مع تقدم المعلومات ، تتحول السفن من دعم خدمة النقل التقليدية إلى عمليات الهاتف المحمول المشتركة. هذا يضع مطالب جديدة على الأداء الفني لأعضاء الطاقم والمعدات ، وخاصة المتطلبات الأعلى في عمليات صيانة واستبدال أجزاء محرك الديزل بسبب زيادة القدرة على المناورة للسفن.
في مبدأ إصلاح الطوارئ ، من الصعب الجمع بين المهنيين وأعضاء الطاقم في الواقع. لذلك ، من الضروري زراعة أعضاء الطاقم إلى محترفين ، وتولي أهمية صيانة وإصلاح محركات الديزل ، وذلك لتحسين كفاءة وجودة الإصلاح وتعزيز كفاءة العمل في معدات الطاقة في السفينة.
عادة ما يستخدم الشحن التوربيني للغاز العادم في محركات الديزل البحرية. في السنوات الأخيرة ، زاد احتمال حدوث مشاكل وخلل من الشاحن التوربيني في محركات الديزل البحرية بشكل كبير.
لذلك ، من الضروري تحليل ودراسة استخدام الشاحن التوربيني ، وتحديد الأعطال الرئيسية التي قد تحدث في الشاحن التوربيني ، وتجمع بين آلية الصدع ، واستكشاف الطرق الفعالة لتقليل معدل الفشل ، وتوسيع عمر الخدمة ، وتعزيز موثوقيتها ، وضمان أداء التنقل في الوعاء.
1. هيكل وآلية العمل للشاحن التوربيني
يتكون الشاحن التوربيني للغاز العادم من محرك الديزل بشكل أساسي من التوربينات وضاغط ومحمل وسيطة.
أولاً ، يتم توصيل منفذ السحب في التوربين بأنبوب العادم ، ويتم توصيل منفذ العادم بأنبوب العادم.
يتم توصيل منفذ السحب للشاحن التوربيني بأنبوب مرشح الهواء ، ويتم توصيل منفذ العادم بمشعب السحب ، ويتم تثبيت التوربينات والمكره على التوالي في غرفة التوربينات المحورية والشاحن التوربيني.
يتكون ضاغط الطرد المركزي من كاتم الصوت ، وقذيفة كمية الهواء ، ومكره ضاغط وموقع ناشر.
أثناء تشغيل الضاغط ، يدخل غاز العادم الأنابيب الرئيسية العادم وتوربين الشاحن التوربيني ، ويعمل ثم يتم تفريغه من منفذ العادم. بعد ذلك ، يتم توصيله إلى كاتم الصوت العادم من خلال كوع العادم ، والأفوار ، ودائق العادم.
يدخل الهواء النقي الضاغط من خلال كاتم الصوت وفلتر الهواء.
② تتبنى المحامل اثنين من - في المحامل العائمة ، والتي يتم تثبيتها في السكن المحمل. يدخل زيت التشحيم من نظام التشحيم الرئيسي ثم يتدفق إلى أسفل السكن الحامل.
③ يمكن أن تزيد التشغيل المحوري للضاغط والتوربين من ضغط وكثافة الغاز الوارد. عندما تظل سرعة الدوران ثابتة ، يمكن أن توفر إنتاج طاقة أكبر ، وتحقيق تأثير تحسين الاقتصاد في استهلاك الوقود وتقليل الانبعاثات
ⅱ. الأعطال والأسباب الشائعة
في الشاحن التوربيني غاز العادم ، تشمل مناطق المشاكل الشائعة الضاغط ومحاور العجلات والمحامل والتوربينات.
قبل بدء وبعد إيقاف الجهاز ، من الضروري إيلاء اهتمام وثيق للتغيرات في السرعة ودرجة الحرارة وصوت التشغيل للشاحن التوربيني.
يعمل الشاحن التوربيني بسرعة عالية في بيئة درجة حرارة عالية - ، والإجهاد الحراري والإجهاد المتناوب الذي يحمله معقدين للغاية.
عند العمل بسرعة عالية ، فإن اهتزاز المكره الشاحن التوربيني ، والمحور والمحامل سوف يضر بتخليص الملاءمة ويؤثر على أداء الشاحن التوربيني.
