يحتوي نظام التحكم المضيف SulZER 6RTA-84TD على ثلاث وظائف تحسين رئيسية:
(1) VIT+FQS يتم التحكم فيه إلكترونيًا (توقيت حقن الوقود المتغير وزاوية تقدم حقن الوقود المحددة مسبقًا بناءً على جودة الوقود).
(2) VEC الذي يتم التحكم فيه إلكترونيًا (توقيت إغلاق صمام العادم المتغير).
(3) يتم ضبط معدل تدفق مياه التبريد لبطانة الأسطوانة تلقائيًا وفقًا لحجم الحمولة.
يجب أن يكون لدى الأفراد البحريين فهم شامل لمبادئ عملهم في الإدارة، وإلا فقد يشعرون بالتعقيد عند حدوث أخطاء.
توضح هذه المقالة تحليل السبب وعملية الحل لخلل في المحرك الرئيسي لناقلة خام كبيرة جدًا (VLOC) SULZER 6RTA-84TD من النوع TD بسعة 300000 طن، والتي لم تتمكن من زيادة سرعتها.
ظاهرة الخلل
أبحرت سفينة VLOC معينة من ميناء Kemen في Fuzhou، وبعد المغادرة، كانت قمرة القيادة تتحكم في المحرك الرئيسي للتسارع بحذر وببطء.
وعلى عكس السفن الصغيرة العادية، فإن عملية التسارع من السرعة داخل الميناء إلى السرعة في البحر تتطلب وقتا أطول.
بالإضافة إلى التحكم في برنامج حد حمل عملية التسارع الذي حدده نظام التحكم عن بعد المضيف، وفقًا للتعليمات، من أجل منع تآكل المكبس وبطانة الأسطوانة بسبب التغيرات السريعة في الحمل، يتم التحكم في دواسة الوقود يدويًا قم بالتسريع ببطء من الوضع الأمامي الكامل إلى الوضع الكامل في البحر للمركبة الآلية، وهو ما يستغرق ساعتين تقريبًا.
لكن هذه المرة الأمر مختلف. بعد أكثر من ساعتين، لا يزال المحرك الرئيسي لم يصل إلى سرعة المحرك (أي سرعة البحر)، ويكون الخانق محدودًا باستمرار بسبب ضغط الكسح.
قم بتسجيل مؤشر الحمولة ودرجة حرارة العادم لكل أسطوانة وزاوية VIT ومؤشر VEC وسرعة التوربين ودرجة حرارة العادم الأمامية والخلفية وضغط الكسح ومقارنتها مع السجلات أثناء التجربة البحرية. لقد وجد أنه عند السرعات المتشابهة وفتحات الخانق، تنخفض سرعة التوربين وضغط الكسح، وتزداد زاوية تقدم حقن الوقود، وتزداد قراءة VEC أيضًا.
تحليل سبب الخطأ
عند تحليل سبب الخلل، اشتبه أولاً في وجود مشكلة في نظام الكسح.
ولكن سواء كان الأمر يتعلق بفلتر التوربين أو المبرد الداخلي، فإن عرض فرق ضغط الزيت لكليهما يوضح أنهما في حالة جيدة.
غالبًا ما يتم غسل المكره الموجود في نهاية ضاغط التوربين بالماء، وعلى الرغم من عدم تنظيف الترس الدودي لنهاية العادم وحلقة الفوهة بالتنظيف الجاف، إلا أنه يتم غسلهما بالماء في كل مرة تبحر فيها بسرعات منخفضة.
بالإضافة إلى ذلك، ظلت ظروف تشغيل المضيف طبيعية حتى وصوله إلى ميناء كيمين.
لتجنب أخطاء الحكم الذاتي، تم مسح المكره الطرفية لضاغط التوربين والترس الدودي لنهاية غاز العادم وحلقة الفوهة مرة أخرى، ولكن لم يتم تحقيق النتائج المتوقعة.
لذلك، لا توجد مشكلة في نظام الكسح.
