плохая смазка.
Мероприятия, обеспечивающие безопасную работу машинной команды теплоходов, относятся к пуску, действию и остановке двигателя, к правильному хранению топлива и к выполнению ремонтных работ.
Для безопасного ухода за двигателями от обслуживающего персонала требуется знание устройства обслуживаемого двигателя, связанных с ним вспомогательных механизмов и трубопроводов; умение правильно запускать и останавливать двигатель; быстро разбираться в неисправностях и вовремя устранять их; умение хорошо ремонтировать двигатель.
Чтобы обеспечить хорошие знания силовой установки, механикам и их помощникам необходимо при поступлении на судно детально изучить: а) по чертежам и схемам все устройства обслуживаемых двигателей; б) протоколы регулировки, таблицы установочных данных и документы завода-строителя и службы судового хозяйства пароходства об устройстве, сборке, обслуживании и регулировке двигателей; в) все двигатели, вспомогательные механизмы, системы, устройства, контрольные и измерительные приборы. Одновременно необходимо проверить наличие и сроки действия всех документов Регистра на главные и вспомогательные двигатели и все вспомогательные механизмы. Подготовка к пуску и пуск двигателя является весьма ответственной работой; поэтому эти работы необходимо производить под руководством и при непосредственном участии вахтенного помощника механика или механика.
|
|
|
При подготовке двигателя к пуску, во избежание поломок, аварий и несчастных случаев, обслуживающий персонал обязан:
а) удостовериться в исправном состоянии всех частей двигателя и предохранительных устройств;
б) осмотреть двигатель и проверить, не забыты ли какие-либо посторонние предметы (ключи, гайки, ручники и пр.) на крышках цилиндров и в картере во время вскрытия или разборки частей двигателя;
в) провернуть двигатель валоповоротной машиной или рычажным приводом на два полных оборота при открытых индикаторных кранах и выключенных топливных насосах, чтобы проверить, нет ли воды в рабочих полостях цилиндров (наличие воды может привести к разрушению двигателя);
г) открыть клапаны и краны на нагнетательных трубопроводах от охлаждающих насосов на двигатель и забортные клапаны для предупреждения разрыва корпусов насосов, клапанных коробок, рубашек цилиндров и трубопроводов;
д) во время прокачки топливных насосов следить за тем, чтобы исключить возможность поступления топлива в цилиндры двигателя, так как наличие в этом случае топлива в цилиндрах может послужить причиной взрыва при пуске;
е) производить заполнение топливных трубопроводов только при открытых контрольных клапанах форсунок; двигатель обязательно проворачивать валоповоротным устройством при открытых индикаторных кранах;
|
|
|
ж) своевременно выключать валоповоротные устройства двигателя, чтобы исключить возможность поломок и аварий;
з) проверить, нет ли пропусков воздуха и заедания штоков в направляющих пусковых клапанов. Значительные пропуски или заедания пусковых клапанов при их посадке на свои гнезда могут привести к сильным взрывам в цилиндре и воздухопроводе.
Обслуживание двигателя регламентируется правилами и инструкциями и требует внимательного отношения, так как отступление от правил технической эксплуатации, правил техники безопасности неизбежно приводит к авариям и несчастным случаям с обслуживающим персоналом. Наиболее характерными авариями и причинами, порождающими их, являются обрывы шатунных болтов, гидравлические удары в рабочих цилиндрах, взрывы пусковых баллонов, клапанов, заедание поршней, поломка коленчетого вала и др. Многие из перечисленных аварий сопровождаются несчастными случаями. Меры, направленные на предотвращение аварий, являются в то же время мерами, предупреждающими несчастные случаи при обслуживании двигателей.
С целью предупреждения разрыва шатунных болтов при каждой разборке двигателя необходимо выяснить —нет ли у болтов трещин. При наличии трещин болты должны заменяться немедленно. Для обнаружения трещин болты следует промыть керосином и опустить, приблизительно на час, в подогретое масло. Затем их следует вынуть, вытереть насухо, натереть мелом и несколько нагреть. Если через некоторое время выступит наружу масло в виде коричневой полоски на набеленной поверхности болта — в болту имеется трещина.
