大庆轮主机扫气箱着火原因分析与技术管理建议

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1、谭鑫波：轮机工程专业毕业论文0引言船舶主机扫气箱着火，严重威胁着船舶航行安全和船员的生命安全。现代船用柴油机的设计与制造工艺越来越先进、可靠性日益提高，在日常运行中，如果船员能够进行正确的操作和维护保养，诸如扫气箱着火、曲拐箱爆炸等恶性事故本不该发生，但遗憾的是，此类恶性事故仍屡有出现，实在催人深思。相关机构曾专门进行过统计，80%--90%的海上事故是由人为因素所导致的，经过这段时间的实习，对于船上工作中“人”这一主体因素的作用的认识更加深刻，并且更加坚信，船员因素即“人”的因素是船舶安全运行最重要的因素，也是船舶事故最

2、直接、最主要的导火索，本文后续对于我船事故原因的分析和日常管理的建议都着重阐述了“人”这一关键因素的作用。近年来，出于经济效益考虑，船用低速柴油机大力发展推行减速运行及掺渣并进的节能措施，经济效益较为显著。但是，船舶主机在低速、低负荷工况下运转，其运行点偏离设计工况点较远，如果日常技术管理中技术管理不够系统、细致，没能充分重视燃油质量变差与减速运行二者之间的关系，以及对减速掺渣运转后气缸热负荷偏高、燃烧工况恶化等情况，则容易导致喷油系统匹配工作失调，使得扫气箱着火这一恶性事故的发生几率大增。日常该如何加强日常技术管理，避免

3、扫气箱着火事故的发生？本文对这一问题进行了分析探讨。1扫气箱着火现象分析大型二冲程低速柴油机扫气箱着火是较为常见的故障之一，其发生时，通常是在某一缸扫气口下方首先发生着火很快蔓延至整个扫气箱。以致使柴油机排气温度明显升高，扫气箱过热，扫气温度升高，烟囱冒黑烟；柴油机转速下降；与相应缸相连的增压器转速升高，发生喘振；严重时可因压力，温度急剧升高发生扫气箱爆炸，增压器也可能因转速过高而导致轴承损坏，甚至压气机叶轮爆炸。11谭鑫波：轮机工程专业毕业论文关于扫气箱着火的具体原因，因不同船舶，不同机器具体的设计因素、外部运行条件、船

4、员操作习惯的不同而不尽完全相同，但根据燃烧原理分析，其机理都是相通的，即扫气箱内积聚了大量可燃物；有高温热源存在。在船实习期间，通过查阅船上图书室的图书期刊、技术资料及虚心向经验丰富的轮机员请教，理论联系实际，对扫气箱着火的原因进行了归纳总结。扫气箱着火现象，在柴油机于额定工况下运行，并且日常技术管理到位的前提下，是不容易发生的。如果技术管理不当，而柴油机又经常或大部分时间都处于低速、低负荷工况或超速、超负荷工况下运行，则扫气箱着火现象极易发生，本文结合前人的研究成果，对这两种工况下扫气箱着火的常见原因分别进行了分析。1.

5、1低速、低负荷工况1.1.1压缩比下降导致燃烧条件恶化近年来，因燃油价格升高，船公司普遍推行降速运行、燃油掺渣或使用较差等级的燃油等措施以实现节能。掺渣后的燃油及低于设计等级的燃油,其自燃性能比原设计燃油要差许多。机器经过长时间使用后，其运动部件（主轴承，连杆大、小端轴承）磨损下沉，活塞组件也会因磨损而出现不同程度的泄漏，这会导致气缸压缩压力下降。此外，在低速、低负荷工况下，气缸漏气的散热损失增加，压缩终点的压力和温度均偏低，导致滞燃期延长，燃烧过程后移。部分老旧船舶的主机由于设计或生产时期较早，其设计理念往往是片面追求高

6、效率，机器的制造、安装、调正都按照额定功率与额定转速条件下进行，以此为依据选择一个最佳的燃油提前角，以后的安装、调整都以此燃油提前角为依据。但在压缩比下降的情况下，如继续使用原设计条件下的喷油提前角，受上述各种因素的影响，往往因燃烧状况不良而引起气缸后燃，这是造成扫气箱着火的根本原因。此时，在增压度一定的情况下，主要通过调整压缩比来提高气缸压缩终点的压力和温度，从而改善低负荷工况下的燃烧情况。1.1.2换气失效对于定压增压型柴油机而言，由于排气总管容积较大，低负荷时排气总管中压力低，能量较少，在节能减速运转情况下，尤其是输

7、出功率低于额定功率的50%（转速约为额定转速的79%）时，增压器转速偏低，增压空气压力下降较多。增压空气压力过低，一方面使进入气缸的空气量较少，造成过量空气系数较小，压缩终点压力温度降低，导致燃烧不良，后燃加剧，容易形成结炭。另一方面，对二冲程柴油机，在其自由排气阶段，当扫气压力过低时，缸内压力超过扫气压力很多，就很容易发生废气通过开启着的扫气口倒冲进入扫气箱，这些高温废气遇到积聚在扫气箱中的可燃物就会导致扫气箱着火。11谭鑫波：轮机工程专业毕业论文1.1.3喷油提前角失配一般情况下，对喷油始点不变(回油孔式喷油器)的机型

8、而言，低转速对喷油提前角的影响不大。但在减速掺渣情况下，则会导致发火时刻延迟，此时的喷油提前角则不够。尤其对于采用喷油终点不变、始点调节式高压油泵的机型来说，转速对喷油定时的影响更是不容忽视。转速降低，每次的喷油量减少，喷油提前角也随之后移，导致气缸燃烧不良、结炭增多，随着相关技术指标的下降，气缸必然处