1، دراسة الحالة
النموذج المحرك الرئيسي لجولة معينة هو SULZER RTA، وهو محرك ديزل ذكي بقوة 8000 كيلو وات.
من أجل توفير الوقود، أثناء الملاحة بسرعات منخفضة (بقوة خرج المحرك الرئيسي من 50% إلى 60% من القدرة المقدرة)، كانت هناك ثلاث حرائق متناوبة في ممرات تنظيف الأسطوانات الأولى والسادسة خلال شهر الملاحة. إلى جانب هذه الظاهرة، كانت درجة حرارة العادم لهاتين الأسطوانتين أعلى بحوالي عشرات الدرجات المئوية من درجة حرارة الأسطوانات الأخرى، مما أثر بشكل خاص على دخول وخروج المحرك الرئيسي، مما تسبب في خسائر معينة للمستأجر ومالك السفينة.
هذه الجولة من تحليل بنية المضيف:
تشترك الأسطوانات الست للمحرك في توربين يقع في منتصف المحرك. إن مشعب التنظيف أرق بشكل ملحوظ من محركات الديزل غير الذكية الأخرى. عندما يعمل المحرك بسرعة عادية (بقوة خرج تبلغ 90% من القدرة المقدرة)، يكون ضغط التنظيف قريبًا من 0.3 ميجا باسكال. مع مثل هذا الضغط العالي، يمكن لكل أسطوانة من المحرك الحصول على كمية كافية من الهواء النقي النظيف والاحتراق بشكل جيد، وهو أيضًا شرط تصميم المحرك.
بعد تباطؤ كبير ومطول في هذه الجولة، انخفض ضغط التنظيف للمحرك الرئيسي إلى أقل من 0.15 ميجا باسكال، مما أدى إلى نقص ملحوظ في التنظيف، وخاصة في الأسطوانات الأولى والسادسة البعيدة عن توربين المحرك الرئيسي. كان تأثير التنظيف أسوأ، وكان الهواء النقي غير كافٍ بشكل ملحوظ، وغير قادر على تفريغ معظم غاز العادم من احتراق الأسطوانة، مما تسبب في احتراق ضعيف واحتراق شديد بعد الاحتراق، وخلق حلقة مفرغة، مما أدى في النهاية إلى اشتعال ممر التنظيف للأسطوانة.
2- التدابير المتخذة
(1) زيادة وتيرة تنظيف ممرات التنظيف. طالما أن المحرك الرئيسي متوقف، قم أولاً بتنظيف ممرات التنظيف ومنافذ الأسطوانتين الأولى والسادسة لتقليل مقاومة التنظيف وتحسين كفاءة التنظيف.
(2) إذا سمح المستأجر، حاول الإسراع قدر الإمكان. في بعض الأحيان، من أجل الاستيلاء على جدول الشحن أو عبور القناة، يسمح المستأجر للسفينة بالإبحار بكامل طاقتها، ويستغل هذا الوضع لزيادة سرعة إبحار السفينة قدر الإمكان، حتى يتمكن المحرك الرئيسي من استعادة حالته التشغيلية الطبيعية قدر الإمكان.
(3) تعزيز فحص وصيانة مكونات نظام الاحتراق للمحرك الرئيسي.
تقوية وتيرة صيانة صمام العادم الرئيسي للمحرك، ورأس زيت المحرك الرئيسي، وآلية VIT، ومكونات مضخة الزيت عالية الضغط، وصمام شفط مضخة الزيت عالية الضغط، وصمام المضخة. بسبب عدم كفاية احتراق الهواء النقي، فإن صمام زيت الأسطوانة، وصمام العادم، ومروحة التوربين سوف تتسخ بسرعة. إذا لم يتم التنظيف في الوقت المناسب، فقد تواجه الأسطوانة ذرات رديئة، وإغلاق صمام العادم بشكل فضفاض، وانخفاض سريع في كفاءة التوربين، مما سيؤدي إلى تفاقم مشكلة الاحتراق الضعيف في الأسطوانة. [1]
(4) لمعالجة الأعراض، من المهم معالجة السبب الجذري من خلال زيادة سعة التنظيف للأسطوانتين الأولى والسادسة للمحرك الرئيسي. ولتحقيق هذه الغاية، يجب تشغيل منفاخ المحرك الرئيسي باستمرار، ويجب تركيب أنبوبين من مدخل المنفاخ في مشعب التنظيف وتوصيلهما مباشرة بالأسطوانتين الأولى والسادسة للمحرك الرئيسي، بحيث يمكن للهواء النقي النظيف الوصول مباشرة إلى هاتين الأسطوانتين.