علاوة على ذلك ، يحتوي غاز العادم على أكاسيد وأبخرة من الكبريت والنيتروجين. الحامض الذي تم تشكيله بعد المجموعة سوف يتآكل الشاحن التوربيني ويقصر عمر خدمته.
بعد التحقيق والتحليل ، يتمتع الشاحن التوربيني بالأخطاء الشائعة التالية.
1. زيادة
عندما يتوقف محرك الديزل فجأة أو يتم إزالة الحمل ، لن يتوقف دوار الشاحن التوربيني بسبب القصور الذاتي.
في هذه المرحلة ، لا يزال ضغط المدخول مرتفعًا جدًا ، لكن محرك الديزل لا يتطلب الكثير من الهواء بعد التفريغ. الضغط الخلفي المفرط لمحرك الديزل يسبب الارتفاع.
عندما يتم زيادة تحميل محرك الديزل ، تُظهر طاقة غاز العادم الذي تم تفريغه اتجاهًا متفجرًا. في هذا الوقت ، تزيد سرعة محرك الديزل قليلاً أو لا تزيد على الإطلاق ، والظاهرة الفيزيائية لارتفاعها عرضة أيضًا. وذلك لأن الهواء الذي يدخل في تقلبات الضاغط إلى حد كبير ، مما يسبب اهتزاز المكره ، وبالتالي توليد صوت صفير ثقيل.
بالنسبة لضواغط الطرد المركزي ، ستحدث ظاهرة الزيادة هذه عندما يكون معدل التدفق منخفضًا وتكون قيمة ضغط العادم أكبر من 2.5 كيلو باسكال.
هناك أساسا ثلاثة أسباب لضيق التنفس.
في ظل ظروف التشغيل العادية ، مسار تدفق الهواء للشاحن التوربيني:
الهواء → مرشح الهواء في كمية الضاغط → كاتم الصوت → المكافئ الضاغط → موزع الضاغط → مبرد الهواء ← صندوق الكسح → كمية الهواء → أسطوانة محرك الديزل → ميناء العادم → العادم الأنبوب الرئيسي → حلقة فوهة في نهاية التوربينات غاز غاز العادم.
مساحة التدفق لكل جزء ثابتة.
إذا كان أي من العطلات المذكورة أعلاه ، فسيؤثر ذلك على تداول الغاز لمحرك الديزل ، مما يسبب زيادة في الشاحن التوربيني لمحرك الديزل ، وانخفاض في كفاءة الأداء للشاحن التوربيني وضغط الغطاء ، وكذلك ارتفاع درجة حرارة العادم للمحرك الرئيسي. إذا ارتفعت درجة حرارة العادم للمحرك الرئيسي إلى قيمة معينة ، فقد تحدث إنذارات الصدع أو التباطؤ التلقائي أو الإغلاق.
من بين المكونات التي يمر من خلالها تدفق الهواء ، فإن الأوساخ من أجزاء مثل المرشحات والأسطوانات والفتحات هي العامل الرئيسي الذي يسبب زيادة.
2. الفشل الميكانيكي للشاحن التوربيني
تشمل الفشل الميكانيكي تحمل الأضرار وتلف شفرة المكره.
عند حدوث عطل ، تحقق أولاً من شاشة التصفية. إذا كان نظيفًا ، ففكر في وجود ضرر لمكونات الشاحن التوربيني. إذا تم العثور على مشكلة ، أوقف الجهاز فورًا للإصلاح.
(1) تضرر الشاحن التوربيني
لقد كسر محور الشاحن التوربيني.
أحد طرفي العمود الدوار هو توربين ، والطرف الآخر متصل بالمكره.
إذا كسر المحور في درجات حرارة عالية ، فسيتم إغلاق محرك الديزل.
الأسباب الرئيسية لتحمل الكسر هي:
① بموجب عمل القوى الخارجية ، فإن سطح التوربينات ، أو الضاغط لا يتم إصلاحه بإحكام ولا يمكنه العمل بشكل طبيعي وثابت. رمح العجلة المشوه ينكسر تحت عمل الإجهاد وعزم الدوران.