Гидравлические удары могут быть причиной серьезных аварий двигателя. Возникновение их обусловлено тем, что попавшая по какой-либо причине в цилиндр вода, толкаемая поршнем, с силой ударяет в крышку цилиндра и может ее разбить, а отраженный удар — изогнуть кривошипно-шатунный механизм двигателя. Вода в цилиндр может попасть при наличии трещин в цилиндровой крышке или цилиндровой втулке.
|
|
|
Меры борьбы с гидравлическими ударами сводятся к предотвращению возможности попадания воды в рабочие полости цилиндров. При наличии небольших трещин в крышках или цилиндровых втулках имеет место скопление воды в цилиндрах двигателя во время стоянки двигателя. Поэтому перед пуском двигатель необходимо проворачивать, затем чтобы при проходе поршнем мертвых точек иметь возможность через индикаторные краны, которые должны быть при проворачивании открыты, удалить из цилиндров воду.
Заедание поршней может являться причиной обрыва шатунных болтов и поломок кривошипно-шатунного механизма, что может вызвать не только серьезную аварию двигателя, но и несчастные случаи с обслуживающим персоналом. Как показывает практика эксплуатации судовых двигателей, поршень, наряду с цилиндровой крышкой, больше других частей двигателя подвержен повреждениям и авариям, так как он испытывает высокие напряжения от давления газов и резкого изменения температур за один ход.
Взрывы топливных клапанов происходят: а) от образования паров нефти внутри клапана при его пропуске, в этом случае взрыв может разрушить трубопровод и крышку; б) от подачи большого количества топлива до того, как двигатель разовьет обороты.
При эксплуатации пусковых клапанов опасен пропуск горячих газов через пусковой клапан в пусковую трубу, так как в пусковой трубе часто осаждаются пары масла, которые при соприкосновении с горячими газами могут образовать взрывоопасную смесь. Пропуски пускового клапана возможны по причине попадания под клапан грязи из пускового баллона, а также из-за отсутствия нужного зазора под роликом рычага. Кроме того, пропуски могут быть вследствие коробления тарелки клапана.
Поломка коленчатого вала происходит обычно не сразу. В большинстве случаев сначала появляются незаметные трещины. В дальнейшем трещины постепенно проникают вглубь, распространяясь и по поверхности. Причинами появления трещин, а затем и поломок коленчатых валов двигателей могут явиться: а) расплавление подшипников; б) неправильный монтаж двигателя; в) удары винта о камни, бревна; г) пуск двигателя при наличии в цилиндре воды; д) работа двигателя с недозволенным числом оборотов.
При осадке одного из подшипников вследствие расплавления баббита вкладышей получается провисание вала, вследствие чего он во время работы изгибается то в одну, то в другую сторону и в результате этого может дать трещину и сломаться. То же может произойти из-за неправильного монтажа, если вал будет неравномерно прилегать к опорным поверхностям.
|
|
|
Для своевременного обнаружения трещин после каждого сильного нагрева шеек или расплавления вкладыша, а также при каждой разборке движения, нужно вытирать щеки со стороны шатуна досуха и осматривать поверхность щек при свете сильной лампы, проворачивая двигатель. При наличии трещины на сухой и чистой поверхности будут заметны следы выдавливаемого масла. В случае обнаружения начала трещины, прежде всего, необходимо выяснить и устранить причину появления ее, а затем концы трещины засверлить, чтобы приостановить ее дальнейшее распространение.
Необходим постоянный контроль за температурой нагрева подшипников. Для контроля за температурой нагрева подшипников необходимо устанавливать специальные приборы, дающие возможность вести контроль на расстоянии, снабженные сигнализациёй и, по возможности, автоматически останавливающие двигатель.
В качестве примера приводим устройство дистанционного контроля температур в подшипниках валопровода с центрального пульта на дизель-электроходе «Чиатури».
Теплоприемник в системе теплоконтроля состоит из полупроводника, сопротивление которого меняется в весьма широких пределах. Эти приемники соединены с пультом контроля температур при помощи кабеля марки СРТМ. Питание станции контроля производится от аккумуляторной батареи с напряжением 6 вольт, емкостью 80 ампер. Для проверки наличия напряжения в сети питания от аккумулятора установлена кнопка. Согласно схеме контроля каждая линия контрольной цепи включена на соответствующую контрольную кнопку на пульте.