التأثير بعد اتخاذ التدابير:
بعد اتخاذ التدابير المذكورة أعلاه، حققت السفينة نتائج جيدة، وتم القضاء على ظاهرة اشتعال النيران في قناة التنظيف بشكل أساسي، وهو أمر مرضٍ.
3استكشاف متعمق: تأثير الملاحة منخفضة السرعة على حركة السفن
إن تأثير المكونات الأخرى لمعدات الطاقة أكثر أهمية
(1) زاد معدل الأعطال في منفاخ الطوارئ للمحرك الرئيسي. بعد جولة معينة من الملاحة منخفضة السرعة، وجد أن ضوضاء منفاخ الطوارئ للمحرك الرئيسي قد زادت، وكان لا بد من إيقافه للصيانة.
بشكل عام، أثناء بناء السفن، يتم تجهيز المحرك الرئيسي بمنفاخ واحد أو اثنين، يتم استخدامهما عندما يعمل المحرك الرئيسي بسرعة منخفضة لفترة قصيرة من الوقت ويكون ضغط التنظيف غير كافٍ. لذلك، بالمعنى الدقيق للكلمة، يُطلق على منفاخ المحرك الرئيسي منفاخ الطوارئ. يعتمد محمل الدوار على محامل ميكانيكية، تُعرف عادةً باسم المحامل الدوارة. أكبر عيب لهذا النوع من المحامل هو عمره الافتراضي القصير، والذي يتطلب عادةً الاستبدال بعد 8000 إلى 10000 ساعة. بالطبع، إذا تمت صيانته جيدًا، يمكن أيضًا إطالة عمره الافتراضي.
إذا تم استخدام المحامل المنزلقة، فإن عمرها الافتراضي يتضاعف على الأقل.
يرجع ذلك إلى أن المحامل المنزلقة تتحمل نقاط قوة زيت التشحيم عالي الضغط أثناء الدوران عالي السرعة، ولكن في الوقت الحالي لم تعتمد المنافيخ الطارئة على السفن محامل منزلقة، مما يزيد من عبء العمل على أفراد الطاقم.
(2) ارتفع معدل فشل الغلايات المساعدة للسفن.
بسبب الملاحة منخفضة السرعة للسفينة، تنخفض درجة حرارة غاز العادم على سطح التسخين لفرن غاز النفايات بشكل كبير، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في الضغط. عندما ينخفض ضغط البخار إلى القيمة المحددة، يتم تشغيل الغلاية المساعدة تلقائيًا. في بعض الأحيان، تحتاج الغلاية المساعدة إلى العمل لفترة طويلة لضمان أن يكون ضغط البخار ضمن نطاق القيمة المحددة. سيؤدي هذا إلى زيادة معدل فشل الغلاية المساعدة بشكل كبير، مثل ضعف التذرية الناجم عن فحم رأس الزيت وفشل الاشتعال الناجم عن انسداد الفلتر. لذلك، فإن وتيرة صيانة الغلاية المساعدة أعلى بكثير من ذي قبل، وخاصة بالنسبة للمكونات مثل رؤوس الزيت والمرشحات المعرضة للفشل، والتي يجب تقديرها بشكل كبير وإعطائها عناية خاصة.
(3) لقد قللت السفينة من سرعتها بشكل كبير، وقد تم حساب أن وقت الاحتفاظ بالوقود في المحرك سيكون ضعفين إلى ثلاثة أضعاف السرعة العادية. على الرغم من أن هذا يمكن أن يقلل من استهلاك الوقود إلى حد ما، إلا أنه يطيل وقت إبحار السفينة ويزيد من تآكل المواد الضارة مثل الكبريت في الوقود للآلة. في الوقت نفسه، بسبب انخفاض السرعة، يزداد معامل الاحتكاك لمحامل المحرك الرئيسي ومحامل الدفع والمحامل المنزلقة الأخرى التي تستخدم محامل منزلقة، وبالتالي زيادة تآكل الآلة. لذلك، يجب علينا زيادة وتيرة قياس أزواج الاحتكاك هذه لمنع الضرر المحتمل الناجم عن الخلوص الزائد بين هذه المحامل بسبب زيادة التآكل.
