主机透平喘振特例分析及维护保养

发布时间：2022-01-30

来源：海机务之家

1　故障概况

XX轮透平在进坞修理之前偶尔发生喘振，由于该轮航线的特殊性，主管主机的大管轮非常有经验，且在该轮工作已达10年之久。根据大管轮的经验，此喘振是正常现象，因为每年进坞之前都有类似问题，进坞透平修理之后，透平喘振现象消失；但此次出坞后，主机达到额定转速后再次发生透平喘振，且透平喘振的频率大大增强。

2　主机透平喘振原因分析

该轮进坞后对主机透平常规解体、检查、各部件清洁、测量，一切正常后按说明书要求装复；空冷器进厂化学清洁，经轮机长检查后装复；废汽锅炉由三管轮及机工长清洗内部烟管，清洁后装复。主机只吊1个缸，该轮主机共有18个缸，除此之外没有任何其它主机工程；那么主机透平的喘振原因是什么呢?我们知道，增压系统流道堵塞是引起增压器喘振Z常见的原因，此柴油机运行时，增压器的气体流动路线是：压气机进口滤器和消音器→压气机叶轮→压气机扩压器→空冷器→扫气箱→柴油机的进气口(阀)→排气口(阀)→排气管→废气蜗轮喷嘴环→废气蜗轮叶轮→废气锅炉→烟囱，其中各组成部分的流通面积都是固定的，只有各气缸的进、排气口(气阀)是按照一定的发火顺序轮流开关，上述流动路线中的任一环节发生阻塞，如脏污、结碳、变形等，都会因流阻增加而使压气机流量减少、背压升高，引起喘振。其中容易脏污的部件是进口滤器、压气机叶轮和扩压器、空冷器和气缸的进、排气口、蜗轮的喷嘴环及叶轮。气缸进、排气口(阀)容易结碳。涡轮的喷嘴环容易发生热变形，那么是什么原因引走该轮主机透平发生喘振呢?

2.1  首先，我们怀疑主机透平检修有问题：此透平是经过日本尾道船厂检修过的，据大管轮讲：以前曾发生过类似现象，船厂来人重新拆装后，故障解决，我们将此情况通知尾道船厂后，日力船厂技术人员迅速赶赴我轮，重新解体主机透平，未发生任何问题后离开。这说明主机透平经过日方修理没有任何问题。

2.2 主机问题：主机单缸不发火或主机各缸负荷不均可以引起主机透平喘振，出坞后到目的港航行大约10h，期间我们对主机进行了测试，压缩压力、爆炸压力、排烟温度，均正常无异，证明主机没有问题。

2.3 废气锅炉烟道脏堵：废气锅炉烟道是由船员自修的，我们重新打开检查；清洁效果良好，没有问题。

2.4 空冷器是日方修理的，我们也重新打开检查，内部清洁，气流畅通，没有问题。

2.5 柴油机在低转速、高负荷下运行也会引起主机透平喘振。当海况恶劣、顶风、顶浪、船底脏污时，此时主机油门大而转速低，油门大废气能量就大，透平转速升高，压气机产生的扫气量就多，而此时柴油机的转速低，需要的扫气量少，从而使压气机背压升高，引起喘振。但当时我们的航行海域只是一般海况，船体是刚刚在坞内清洁的，所以，不存在柴油机低转速、高负荷下运行引起主机透平喘振。按透平喘振理论，所有可能引起主机透平喘振的原因都查过了，主机透平喘振故障依旧。根据透平喘振原理，我们做了大胆偿试，在压气机与空冷器之间放气，奇迹发生了：主机透平喘振现象消失了，这是一个简单的原理问题。主机透平真正的喘振原因是什么呢?其实很简单，还是主机出了问题，只是不明显罢了。这条船是一艘客运班轮，只有全速、全负荷运行，才能满足准班要求，加之这条船已进入老龄，高压油泵、喷油器、缸套、活塞、进、排气阀与Z佳标准均有不同程度的偏差，在转速不变的前提下，这些因素势必导致主机油门偏大一些，油门偏大，废气能量增加，透平转速增加，扫气量增加，压气机背压升高，主机透平喘振。

3　透平的维护保养

3.1 按时清洗透平滤网:按时间计算一般主机透平滤网工作500-750h清洗一次，如果是有压差计的透平，则透平滤网压差一般达到100mm水柱时即清洗。

3.2 透平消音器的清洗保养:主机透平消音器往往容易被人们忽略，其实机舱的油气、装卸货时的灰尘很容易污染消音器，在透平进厂修理时主管人员要仔细检查消音器是否脏污，一旦发现脏污应立即交厂清洁。