Чтобы узнать температуру нагрева любого подшипника паропровода, достаточно нажать соответствующую кнопку на шкале миллиамперметра стрелка покажет температуру подшипника. Число кнопок установлено по числу подшипников валопровода одного борта.
Для переключения системы контроля температур валопровода с одного борта на другой установлена переключающая кнопка. Так, для подшипников валопровода правого борта кнопка должна находиться в исходном положении, при этом на пульте будет гореть зеленая лампочка. При измерении же температуры подшипников левого борта кнопка должна быть нажата, при этом на пульте будет гореть белая лампочка.
На рис. 3 показан общий вид расположения аппаратуры контроля температур подшипников валопровода на дизель-электроходе «Чиатури».
Главные мероприятия по технике безопасности при ремонте судовых двигателей внутреннего сгорания:
При производстве ремонтных работ и осмотрах на стоянках необходимо держать индикаторные или пробные краны открытыми, чтобы при попадании сжатого воздуха в цилиндры механизм не причинил увечья осматривающему.
При выемке тяжелых частей двигателя, например, поршней, цилиндровых крышек, шатунов, следует пользоваться исправными и испытанными инспекцией Регистра талями. При этом необходимо следить за тем, чтобы груз на талях был хорошо застроплен и не мог, сорвавшись, причинить травмы работающим у двигателя. После того как цилиндровые крышки подмяты, цилиндры двигателей необходимо закрыть деревянными щитами достаточной прочности.
Выполнение работ в картере двигателя разрешается лишь после того, как клапан пускового воздуха на двигателе будет закрыт, маховик снят или застопорен, воздух из форсуночного и пускового трубопровода стравлен до атмосферного давления, подвод топлива к двигателю прекращен, открыты индикаторные краны и включена валоповоротная машина.
При наличии на судне двухвальной силовой установки, в случае остановки одного из двигателей во время хода судна, работы в картере остановленного двигателя могут быть начаты лишь после зажима стопора вала остановленного двигателя и выполнения всех вышеперечисленных требований, которые должны выполняться до начала работы в картере.
При длительных работах в картере двигателя его необходимо обмыть и обтереть насухо.
Во время профилактических ремонтов иногда прибегают к протравливанию кислотным раствором зарубашечного пространства цилиндров и крышек двигателей. В этом случае необходимо вывести атмосферные трубы на верхнюю палубу и усилить вентиляцию машинного отделения. Производство данной работы необходимо согласовать с органами пожарной охраны завода или порта, где эта работы производились.
Рис. 3. Схема расположения аппаратуры контроля температур.
1- пульт измерения температур; 2 – соединительная коробка СК-10; 3 – аккумуляторная батарея 6 в; 4 – датчик; 5 – кабеля марки КНРМ-1?0,75; 6- кабель марки НРЭТМ-10?1; 7 – кабель марки КНРМ-2 1,5; 8 – гребной электродвигатель; 9 – электрический генератор; 10 – главный двигатель.
Мероприятия по технике безопасности при ремонте топливных цистерн. Прежде чем приступить к ремонту топливной цистерны, необходимо подготовить ее к ремонту. К подготовительным операциям в первую очередь относятся освобождение цистерны от топлива и производство зачистки от остатков нефтепродуктов.
Особенно трудоемкой и ответственной с точки зрения техники безопасности является работа по зачистке топливных цистерн. При удалении из цистерны остатков нефтепродуктов и вредных газов необходимо производить последовательно следующие операции:
а) Закрыть все люки и горловины, клапаны и краны, установленные непосредственно на цистернах и трубопроводах, отходящих. От этих цистерн.
б) По специальной паровой трубе, если она имеется в цистерне, а в случае ее отсутствия — посредством шланга, диаметром 50 мм, подать в цистерну острый пар давлением около 5 атм. Пропаривать цистерну, таким образом, следует в течение не менее 6 часов.
При пользовании шлангом его необходимо пропускать через смотровое отверстие в крышке люка, тщательно обмотав его и этом месте парусиной, с целью предотвращения выхода пара из цистерны наружу. Конец шланга следует опускать в цистерну возможно ближе к днищу.