أثناء الرحلة الأولى، حدث عطل في وحدة التحكم VIT+FQS بالمحرك الرئيسي. هذه المرة، تم استبدال لوحة الدوائر ذات الصلة في صندوق تحسين الوظائف في ميناء كيمين. نحن نفكر فيما إذا كان الأمر يتعلق بلوحة الدائرة المثبتة حديثًا.
بعد تركيب لوحة الدائرة الجديدة، تم فحص ومقارنة إعدادات المعلمات المختلفة.
عندما لا يتمكن المضيف من التسريع، لا توجد إنذارات غير طبيعية في نظام التحكم عن بعد وصندوق تحسين الوظيفة الخاص بالمضيف.
نظرًا لملاحظة زيادة زاوية VIT، تم إيقاف تشغيل وحدة التحكم VIT+FQS ووحدة التحكم VEC باستخدام وظيفة "USER PARKER"، وتم تثبيت VIT في الوضع 0 باستخدام أداة خاصة .
عند هذه النقطة، يزداد مؤشر حمل المحرك الرئيسي، وتزداد سرعة التوربين وضغط الكسح تدريجيًا، وتتسارع أيضًا سرعة المحرك الرئيسي تدريجيًا.
بعد إيقاف تشغيل وحدة التحكم VIT+FQS ووحدة التحكم VEC، استأنف المضيف التسارع الطبيعي.
ومن المعتقد أنه قد تكون هناك مشكلة في لوحة الدائرة الكهربائية المثبتة حديثًا ويجب تقديم تقرير إلى مشرف الصيانة، على أمل أن يتمكن مهندس الخدمة من الصعود إلى السفينة مرة أخرى للفحص.
إن تشغيل المضيف بآلية تحسين وظيفية ولكن غير قادر على تحقيق وظائف VIT+FQS يعني أنه لا يمكن حفظ الوقود الذي كان من الممكن توفيره، ويمكن أن يؤدي الاحتراق غير الكامل بسهولة إلى قنوات عادم قذرة.
وبالنظر إلى أن وحدة التحكم VIT لا تحتوي على أخطاء وأن إعدادات المعلمة صحيحة، ولا يمكن للمضيف التسريع، يعتقد المؤلف أن سبب الخطأ غير واضح.
ومن خلال الرجوع إلى المعلومات، تم تحديد سبب الخلل فيما يتعلق بنظام ذراع الخانق ومحدد موقع VIT. ومع ذلك، تم تشحيم نظام ذراع الخانق بالزيت، ولم يتم العثور على أي مشكلات في محدد موقع VIT.
وبعد وصول السفينة إلى سنغافورة، صعد مهندس الخدمة على متن السفينة لتفقد وظائف وحدة التحكم VIT+FQS ولم يجد أي خلل. لقد أشاروا فقط إلى أن نطاق التحكم الذي تحدده وحدة التحكم VIT+FQS قد يكون كبيرًا جدًا، مشيرين إلى أن نطاق التحكم لنفس نوع المحرك الذي يخدمونه يتم ضبطه عادةً على -3 ·-+3 · ·، أما بالنسبة لهذه السفينة فهي -6 ·-+6 ··. يوصى باستشارة الشركة المصنعة لمحرك الديزل بشأن تغيير هذا الإعداد.
من المتوقع ظهور نتائج الفحص، ولكن نظرًا لأن التحكم في VIT ليس كبيرًا جدًا في هذا النطاق وكان المضيف يعمل بشكل طبيعي من قبل، فقد لا يتم اعتماد هذا الاقتراح.
قم بإجراء فحص تفصيلي لنظام ذراع الخانق مرة أخرى لتحديد السبب الحقيقي للمشكلة.
يعتمد المحرك الرئيسي SULZER 6RTA-84TD للسفينة نظام التحكم الإلكتروني في السرعة NABTESCOMG-800، وتأتي إشارة السرعة من مسبار السرعة لعلبة تروس ناقل الحركة بعمود الكامات.
يتكون الحاكم من ثلاثة أجزاء: وحدة التحكم MCG-402، ADU-500وحدة محرك المحرك (مضخم الطاقة)، ومحرك EAR-500.