3.3 按时给废气锅炉吹灰和内部烟道打开清洗:目前生产的船用废气锅炉，都设计安装了吹灰器，航行中，主管人员必须按说明书要求定时对废气锅炉进行吹灰。废气锅炉内部烟道的清洁一般周期是750-1000h，不同的废气锅炉，有不同的要求，操作时详见本轮废气锅炉说明书。操作前要做好准备工作，特别要严防清洗废气锅炉的烟灰水进入主机透平，操作过程中还要时刻监视是否冲洗下来的烟灰水流到指定的收集柜中，冲洗下来的烟灰水一旦进入主机透平，将引起主机透平轴承烧毁的严重后果。

3.4 按时对空冷器进行清洗:一般在空冷器的压差将达到200mm水柱时或空冷器?作时间达到2000-2500h即清洗。在船上清洗主机透平空冷器时，一般船舶都安装了专用清洗管路和专用的清洗设备。按本轮说明书操作专用管路和专用的清洗设备：操作完成后，不要忘记对主机进行盘车，检查清洗空冷器的药液是否流到扫气箱和主机缸套内。如果忘记盘车，万一清洗空冷器的药液流进主机气缸内，遇到紧急备车，就会发生缸套内液击，直至损坏缸头、缸套、活塞，后果十分严重。

3.5 按时对主机扫气口清洁、扫气箱清洁、排气阀清洁、更换:这些工作看似主机的维修保养，其实对透平的维护至关重要，必须按说明书的维修保养周期进行认真的维修保养，确保主机、透平保持良好的工作状态。

3.6 压气端水洗、蜗轮端水洗:对压气端、蜗轮端的水洗以前比较简单，通过专用设备，一灌水开两个阀就好了。目前的冲洗方法很多，设备也较复杂，冲洗时的冲洗程序必须张贴在主机透平旁边，严格按照操作程序进行，不论那种型号的透平，冲洗前的检查工作都是一样的，其中Z重要的一条是：检查透平的排污(放残)阀是否畅通?此点万万不可忽略!检查的方法是：在透平运转中打开放残阀，检查烟气是否漏出?有烟气漏出证明放残阀是畅通的，没有烟气漏出放残阀是堵死的，在没有烟气漏出的情况下万万不可冲洗透平，一旦冲洗透平，冲洗下来的烟灰水不能排出，就会造成透平液击，严重损坏透平。另一点要注意的是：冲洗透平的时机要掌握好，不能让烟灰水长时间停留在透平内，冲洗后要让透平有足够的满负荷工作时间，以便透平内的烟灰水迅速蒸发干燥，干燥的烟灰对透平是没有什么腐蚀作用的，但与水混合后对透平的腐蚀性极强。Z忌讳的是冲洗透平后马上停车。

3.7 透平油更新:透平油对透平的工作状态起着决定性的作用，透平油一旦变质、混入杂质或油量不足，将很快引起透平的损坏，所以日常管理中必须对透平油给予密切关注，严格按说明书要求更新透平油、及时补充油量到标准油位；不到更新时间，但发现透平油颜色变化也要及时更新并查找原因，消除隐患。

3.8 起车时检查透平油泵是否泵油:主机刚起车时，往往由于主机停车时间长或刚刚更新过透平油等原因，油泵不能供油，低速、短时间断油没有什么问题，一旦时间过长，透平必然损坏，只要及时发现，用油壶向透平油泵上加些油就解决问题了。

以下为部分同志的补充，一起探讨。

事后再看，总是觉的有些方面不妥，尤其是以下几点。

1、看此文的叙述（2.2）与（2.5）的比较，主机运行工况通过测爆压测压缩或示功图可得知其热工状况并与以前相比较，无论是来油角度或油门大小都能体现出来，何况老龄船更应该按维修保养体系来操作。油头好说，油泵如果怀疑做密封检查或根据油门使用记录的时间及大小就可判断工作状况是否良好（测爆看排温）

2、对透平的怀疑要用数据来说话，此轮大管干了近十年，对其业务技能本人表示怀疑，但却不否认其对透平维护保养所做的工作，一条船干那么长时间对此问题熟视无睹而没认真研究，实在不妥。

3、此文没说明主机扫气形式或机型及增压器的型号，对文所诉本人有可能产生误解。但作者只偏于对透平方面的解释却未对燃油系统的分析，对于这个喘振特例分析有点遗憾。

（来源：海机务之家）