对于机器冷却水停车问题的处理剖析

2022-05-171
1中央冷却淡水系统

每台副机的冷却,都是经低温淡水冷却器冷却的低温冷却淡水分两路进入系统:低温一路,由副机自带的低温水泵升压,流过空冷器和滑油冷却器后,再经单向止回阀流回到低温水冷却器;高温一路,经过高温水自动控制阀(自动调解高温水和低温水的进入量,控制高温水温度),由高温水泵升压,冷却柴油机各缸缸套、缸头和增压器,然后部分流回到高温水自动控制阀,另一部分经单向止回阀流回到低温水冷却器。

2高温冷却水低压/高温致发电柴油机停车故障

某日,该轮航经巴拿马运河船闸期间,副机No.1与No.2两台并联运行,三台主空压机并联(按不同的压缩空气压力起动)供气。

(1)故障忽然,No.1副机高温冷却淡水低压报警,温度很快上升,部分负荷卸载后仍达到停车保护极限温度而自动停车;另一并联运行的No.2副机独立承担全部负载,高温冷却淡水压力正常。

应急启动No.3副机,与No.2副机并联运行,同时应急呼叫其他轮机员下机舱协助处理突发事件。

No.1发电柴油机自动停车后,高温冷却水系统放气检查,发现不时有空气逸出,但数量不多。

No.3副机,运行不久也出现高温水低压报警。鉴于No.1副机高温冷却水系统中有空气,No.3副机高温冷却水出现低压报警后放气检查,发现同样不时有空气逸出,数量也不多。主、副机排烟温度,各缸基本均匀;主、副机排气无白烟;No.2副机放气检查,未见空气逸出;故障期间主机高温冷却淡水压力正常,没有波动。

(2)应急措施当时采取下列应急措施,防止了事态进一步扩大:运行的副机,高温冷却水系统不断放气,减少冷却淡水中的空气,防止冷却淡水失压;运行副机专人机旁值守;增派人员加强机舱巡回检查,等。

(3)冷却淡水系统放气的方法三台副机高温冷却水的透气管路都是细而长,*终连接到一个总管,再连接到位置较高的膨胀水箱。

因此,快速放气的方法是:①关闭该副机高温冷却水系统透气阀;②松开位于该透气阀进水端与高温冷却水出口总管*近的快速接头或法兰放气(减少出气阻力)。

3查找冷却淡水系统中空气的来源

该轮副机的低温和高温冷却水系统,均各采用离心泵供水,连续而稳定;缺点是若冷却水中有空气,容易吸空,造成冷却水供应中断。

冷却淡水中总会溶解有少量空气。高温冷却淡水吸收了缸套和缸头及增压器传出的热量,温度上升,空气溶解度降低,部分溶解的空气逸出。所以,主、副机高温冷却水系统一般都设置透气管路。

透气管路是基于冷却水系统中空气受热逸出设计的,泄放空气的速度高于气体受热逸出的速度,系统中不会形成气囊,水泵不会吸空,冷却水也不会中断。

若压力空气进入冷却淡水系统,系统中空气量大于透气管路泄放空气的能力,系统中就可能形成气囊,导致水泵吸空,冷却水中断。

冷却水压力高于大气。空气只能从高于冷却淡水压力的设备进入冷却水。

鉴于No.1副机自动停车后和No.3副机运行中,高温冷却水系统都不时有空气放出,初步认定,No.1副机跳电原因,是压力空气进入冷却淡水系统。

整个冷却淡水系统是相通的。高温淡水支路中的空气,既可能来自高温支路,也可能来自低温支路;同样,低温淡水支路中的空气,既可能来自低温支路,也可能来自高温支路。例如,某姐妹船主机低温冷却淡水管空冷器一段漏泄,增压空气压力高时,空气进入低温冷却淡水系统并进而进入副机高温冷却水系统,副机高温水泵吸空,高温冷却水断流且很短时间内冷却淡水高温,副机跳电停车。

所以,需从主机和副机(均包括高温支路和低温支路)以及空压机和制冷装置三路,逐一排查高于冷却淡水压力的设备,寻找冷却淡水中空气的来源。

3.1主机和副机的高温冷却淡水支路

主机高温冷却淡水支路,故障期间压力正常,没有波动,可先排除在外。

副机的高温冷却淡水支路:此次故障前,没有发生过裂纹和裂穿;故障时也没有某缸排温特别低和烟囱冒白烟,基本可排除副机缸套和缸盖裂穿的可能;副机增压器透平前排气压力低于高温冷却淡水压力,烟气不可能漏入冷却淡水系统。

基本排除燃气进入主、副机高温淡水支路的可能。

3.2主机和副机的低温冷却淡水支路

这一路,不必考虑滑油冷却器,只需考虑空冷器。

故障期间,主机负荷低,增压压力低于淡水压力,增压空气不可能漏入冷却淡水系统;副机虽然负荷高,但实际增压压力低于冷却淡水压力,空气也不可能漏入冷却淡水系统。实际验证,当时打开主机和副机空冷器放残管,只有空气而没有残水泄出。可排除主、副机增压空气进入低温淡水支路的可能。

3.3空压机和制冷装置支路

主机中间轴承冷却水等,不可能有压力空气;空调、冰机等运行正常;而且故障期间船在巴拿马运河机动航行,主空压机频繁启动运行,所以应重点考虑三台主空压机(该船无副空压机)。

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