M-wheel عبارة عن سفينة نقل سيارات ذات قفزة مؤخرة، تم تصنيعها بواسطة حوض بناء السفن في اليابان في عام 1998. إنها تستخدم المحرك الرئيسي UEC6L45MC بقوة 5295.591 كيلووات وسرعة 158 دورة / دقيقة. طراز الشاحن التوربيني هو Mitsubishi MET-53SC، بسرعة قصوى تبلغ 17200 دورة/دقيقة.
عادت السفينة M إلى اليابان من إحدى دول أمريكا الجنوبية في رحلة معينة، وبعد وقت قصير من المغادرة تم اكتشاف وجود غاز عادم خانق قوي في المقصورة، وبعد الفحص تبين أن غاز العادم يتسرب من العادم نهاية الشاحن التوربيني للمحرك الرئيسي. كشف المزيد من الفحص الدقيق أن حلقة الختم الموجودة في نهاية عادم التوربين قد تعطلت، وكان غاز العادم يتسرب من هذا الموقع. باستثناء تفريغه مباشرة في الغلاف الجوي بعد مروره عبر غلاية غاز العادم إلى المدخنة، لا يسمح لغاز عادم المحرك الرئيسي بالتسرب خارج المداخن. بمجرد تسربه، فإنه لن يلوث المقصورة فحسب، بل سيؤدي أيضًا إلى تدهور بيئة تشغيل معدات المقصورة وبيئة عمل موظفي المقصورة. في هذه الحالة، ونظرًا لأن طرف الشفط في التوربين المضيف قريب من نقطة تسرب غاز العادم، يتم امتصاص بعض غاز العادم إلى طرف الضغط في الشاحن التوربيني، مما يسبب الأوساخ في قناة السحب في المضيف و الإضرار بعملها الطبيعي.
2، مقدمة إلى توربينات MET -53SC
يعد الشاحن التوربيني Mitsubishi MET-SC تحسينًا مهمًا لتقنية الشحن التوربيني الخاصة بشركة Mitsubishi للصناعات الثقيلة استنادًا إلى MET-SA، باستخدام دافع خلفي منحني وتبريد بدون ماء. توربين MET-SC هو نسخة محسنة من المكره MET-SB.
يحتوي الشاحن التوربيني MET-53SC على مقياسين محكمين في هيكله: ① بالنسبة لغاز العادم المتدفق على طول قرص التوربين، يتم تركيب جهاز إغلاق متاهة على كتف قرص التوربين. يتم اختناق غاز العادم عدة مرات من خلال جهاز ختم المتاهة، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط وزيادة الحجم وانخفاض الكثافة. كمية غاز العادم المتدفقة عبر جهاز ختم المتاهة صغيرة جدًا، وتلعب دور الختم؛ ② يتم إغلاق غاز العادم الذي يتدفق على طول الفجوة بين حلقة الختم الخارجية وغلاف العادم بواسطة حلقة الختم في ذلك الموقع.
بالنسبة لجهاز الختم المتاهة الموجود على كتف قرص التوربين، تم تصميم MET-53SC أيضًا لتوصيل الهواء المضغوط بالغرفة المغلقة لمنع أي تسرب محتمل لغاز العادم. يأتي الهواء الموجود في الحجرة المغلقة من الهواء المضغوط للضاغط، والذي يمر عبر الفتحة على شكل حرف M عند نهاية الضغط ويدخل إلى الحجرة المغلقة من خلال أنبوب السحب، مما يمنع زيت التشحيم من الدخول إلى التوربين في اتجاه الضغط إنهاء ومنع زيت التشحيم من التسرب وتلويث شفرات التوربينات؛ ادفع كمية صغيرة من غاز العادم المتسرب نحو طرف العادم لمنعه من الدخول إلى المحمل وتلويث زيت التشحيم. في ظل الظروف العادية، لا يتم تفريغ الهواء المضغوط الذي يعمل بمثابة ختم الهواء في الغرفة المغلقة مباشرة إلى الغلاف الجوي.