4. الدرس المستفاد: خذ زمام المبادرة
إجراءات للاستجابة الفعالة لتباطؤ المحرك أثناء الملاحة
(1) تعزيز فحص وصيانة مكونات الاحتراق للمحرك الرئيسي.
تقدير إدارة مؤسسات VIT.
عندما ينخفض حمل المضيف إلى 60% من القدرة المقدرة أو أقل، تفشل آلية VIT، مما يؤدي إلى تأخير وإطالة عملية الاحتراق. ينخفض الضغط الأقصى والضغط الفعال المتوسط، وينبعث من المضيف دخان أسود.
في هذه المرحلة، يجب ضبط رف VIT بشكل مناسب لزيادة زاوية تقدم حقن الوقود.
تعزيز إدارة الوقود، وتجنب اختلاط الوقود، وتعزيز الترسيب، والفصل، والتنقية، وزيادة درجة حرارة مدخل الوقود، وضمان الاستخدام الطبيعي لمقياس اللزوجة، وما إلى ذلك. من الأفضل استخدام إضافات الوقود عندما تسمح الظروف بذلك.
(2) تعزيز مراقبة حالة مكونات الأسطوانة.
بسبب الاحتراق غير الكامل وارتفاع درجة حرارة العادم، فإن التشغيل تحت الحمل المنخفض سيؤدي إلى كمية كبيرة من الكوك في صمام العادم والأسطوانة، وزيادة التآكل في الأجزاء المتحركة.
يجب على السفن تقصير دورة صيانة أسطوانات الرفع وصمامات العادم وما إلى ذلك حسب الاقتضاء؛ فحص سطح بطانات الأسطوانات ورؤوس المكابس وحلقات المكبس بانتظام، وإصلاح أو استبدال أي مكونات مهترئة بشكل غير طبيعي على الفور.
بالإضافة إلى ذلك، يجب زيادة درجة حرارة الهواء المعزز، وسائل تبريد المكبس، ومياه تبريد بطانة الأسطوانة، وما إلى ذلك بشكل مناسب لتحسين الحالة الحرارية للأسطوانة ومنع التآكل الناتج عن درجات الحرارة المنخفضة.
(3) تعزيز تنظيم وإدارة تزييت الأسطوانات.
وفقًا لتوجيهات الشركة المصنعة المضيفة، فمن الأفضل استخدام حاقن زيت أسطواني إلكتروني للتشغيل منخفض السرعة للمضيف.
يجب على كبير المهندسين التحقق من تزييت بطانة الأسطوانة وحلقة المكبس من خلال منفذ التنظيف، وتحديد كمية زيت الأسطوانة زيادة أو نقصانًا بناءً على نتائج الفحص، والتأكد من معدل التآكل الطبيعي لبطانة الأسطوانة وحلقة المكبس، وتجنب التآكل المفرط والسحب والعض لبطانة الأسطوانة وحلقة المكبس.
يجب على كبير المهندسين تقديم ردود الفعل على نتائج التفتيش وزيادة أو نقصان زيت الأسطوانة إلى مشرف السفينة في أقرب وقت ممكن، ويجب عليه أيضًا إيلاء اهتمام خاص لضبط كمية زيت الأسطوانة وفقًا لمتطلبات دليل التعليمات.
(4) تعزيز التفتيش والصيانة للتوربين الرئيسي.
يجب إجراء عملية تنظيف يومية باستخدام الماء أو سائل العمل الصلب على نهاية توربين غاز العادم للتوربين الرئيسي، وفقًا لسرعة تنظيف التوربين المحددة في الدليل، لضمان تأثير التعزيز المناسب للتوربين الرئيسي.
قم بفحص مشعب العادم وشبكة سحب التوربينات بشكل دوري، وفقًا لجدول زمني مبدئي مرة كل ستة أشهر للمرة الأولى. اضبط دورة الفحص بشكل مناسب بناءً على نتائج الفحص.