يعد مشغل EAR-500 المكون الأخير للتحكم في المنظم، والذي يقوم مباشرة بضبط فتحة الخانق للمحرك الرئيسي وفقًا لأمر السرعة الذي يصدره المنظم.
تم ضبط المنظم مع حد ضغط الكسح وحد عزم الدوران، أي أن إشارة الإدخال الخاصة بالحاكم هي ضغط الكسح والسرعة وأمر السيارة، وإشارة الخرج هي فتحة الخانق التي يتحكم فيها المشغل.
في الشكل 1، يتم توصيل عمود الخرج 1 لمشغل منظم السرعة الإلكتروني 22 بعمود الضبط المتوسط 4 خلال الأسطوانة 2 وقضيب النقل 3 الخاص به.
يتم توصيل العمود الوسيط 4 بمقبض الزاوية 7 (قضيب التحويل) من خلال القضيب 5 والعارضة الأفقية 6.
مقبض الزاوية 7 متصل بالقضيب العمودي 8، والذي يتصل بمقبض الزاوية 16 (المستخدم لقضيب التحويل VIT). يتم تثبيت محورها على قضيب التنظيم 12 لصمام الشفط لمضخة الزيت ذات الضغط العالي، ويتم توصيل الطرف الآخر بقضيب التنظيم 17 لصمام الفائض لمضخة الزيت ذات الضغط العالي من خلال القضيب 14.
من المعروف أن مقبض الزاوية 7 ومقبض الزاوية 16 عبارة عن مكونات خاصة تستخدم لتحويل الحركة الدورانية إلى حركة خطية أو الحركة الخطية إلى حركة دورانية، بينما يتم توصيل المحرك الذي يتم التحكم فيه بواسطة VIT - locator 20 بصمام الشفط لمضخة الزيت ذات الضغط العالي قضيب التنظيم 12 من خلال قضيب المكبس الخاص به وحزام التوصيل 21.
وفقًا لبرامج مختلفة، تتوافق مع ضغط الكسح وسرعته، يتم إنشاء إشارتين زاويتين. يتم تركيب هاتين الإشارتين الزاويتين مع إشارة زاوية FQS المحددة مسبقًا (قابلة للتعديل)، وتحويلها إلى إشارة شوط مكبس هوائي، مقارنة بإشارة التغذية المرتدة، ومن ثم يكون الإخراج إشارة التحكم لصمام الملف اللولبي لتحديد الموقع.
يتحكم المحرك في تمديد وانكماش مكبس تحديد الموقع من خلال أربعة صمامات ذات ملف لولبي، ويتم تغذية إشارة الموضع مرة أخرى إلى المنظم الإلكتروني بواسطة مستشعر شوط المكبس لضبط توقيت حقن الوقود.
عندما لا تفي شوط المكبس الخاص بمحدد الموقع بمتطلبات البرنامج، فإنه يستمر في التوسع والانكماش تحت سيطرة الهواء المضغوط من خلال تشغيل وإيقاف أربعة صمامات ذات ملف لولبي، حتى تتوافق إشارة التغذية المرتدة مع إشارة التحكم.
إذا كان هناك عطل، مثل صمام الملف اللولبي المكسور أو المكبس العالق، والذي لا يمكنه تحقيق التحكم النهائي، فسيتم إصدار إنذار بالخطأ:
خطأ في موضع VIT أو فصل صمام الملف اللولبي.
عند هذه النقطة، سيقوم نظام التحكم عن بعد بإبطاء المحرك الرئيسي إلى قيمة معينة (تم ضبطها على 64.9 دورة/دقيقة لهذه السفينة) من خلال برنامج التحكم المضبوط، وسيضيء مؤشر SPEED REDUCEDBY VIT+FQS Control FAILUER.
تدابير الحل
قم بتحليل عملية العمل والتفاعل بين نظام ذراع الخانق ووحدة التحكم VIT+FQS أثناء عملية تسريع السفينة من السرعة الكاملة AHEAD في الميناء إلى السرعة الكاملة في البحر.