② عندما يكون الشاحن التوربيني قيد التشغيل ، يهتز المحور مع تغير السرعة الدورانية للشاحن التوربيني ، ويحدث كسر التعب تحت عمل التوتر المتناوب.
③ تفتقر العمود الدوار إلى تزييت ويتمسك بالمحمل العائم. تؤثر درجة الحرارة العالية - وعلى غاز العادم العالي- على عمود العجلة الثابتة ، مما يؤدي إلى كسر العمود.
إذا سقطت الأجسام الخارجية في مدخل الأنابيب وتتحرك في مساكن صندوق التوربينات ، فإن التصادمات الصلبة بين الأشياء الصلبة مثل البراغي ومحور العجلات قد تتسبب في كسر المحور.
تزييت ضعف الشاحن التوربيني.
يأتي زيت تشحيم الشاحن التوربيني من نظام التشحيم وعموم الزيت. يمكن أن يؤدي سوء التزييت وعوامل أخرى إلى تآكل عمود العجلات. الأسباب الرئيسية هي:
① عندما يكون زيت التشحيم غير كافٍ أو لا يفي ضغط الزيت بالمتطلبات ، سيتم حرق المحور بسبب الاحتكاك ودرجة الحرارة المرتفعة عندما يكون معدل التدفق غير كافٍ أو يكون ضغط الزيت أقل من القيمة المحددة.
② إذا كانت جودة الزيت لا تفي بالمتطلبات ، باستخدام زيت التشحيم من الدرجات غير المحددة- أو مع كمية كبيرة من الشوائب غير النظيفة ، ستزداد درجة حرارة المحمل.
③ عندما تلبس حلقة ختم التوربينات بشكل مفرط ، مما يولد كمية كبيرة من الحرارة وإتلاف خلوص المحمل ، يصعب تحقيق فيلم الزيت غير المتكافئ في الفجوة بين التوربينات والعمود الدوار لتأثير التشحيم الجيد.
عندما تتجاوز السرعة الدورانية للشاحن التوربيني أقصى سرعتها ، ستحدث ظاهرة هاربة.
مع زيادة سرعة الدوران ، يصبح إمداد زيت التشحيم غير كافٍ ، ويتدهور تأثير التبريد ، ويتم حرق محور العجلة بسبب عدم القدرة على تبديد الحرارة.
عندما تكون درجات حرارة المدخل والمنفذ لزيت التشحيم مرتفعًا جدًا ولا يكون التبريد في الوقت المناسب ، سيتم أيضًا حرق محور العجلة.
عند السرعة ، يجب تقليل السرعة أو توقفت السيارة للتفتيش. إذا تضرر المحور ، فيجب استبداله.
الأضرار الشائعة للمحامل تشمل التآكل المفرط ، الخدش ، التثبيت ، التكسير والحرق.
عندما يكون ضغط الزيت غير كافٍ ، فإن مشاكل الاهتزاز ، وتشوه القشرة وحتى التآكل الشديد للمحامل ستحدث.
عندما يتم تثبيت شاحن توربيني جديد ، يتم استبدال زيت التشحيم والمرشح ، لم يتم تشغيل الجهاز لفترة طويلة ، ولم يتم تشغيله بشكل صحيح ، أو أن جودة زيت التشحيم منخفضة ، فمن السهل التسبب في أخطاء مثل زيادة المقاومة أو تمزق خط أنابيب مدخل الزيت. عندما يكون مستوى الزيت في مقلاة الزيت منخفضًا ، يدخل الهواء إلى خط أنابيب التشحيم ويسبب مقاومة الهواء ، أو يتم قطع إمدادات زيت التشحيم في الشاحن التوربيني ، وسيؤدي إلى ارتداء وحرق سطح الحامل
(2) تلف الشفرة
عندما تعمل التوربينات بسرعة عالية ، حتى لو دخلت الحطام الصغير جدًا ، فإن زاوية دليل الهواء الخاصة بها ستتغير ، والتي سيكون لها تأثير كبير على الشفرات أو المكره.
يمكن للكائنات الكبيرة والصعبة أن تترك الخدوش أو حتى الشقوق على الأوراق.
السبب الرئيسي لكسر الشفرة هو فشل التعب الناجم عن الإجهاد الثني المتكرر على الشفرة.
