某船发电柴油机高温冷却淡水低压故障原因分析与解决

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1、某船发电柴油机高温冷却淡水低压故障原因分析与解决摘要：本文介绍某船发电柴油机高温冷却淡水低压故障的发生过程，根据故障表现形式和冷却水系统的特性，结合冷却水系统原理图，分析了冷却水低压故障的原因。阐述了故障的排除方法和处理措施，并就故障产生的直接原因，提出了一些预防措施。关键词：高温淡水冷却系统低压排查处理预防1.故障概况某船交流电站的三台发电机组采用DAIHATSU5DK-20e柴油机驱动，柴油机容量：660KW×900RPM。气缸冷却采用闭式高温淡水冷却系统，其结构如图1所示，该系统主要由柴油机自带离心式冷却水泵、高温淡水冷却器、膨胀

2、水箱、管路、阀件等组成。冷却水进机压力：2.5-4.0kg/cm2，出机压力：1.0-2.0kg/cm2。出机水温：70-75℃，高水温报警值85℃，高水温自动停车值：90℃。故障发生前，二号机组正在单独运行供电。主管轮机员值班期间，启动三号机组，确认正常后，将电网负载切换至三号机组，一号和二号机组备用。大约10分钟左右，机舱监控系统显示“三号发电柴油机气缸高温冷却淡水出口高温”，继而又迅速上升至90℃，触发柴油机自动保护而停车，机舱供电中断。轮机员重新启动二号机组恢复供电。但是，二号机组供电约1分钟左右，出现气缸冷却水进机压力波动并下

3、降至0.2-0.3kg/cm2。紧接着水温上升至90℃，柴油机自动保护停车，机舱电力中断。轮机员马上启动一号机组供电。然而，一号机组刚刚投入运行，也出现了冷却水压力降低、温度升高，机舱供电力再次中断。至此，可以断定机舱三台发电柴油机都因其气缸高温冷却淡水低压，引起冷却水温度升高，触发柴油机自动保护停车，最终导致机舱供电中断。2.故障原因分析根据管路系统及离心泵的工作特性，将高温淡水冷却系统水压过低的可能原因列举如下：（1）膨胀水箱缺水膨胀水箱水位过低，会导致离心泵吸入压力降低，继而造成排出压力相应降低，即冷却水进机压力降低。（2）管路破

4、损冷却水管路在淡水、空气中的盐雾，高频振动等因素影响下，会产生腐蚀而破损，导致空气漏入冷却水系统，离心泵水力性能下降，泵的工作压力波动、降低。（3）水循环管路堵塞冷却水系统结垢或进入异物等，会造成淡水冷却器、循环管路发生堵塞，从而导致冷却水循环受阻，无法进入柴油机气缸冷却水腔，引起冷却水压力下降，水温升高。（4）冷却系统透气管堵塞冷却水中溶解有少量空气，随着水温升高，空气的溶解度降低，部分空气从冷却水中析出，经透气管、膨胀水箱排出，如果透气管路不畅通，析出的空气就会积存在冷却水系统中，形成“气栓”导致离心式冷却水泵水压降低。（5）离心式

5、冷却水泵损坏提高液体的机械能，是泵的基本功能之一。如果泵出现故障，冷却水系统压力必然降低。（6）柴油机燃烧室漏气柴油机燃烧室部件在高温高压的燃气的腐蚀和烧蚀以及热应力的作用下，可能会产生裂纹、穿孔等缺陷导致燃气窜入冷却水系统，影响离心式冷却水泵的水力性能，使系统水压下降。3.故障位置排查（1）膨胀水箱水检查当发电柴油机高温淡水冷却系统水压波动、降低时，首先应确认膨胀水箱是否缺水。经检查，膨胀水箱水量充足，水位与以往无异，但有些浑浊。（2）管路系统破损位置排查发电柴油机高温淡水冷却系统，因接入高置膨胀水箱，整个系统在静置时，压力高于大气压

6、，泵运行时亦是如此。只有在船舶剧烈摇摆时，才有可能导致泵的吸入管路偶尔出现压力低于大气压的状况。此时，可能会导致空气吸入。因此，如果管路破损，会有冷却水漏出。然而，管路检查并未发现漏水迹象。说明管路无破损。（3）循环管路堵塞位置排查该高温淡水冷却系统为闭式循环系统，且冷却水都经过化学投药处理。因此，落入异物和结垢堵塞的可能性不大。基于冷却水低压故障同时发生在三台机组中，即便堵塞，也应堵在共用管道。然而对公用管道的拆检，证实管路系统不赌。（4）气管堵塞位置排查该系统的透气管连接在柴油机冷却水气缸出口总管与膨胀水箱之间，管径较细，且冷却水处

7、理时在膨胀水箱投药。如果过量投药，将造成过剩的化学药品於结在透气管中，形成堵塞。然而对透气管路拆检后，根据其出水状况，判断透气管路畅通。（5）离心式冷却水泵损坏故障排查此次故障中，机舱三台柴油发电机组，同时出现冷却水低压。如果是泵的原因，导致冷却水系统压力降低，必须是三台水泵同时损坏。这种可能性几乎没有。故不考虑离心式冷却水泵损坏。（6）燃烧室漏气位置排查柴油机燃烧室产生裂纹、穿孔等缺陷时，柴油机运行中，燃气压力高于冷却水压力，燃气会窜入冷却水系统。但停车时，冷却水处于正压状态，而燃气压力消失，此时冷却水可能会漏入气缸。然而，柴油机盘车

8、、冲车检查，并未发现气缸有水迹。?C合以上排查结果，轮机人员分析认为膨胀水箱缺水、管路破损、水循环管路堵塞、冷却系统透气管堵塞、离心式冷却水泵损坏等故障都能确定排除。但燃烧室是否泄漏，不易在较短时间内被确定