MET-53نهاية توربين غاز عادم الشاحن التوربيني SC ومخطط التخلص من تسرب غاز العادم 1.
3طريقة التعامل
بعد تثبيت السفينة، فتح موظفو غرفة المحرك نهاية غاز العادم للشاحن التوربيني الرئيسي للمحرك ووجدوا أن حلقة الختم بين غلاف توربين غاز العادم وجسم التوربين قد فقدت مرونتها، مما تسبب في انخفاض أداء الختم وتسرب غاز العادم من هناك. ونظرًا لعدم توفر قطع الغيار على متن السفينة، حاولنا استخدام حلقة المتاهة التي تم استبدالها أثناء الصيانة السابقة. بعد التصحيح، قمنا بإدخاله في أخدود حلقة الختم الأصلية ومادة الختم المقاومة للهب المدمجة جزئيًا على جانبي حلقة الختم المدمجة. وفي الوقت نفسه، قمنا بملئها بمادة مانعة للتسرب مقاومة لدرجات الحرارة العالية. مع الأخذ في الاعتبار أن جهاز الختم المنتج ذاتيًا على السفينة سوف يتصلب بسبب ارتفاع درجة الحرارة واهتزاز الشاحن التوربيني بعد فترة من تشغيل المحرك الرئيسي، ويفقد تأثير الختم الخاص به مع مادة الختم المدمجة.
استنادًا إلى دراسة دليل MET-53SC والخصائص الهيكلية لـ MET-53SC، فقد تقرر حفر أربعة فتحات قطرها 3 مم (موضعها بشكل متماثل) في الجزء الخلفي من كتف قرص التوربين لمنع التسربات المحتملة لغاز العادم عن طريق إدخال هواء مضغوط جزئيًا من الغرفة المغلقة. بعد المعالجة، استأنف المضيف العمل. على الرغم من وجود تسرب بسيط للغاية، إلا أنه تم التأكد من خلال الفحص أنه هواء معزز نظيف، وليس غاز عادم متسرب.
4تحليل فشل الختم
إحدى خصائص الشاحن التوربيني Mitsubishi MET-SC هي التبريد بدون ماء. على الرغم من أن استخدام مبيت السحب والعادم غير المبرد يمكن أن يقلل من التآكل الحمضي، إلا أن المكونات الموجودة في طرف عادم الشاحن التوربيني تتعرض لدرجات حرارة عالية تبلغ حوالي 400 درجة مئوية خلال معظم عمليات التحميل العادية للمضيف، وهو اختبار صارم لـ الأداء المادي لمكونات الشاحن التوربيني ويمكن أن يتسبب بسهولة في عض المكونات غير المتحركة وفقدان مرونتها بسبب درجات الحرارة المرتفعة. إذا كانت هناك عوامل غير متوافقة في عمليات التصنيع والتركيب والتفكيك السابقة، فسوف يؤدي ذلك إلى تسريع فشل حلقة الختم.
5الاحتياطات بعد المغادرة
من أجل فهم ما إذا كان زيت التشحيم الذي يمر عبر الشاحن التوربيني ملوثًا في الوقت المناسب، يتم توصيل محبس أخذ العينات بأحد طرفي خط أنابيب مخرج زيت تشحيم التوربين الرئيسي. بعد أخذ العينة مرتين يوميًا، تتم مقارنتها بعينة زيت التشحيم عند مخرج فاصل زيت التوربين الرئيسي (المسقط على ورقة بيضاء نظيفة). في الوقت نفسه، يتم ملاحظة وتسجيل درجة حرارة مخرج زيت تشحيم التوربين الرئيسي بشكل مستمر، ولم يتم العثور على أي تشوهات في جودة الزيت أو درجة حرارة زيت تشحيم التوربين. بعد أن أبحرت السفينة بأمان إلى اليابان، أرسلت الشركة المصنعة أفرادًا لتفكيك الشاحن التوربيني وفحصه تمامًا، ونقله إلى المصنع لإجراء اختبارات مختلفة. عاد الشاحن التوربيني إلى حالته الطبيعية.