عندما يرتفع الشاحن التوربيني ، تصطدم نصائح الشفرة من المكره التوربيني مع الغلاف ، مما تسبب في تشوه الشفرة وتأثير كبير على سرعة الدوران.
غالبًا ما تحدث الأصوات غير الطبيعية عندما يكسر المكره.
عندما يكون الاهتزاز غير طبيعي أو أن الضوضاء كبيرة ، يجب إيقاف الجهاز لفحصه.
بعد استبدال أو إصلاح المكره ، يجب إجراء توازن ثابت واختبارات التوازن الديناميكي.
(3) ضغط التعزيز غير الطبيعي
عندما يكون تناول الهواء غير كافٍ ، يمكن إرسال الهواء المضغوط إلى الضاغط بواسطة جهاز تجديد الهواء لتحقيق الغرض من الضغط.
تكون قراءة مقياس الضغط أكثر وضوحًا عندما تقترب سرعة الدوران أو تصل إلى السرعة المقدرة (على سبيل المثال ، السرعة المقدرة لمحرك الديزل NTA855-M350 هي 1800 R/MIN).
عند السرعات الدورانية العالية ، تكون الكفاءة الميكانيكية عالية جدًا ، ويمكن أن تسبب أسباب مختلفة تغييرات كبيرة في الضغط.
يرتفع الضغط.
عندما يظل الحمل ثابتًا ، فإن السرعة الزائدة للشاحن التوربيني غالباً ما تؤدي إلى زيادة في الضغط.
الأسباب الرئيسية هي:
① أدى فشل نظام الوقود إلى ضعف الاحتراق ، وحرق شديد وزيادة في درجة حرارة العادم.
② الشاحن التوربيني نفسه متسخ مع التوربين ، مما يقلل من منطقة التدفق وتسريع سرعة طرد الغاز ، مما يؤدي إلى ارتفاع سرعة الدوران للشاحن التوربيني.
③ عندما يكون محرك الديزل محملاً ، يكون الحمل كبيرًا جدًا وتكون السرعة الدورانية مرتفعة نسبيًا ، ويزيد حجم غاز العادم ، وزيادة السرعة الدورانية لتوربينات غاز العادم ، وزيادة السرعة الدورانية للضاغط من الدفاع الضاغط ، ويزيد حجم الهواء المضغوط ، ويحترق الديزل بشكل كامل.
في ظل هذه الحالة العملية ، يزداد حجم حقن الوقود وقد تتوقف السيارة في أي وقت. من الضروري إبطاء وتفريغ على الفور لضمان السلامة.
انخفض الضغط.
يؤثر الاحتراق غير المكتمل على القوة.
يتجلى في:
① أنبوب السحب القذر: انخفاض حجم السحب ، وضغط دفعة غير كافية ويرافق الصفير. تزيد رواسب الكربون أو بقع الزيت من الناشر ، فوهة المكره والورق التوربيني من المقاومة الدورانية للشاحن التوربيني.
② توقيت إمدادات الوقود غير الدقيقة: يتخلف وقت إمدادات الوقود عن وراءه ، مما يسبب في الاحتراق بعد الاحتراق غير الكامل للديزل ، وضعف العادم ، وانخفاض في سرعة التوربينات.
③ تسرب أنابيب العادم: يؤدي هذا إلى انخفاض في الطاقة المتاحة للتوربين ، مما يؤثر على سرعة الدوران ، وضغط الشاحن التوربيني ينخفض أيضًا وفقًا لذلك.
④ الفتح المتأخر والإغلاق المبكر لصمام العادم: ينخفض حجم العادم ، تنخفض السرعة الدورانية لدوار التوربين ، مما يؤدي إلى انخفاض في ضغط التعزيز. يظهر الجدول المقابل لأخطاء الشاحن التوربيني والأسباب المحتملة في الشكل 1.
الشكل 1 جدول الأعطال والأسباب المحتملة لشاحن السفن التوربيني
من خلال التحليل في الشكل 1 ، يمكن تحديد الظواهر ذات الصلة وأسباب فشل الشاحن التوربيني ، ويمكن أخذ حلول مستهدفة.