لمنع تراكم الأوساخ بشكل مفرط على الشاحن التوربيني، يجب إجراء التعديلات المناسبة بناءً على حالة الشاحن التوربيني. استبدل فلتر الهواء بانتظام وقم بغسله عند طرف الهواء المضغوط.
فترات التنظيف الموصى بها لمصنعي التوربينات الثلاثة هي كما يلي.
ABB: يجب ألا يقل حمل المضيف عن 50%، مرة واحدة على الأقل كل 24 إلى 100 ساعة؛
الرجل: ليست هناك حاجة لتعديل الحمل، مرة واحدة على الأقل كل 24 ساعة؛
ميتسوبيشي: ضبط الحمل إلى سرعة معينة مطلوبة حسب طراز التوربين بما يتوافق مع الحد الأدنى والحد الأقصى، مرة واحدة على الأقل كل 100 ساعة. يمكن أيضًا اعتماد حجب التوربين (القطع).
تم تجهيز العديد من موديلات MAN B&W وSULZER بشواحن توربينية اثنين أو ثلاثة، ويمكن حماية أحدها أثناء التشغيل الطويل الأمد للمحرك الرئيسي تحت الحمل المنخفض لتحسين كفاءة الشواحن التوربينية الأخرى، وبالتالي زيادة ضغط التنظيف وتحسين ظروف الاحتراق.
لقد أثبتت الممارسة أن هذا النهج فعال للغاية، ولكن يجب اتباعه بدقة وفقًا للتعليمات أثناء التشغيل.
(5) تعزيز عمليات فحص وصيانة غلايات غاز العادم.
تم زيادة معدل نفخ السخام بالبخار يوميًا من مرتين إلى أربع مرات، ويجب الانتباه إلى الفاصل الزمني بين كل نفخ للسخام قدر الإمكان. عند نفخ السخام، يجب ضمان وقت النفخ قدر الإمكان، ويجب زيادة سرعة المحرك الرئيسي وضغط وسيط نفخ السخام لتحسين تأثير نفخ السخام.
قم بزيادة سرعة المحرك إلى السرعة المقابلة لـ 75% من الحمل المقدر كل يوم واستمر في تشغيله لمدة ساعة تقريبًا.
تأكد من أن مكونات غرفة الاحتراق في حالة عمل جيدة.
وفي الوقت نفسه، اغتنم هذه الفرصة لتفجير فرن العادم مرة واحدة.
- الاحتفاظ بسجلات مستمرة لدرجات حرارة المدخل والمخرج، وكذلك فرق الضغط بين مقدمة ومؤخرة فرن العادم، في سجل المحرك أو سجل منفصل لتحديد حالة التلوث في فرن العادم وتقييم حالة الاحتراق للمحرك الرئيسي بشكل غير مباشر. أثناء الملاحة العادية، لا يُسمح بوجود إنذار درجة حرارة عالية عند مخرج فرن العادم. - تعزيز فحص وغسل سطح الدخان لفرن غاز العادم.
بعد تشغيل المضيف بحمل منخفض، من الضروري التحقق على الفور من حالة الرماد في منطقة دخان فرن غاز العادم عند الوصول إلى الميناء. بناءً على حالة الأوساخ في فرن غاز العادم، من الضروري تحديد ما إذا كان يجب غسله بالماء وتقدير وقت الغسيل التالي لضمان قناة عادم سلسة.
(6) انتبه لحالة مبرد الهواء.
تأكد من سلامة جهاز تنظيف الدورة الدموية، وتقصير دورة تنظيف مبرد الهواء، وفكر في تفكيكه ونقعه للتنظيف عندما تكون الأوساخ شديدة، من أجل الحفاظ على فرق الضغط الطبيعي بين الهواء الداخل والخارج.
(7) تعزيز الفحص والتنظيف المنتظم لصندوق التنظيف الخاص بالمحرك الرئيسي.
في العادة، لا ينبغي أن يتجاوز التنظيف مرة واحدة شهريًا، ومن الأفضل إجراء فحص داخلي في نهاية كل جزء من الرحلة.
يمكن لكل سفينة تحديد دورة التفتيش والتنظيف بناءً على ظروف محددة.