عندما يصدر الحاكم إشارة تسارع، يقوم مشغله برفع القضيب العمودي 8 من خلال نظام رافعة الخانق، ويدور مقبض الزاوية 16 عكس اتجاه عقارب الساعة حول محوره، مما يدفع قضيب تعديل صمام التنفيس إلى الدوران في نفس الاتجاه، مما يؤدي إلى زيادة في حجم حقن الوقود
عند هذه النقطة، يتم تشكيل زاوية حادة بين القضيب العمودي 8 ومقبض الزاوية 16. وعندما يرتفع ويسحب مقبض الزاوية، يتم تطبيق عزم الدوران من خلال المحور على قضيب تعديل صمام الشفط 12، مما يجعله يدور عكس اتجاه عقارب الساعة.
في الواقع، يختلف منحنى وحدة التحكم VIT+FQS من آلة إلى أخرى بناءً على التغيرات في بيانات الكسح والسرعة. قد يختلف المنحنى الذي تم ضبطه أثناء اختبار منضدة المحرك الرئيسي لهذه السفينة عن الشكل 3، لكن الغرض هو نفسه: تغيير زاوية تقدم التوقيت لحقن الوقود تحت الحمل الجزئي، بحيث يكون الحد الأقصى للضغط الانفجاري قريبًا من الضغط عند أقصى قدر من الطاقة المستمرة، وبالتالي توفير الوقود.
عند الأحمال المنخفضة، تتشكل زاوية حادة بين القضيب العمودي 8 ومقبض الزاوية 16. على الرغم من أن عزم الدوران المتولد يقابله عمل محدد موقع VIT، إلا أنه يتم إنشاء قوة تفاعل أكبر بين مقبض الزاوية 16 ومحوره، مما يتطلب دوران مقبض الزاوية للتغلب على مقاومة احتكاك أكبر (خاصة في غياب التشحيم في المحامل). في الحالات الشديدة، سيمنع مقبض الزاوية من الدوران حول المحور.
يرجع سبب عدم قدرة المضيف في هذه المقالة على زيادة السرعة إلى هذا.
محمل مقبض الزاوية 16 مزود بفوهة زيت مخصصة لكن كبير المهندسين لم يقم بحقن الزيت في هذه الفوهة أثناء صيانة نظام ذراع الخانق مما أدى إلى هذا العطل.
يرجع أيضًا الحد من ضغط الكسح إلى حقيقة أنه مع زيادة سرعة السفينة، تستقر سرعة المحرك الرئيسي تحت فتحة الخانق، ويتوقف المنفاخ المساعد تلقائيًا. تتخلف الزيادة في ضغط الكسح عن الزيادة في سرعة المحرك الرئيسي، ويتم ضبط VIT على موضع أكبر، مما يؤدي إلى ارتفاع الحد الأقصى لضغط الانفجار وانخفاض درجة حرارة العادم، وانخفاض سرعة التوربين. لذلك، يظل ضغط الكسح منخفضًا، مما يحد من زيادة فتحة الخانق. بعد تشحيم الزيت، يتم التخلص من الخلل.
خاتمة
ظاهرة الخلل في هذه المقالة فريدة جدًا، والسبب الوحيد للخلل هو عدم كفاية التشحيم بالشحم.
إذا لم يتم اكتشاف هذا الخلل ولم يتم تشحيمه، فإن التشحيم غير الكافي على المدى الطويل سوف يتسبب في تآكل المحمل، مما يؤدي إلى وجود فجوة بينه وبين العمود المحوري. سوف يتأثر أداء التحكم في السرعة لنظام التحكم عن بعد في المحرك الرئيسي وظروف تشغيل المحرك الرئيسي بشكل خطير.
يوضح هذا بشكل كامل أهمية التشحيم والصيانة الشاملة لنظام ذراع الخانق.
ولذلك، ينبغي تعلم الدروس، وينبغي الرجوع إلى الدليل بانتظام لفهم مبدأ عمل المعدات بشكل كامل. ينبغي إجراء الملاحظة والتفكير والتلخيص الدؤوب لتوجيه العمل الإداري اليومي.