в) После пропаривания цистерны необходимо открыть смотровое отверстие, а при пользовании шлангом — отмотать со шланга парусину, ранее намотанную для уплотнения шланга в смотровом отверстии, и этим создать условия для свободного выхода пара из цистерны.
г) Зачистить цистерну от скопившихся на дне конденсата и нефтепродуктов.
д) Опустить в цистерну по возможности ниже виндзейль для удаления из нее пара и газов. При хорошей вентиляции эта операция должна продолжаться в течение не менее суток.
е) Промыть борта цистерны водой при помощи шланга, при этом моющая струя должна двигаться сверху вниз. Рабочий, спускающийся в цистерну для промывки, должен надевать специальную маску — респиратор или противогаз.
В случае если размеры цистерны не позволяют осуществить промывку таким способом, промывка производится посредством наполнения ее горячей водой, для чего:
а) выкачать из цистерны воду, затем скопившуюся на днище ржавчину собрать и удалить из цистерны;
б) вторично произвести пропаривание цистерны в течение не менее одного часа;
в) зачистить цистерну от остатков конденсата;
г) вторично промыть цистерну водой, как указано выше, затем осушить цистерну и вентилировать ее не менее суток, для чего открыть все крышки и горловины.
Для полного удаления следов нефтепродуктов с внутренней поверхности цистерны необходимо при помощи металлических щеток и 10-процентного раствора каустической соды тщательно протереть внутреннюю поверхность цистерны и особенно вдоль заклепочных швов, добиваясь полного удаления следов нефтепродуктов.
При протирке цистерны металлическими щетками допускается применение порошка цемента, хорошо впитывающего в себя остатки нефтепродуктов. При этом после окончания протирки цементный порошок должен быть полностью удален из цистерны.
После протирки цистерну необходимо промыть водой с последующим осушением с помощью насоса и тщательной протиркой насухо ветошью всей внутренней поверхности цистерны.
После подготовки цистерны к ремонту необходимо вызвать представителей из химической лаборатории завода для производства анализа воздуха в цистернах и проверки достаточности очистки последних. После анализа, подтвердившего безвредность и взрывобезопасность состояния воздушной среды внутри цистерны, химическая лаборатория выдает удостоверение на право производства ремонтных работ.
В промежуток времени между обследованием цистерн химической лабораторией и началом производства в них ремонтных работ, администрация судна обязана принять меры к тому, чтобы до начала работ в воздушной среде не появились взрывоопасные концентрации. С этой целью все горловины и люки цистерн необходимо держать все время открытыми, предупреждать возможность проникновения нефтепродуктов внутрь цистерн, подготовленных к ремонту, и не допускать вход в цистерны лиц, не имеющих на то специального разрешения механика судна.
С целью гарантии безопасности работ при производстве ремонтных работ внутри топливных цистерн правилами техники безопасности предусмотрено выполнение следующих мер предосторожности:
а) на протяжении всего периода ремонта должно устанавливаться непрерывное дежурство представителя пожарной охраны, специально проинструктированного и обеспеченного необходимым пожарным инвентарем;
б) горловины и люки цистерн необходимо держать открытыми непрерывно в течение всего времени работы в цистернах, при этом должна быть оборудована вытяжная вентиляция;
в) для освещения при работах в цистернах разрешается пользоваться исключительно низковольтными взрывобезопасными фонарями;
г) в случае производства в цистерне клепальных работ, нагревание заклепок, как правило, должно производиться вне цистерны; подача раскаленных заклепок должна осуществляться по трубе непосредственно к месту клепки;
д) перед началом электросварочных и газо-резательных работ необходимо убедиться, что с обратной стороны обрабатываемого листа не прилегают к переборке легко воспламеняющиеся материалы; следует убедиться, не располагается ли за ремонтируемой переборкой другая цистерна с нефтепродуктами;
е) не следует допускать сильных перегревов металла при электросварке, особенно в местах расположения швов, где вероятны отдельные очаги наличия остатков нефтепродуктов; чтобы не допустить больших перегревов металла, сварку или резку в цистернах следует вести с частыми перерывами;
ж) при появлении углеводородных газов или признаков отравления работающих людей ремонтные работы требуется немедленно прекратить до выяснения причин появления газов и их устранения.