عند الفحص، يرجى الانتباه جيدًا إلى حالة صمام الفحص الموجود على قناة الكنس. وفقًا لملاحظات الشركة المصنعة المضيفة، عندما يعمل المضيف في منطقة سلبية منخفضة، سيظل صمام الفحص الموجود على قناة الكنس مفتوحًا ومغلقًا بسبب التشغيل والإيقاف المتكرر للمنفاخ المساعد، وعادةً ما يمكن سماع صوت طرق واضح. في هذا الوقت، يكون صمام الفحص عرضة للتلف في غضون فترة زمنية قصيرة نسبيًا. في الإدارة العملية، يجب الانتباه إلى عبور المنطقة بسرعة أو وضع المنفاخ يدويًا لتجنب تلف صمام الفحص.
عند تنظيف صندوق التنظيف أو إجراء عمليات التفتيش ذات الصلة، يجب الانتباه إلى التحقق من حالة صمام الفحص، وإبقائه مفتوحًا ومختومًا.
(8) تعزيز إدارة وصيانة المروحة المساعدة المضيفة.
بعد تباطؤ المحرك الرئيسي، سيواجه حتمًا مشكلة بدء تشغيل المنفاخ المساعد. في الظروف العادية، عندما يتباطأ المحرك الرئيسي إلى 40% من الحمل المقدر، سيظل المنفاخ يتوقف تلقائيًا ولن يبدأ تلقائيًا. ومع ذلك، بسبب اختلاف النماذج وظروف التشغيل، قد تحدث انحرافات. إذا بدأ المنفاخ، يرجى ضبط الحمل بشكل مناسب لتجنب بدء وإيقاف منفاخ المحرك الرئيسي بشكل متكرر عندما يكون في الوضع التلقائي.
إذا كان المحرك الرئيسي يعمل بأقل من 50% من الحمل المقدر لفترة طويلة، فيجب ضبط المنفاخ على الوضع الطبيعي (الوضع اليدوي، ويجب أن تستأنف السفن التي تحتوي على غرفة محرك غير مأهولة التشغيل المأهول في هذا الوقت).
في هذا الوقت، يجب الانتباه إلى تيار تشغيل المنفاخ المساعد، ويجب ألا يتجاوز تيار الحد ويبقى قيد التشغيل يدويًا لفترة طويلة، حيث قد يتسبب ذلك في تعطل مروحة المنفاخ ويؤدي إلى نشوب حريق.
علاوة على ذلك، نظرًا لأن منفاخ المحرك الرئيسي المساعد يعمل على المدى القصير ولا يُسمح له بالعمل لفترة طويلة، فمن المستحسن أن تتقدم كل عجلة على الفور بطلب للحصول على مجموعة من قطع الغيار لمنفاخ المحرك الرئيسي المساعد، بما في ذلك المحرك، بعد تنفيذ الملاحة بالتباطؤ.
تشير معلومات الخدمة من الشركة المصنعة المضيفة إلى أن فتحة تصريف التسرب لختم العمود في نهاية الحافة لبعض المنفاخات مسدودة، مما يجعل من الصعب اكتشاف تسرب ختم العمود في الوقت المناسب ويشكل خطرًا كبيرًا على سلامة المنفاخات.
يرجى الانتباه إلى فحص فتحة التفريغ هذه وإبقائها غير مسدودة في كل جولة.
عادة، يتم تركيب صمام هنا لتوصيل أنبوب التصريف وتوجيهه إلى حوض الزيت أو وعاء الزيت أو أي موقع مناسب آخر.
(9) برنامج التسريع اليومي.
في الظروف العادية:
عندما يعمل المحرك الرئيسي بأكثر من 40% من حمولته المقدرة، فلا داعي لتحميله. ومع ذلك، مع الأخذ في الاعتبار درجة الأوساخ في التوربين وغلاية غاز العادم، يوصى بتسريع المحرك الرئيسي إلى حمولة عالية لمدة ساعتين كل يوم. يجب تنفيذ إجراء التسريع المذكور أعلاه بشكل خاص قبل وصول السفينة إلى الميناء، ويجب فحص ظروف عمل المحرك الرئيسي بشكل شامل تحت هذا الحمل العالي للكشف عن المشاكل في وقت مبكر والقضاء عليها بنشاط.