某船冷藏系统压缩机连杆折断原因分析.pdf

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1、第26卷第1期2013年2月中国修船CHINASHIPREPAIRV01．26No．1Feb．2013某船冷藏系统压缩机连杆折断原因分析韩文玉，陆洋，张波(中国卫星海上测控部，江苏江阴214431)摘要：文章分析了某船冷藏系统压缩机连杆折断的原因，提出了防止类似故障发生的方法及技术措施，并进行了试验验证；此外根据该船工作特点对其冷藏系统的运行参数进行了优化，为提高设备可靠性、改进设计，保障设备高效运行提供了借鉴。关键词：冷藏系统；压缩机；连杆；吸气冷却；膨胀阀中图分类号：U674文献标志码：C文章编号：1001—8328(2013

2、)0l一0016—04Abstract：Thereasonofthecracksofthecompressorconnectingrodofthere衔gemtionsystemwasdiscussedandthemeasurespreventingthefailurewereofkred，whichwasinspectedintheexperiment．Theoperationpa—rametersofthere衔gerationsysemwere叩timizedaccordingtotheworkingcharacterist

3、icoftheship，whichcanbereferredtoimprovethereliability，technodesignandefkctiVenessofthesystem．KeywoHls：re佑gerationsystem；compressor；connectingrod；coolingbyinletgas；expansionValVe某船现有冷藏系统以传统的R22为制冷剂，核心部件为德国BOcKHG34P／315—4型和B0cKHA5／830—4型压缩机。其中，BOCKHG34P／315—4型为半封闭活塞式高温压

4、缩机，共4台，制冷循环采用回气冷却方式⋯，额定制冷功率为15．4kW；BOCKHA5／830—4型为半封闭活塞式低温压缩机，共2台，制冷循环采用辅助空气冷却方式，额定制冷功率为18．6kW。每台压缩机均配置独立的蒸发、冷凝和控制系统形成制冷循环。冷藏系统机组工作过程中，对各冷风机热交换量的控制，可以实现机组工作工况下运行时间的基本平衡；另外，压缩机的运行状态可以通过控制系统和库房温度、吸气压力的调节得到改善，以实现库房温度的稳定，提高水果库、蔬菜库的温度控制精度。机组在维持库温工况下单机工作时，能达到100％的备份率。该冷藏系统改

5、造4年来，运行稳定，故障率极低，未发生严重故障。1故障概述2010年8月29日，本地时间16点左右，该船航行于南太平洋赤道附近海域，冷藏系统高温机组1台压缩机出现高温报警，进排气端压力分别为0．3MPa和0．4MPa，压缩机排气端压力偏离正常运行时的参考值(参考值为：吸气端0．11—0．32MPa、排气端1．20～1．90MPa)较大。高温机组停机约20min后，检测该压缩机汽缸排气端表面温度约73℃，曲轴箱表面温度约70℃，而机组停机前值班人员巡视测量时，该压缩机汽缸排气端表面温度达135℃、曲轴箱表面温度80℃以上，据此情况初

6、步分析认为进排气阀组故障。在更换该压缩机气阀组时，发现汽缸活塞阻力较大，随后对机组拆解检查，发现其3”、4。汽缸(从输入端编号)活塞连杆已折断，其曲轴箱内壁及l4、28汽缸连杆表面布满折断连杆磨削的金属颗粒，金属颗粒呈银白色，金属光泽明显。折断连杆对应的曲轴表面布满熔化金属，且表面粗糙，并伴有高温烧蚀的灰黑色痕迹，曲轴箱内壁有中度油泥沉积，分析发现主要为压缩机运动部件的磨损物和氟利昂、润滑油中的残留污染物。压缩机活塞、活塞环及汽缸壁状态良好，但曲轴、连杆(共4根，作者简介：韩文玉(1969．)，男，江苏泰州人，高级工程师，大学本科

7、，主要从事船舶修造及机电设备管理工作。·16·2013年第l期韩文玉，等：某船冷藏系统压缩机连杆折断原因分析第26卷其中2根大端耐磨合金磨损)部件已经无法在现场修复。2连杆折断原因分析该船近年来海上作业时间达到每年200天以上，主要航区为高热负荷海域的赤道附近，其冷藏系统严格按照无限航区条件设计，即海水温度32℃、环境温度45℃、相对湿度90％(有凝露)、24h连续运行，压缩机防护等级为IP65。航行过程中，冷藏系统机房条件和库房热平衡指标一直保持在设计条件范围内。除库房每天开启时间、次数超过设计值外，外界环境变化并未导致系统负荷

8、过大。BOCKHG34P／315—4型压缩机的电机、曲轴箱、润滑油的冷却方式是采用回气(即经过蒸发器吸收汽化潜热后的制冷剂)冷却，该过程提高了回气的过热度，可以防止活塞压缩行程中制冷剂温度低于该压缩压力下的饱和蒸汽温度而使制冷剂液化从而对排气阀片造