Рассматривая вопросы зачистки топливных танков, следует отметить меры безопасности при зачистке емкостей из-под различного рода нефтепродуктов.
В условиях работы нефтеналивного флота вопросы зачистки имеют исключительно большое значение. Под зачисткой танков и отсеков в данном случае подразумевается приведение наливных емкостей в такой вид чистоты, при которой они становятся годными принять светлые продукты. Зачистка нефтеналивных судов вручную представляет значительные трудности. Практикуемые до последнего времени методы зачистки тем тяжелее для работающих, чем менее они механизированы. Ввиду невозможности длительного пребывания людей в отсеках, зачищаемых вручную, работа хотя и производится непрерывно, но путем постоянного чередования смен. В результате продолжительность очистки нефтеналивной баржи грузовместимостью 8 тыс. т составляет до 15 суток.
В условиях перевозки нефтепродуктов с помощью нефтеналивных металлических барж, которые разделены на ряд отсеков (танков), изолированных друг от друга непроницаемыми переборками, ручная зачистка осложняется наличием сравнительно небольшого объема отдельных танков.
Планово-предупредительные осмотры и ремонты ДВС
Предупредительные мероприятия, осуществляемые при техническом уходе, улучшают сохранность двигателя, но не могут предотвратить естественного износа и связанного с ним нарушения геометрических форм деталей и величины зазоров.
Технический уход и связанный с ним осмотр определяет потребность в планово-предупредительном ремонте.
Под планово-предупредительным ремонтом понимается ремонт, который производится в заранее установленные сроки и в объеме, обеспечивающем полную работоспособность двигателя до следующего планового ремонта. Планово-предупредительный ремонт разделяется на текущий, средний и капитальный. Категории ремонта характеризуются сроком их проведения и объемом выполняемых работ.
Текущий ремонт предполагает, кроме операций, относящихся к техническому уходу, замену быстроизнашиваемых деталей и их ремонт. К текущему ремонту, в частности, относится: замена поршневых колец, отдельных цилиндровых крышек, смена изношенных деталей топливной аппаратуры, перетяжка подшипников и пр.
Текущий ремонт производится силами персонала, обслуживающего двигатель при эксплуатации.
Средний ремонт предполагает значительный объем работ, хотя и без замены основных крупных деталей. К среднему ремонту относится: расточка цилиндров или втулок со сменой отдельных втулок, крышек, головок поршней, поршневых пальцев; шлифовка и калибровка шеек вала; перезаливка вкладышей шатунных и части коренных подшипников; переборка всех клапанов форсунок и топливного насоса с заменой изношенных деталей новыми.
При среднем ремонте выполняются также все работы, относящиеся к текущему ремонту.
Средний ремонт тихоходных двигателей производится один раз в два-три или несколько лет в установленные для данного двигателя сроки, удобные для обслуживаемого им предприятия.
Капитальный ремонт предполагает замену или ремонт основных крупных деталей двигателя, а также замену или восстановление других деталей или узлов. При капитальном ремонте производятся работы по восстановлению эксплуатационных качеств двигателя и сохранению их до следующего капитального ремонта, при условии выполнения в течение этого периода текущих и средних ремонтов. К капитальному ремонту относится: смена поршней и цилиндровых крышек, частичная замена цилиндров, замена цилиндровых втулок; проверка шеек коленчатого вала на станке, перезаливка вкладышей всех подшипников; в отдельных случаях — замена коленчатого вала; замена клапанов, форсунок, топливных насосов новыми.
Капитальный ремонт в большинстве случаев производится на ремонтном предприятии.
Время между капитальными ремонтами для разных двигателей даже одного типа может быть разным в зависимости от многих причин (условий работы, качества обслуживания, качества предыдущего ремонта и пр.). Для различных же типов двигателей оно значительно разнится. Так, для тихоходных двигателей время между капитальными ремонтами определяется сроком в 5—8 лет, а например, для быстроходного двигателя Д6 межремонтный срок колеблется в пределах 4—6 тыс. час. работы.
Список литературы
Судовые двигатели внутреннего сгорания А,Б, Канэ.1982г.
Судовые дизели и их эксплуатация. Возницкий И.В.Михеев Е.Г.1990г.
|
|
|
