案例讨论--某轮主机故障原因分析教材

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案例讨论某轮主柴油机故障原因分析

1一.机械故障现象该轮的主机型号：MANB＆W6L70MC，主机额定功率15720KW，额定转速106RPM，常用转速95RPM，主机增压器型号：VTR564-32。该轮143w航次靠新加坡次日离港，在离港不久以后主机还未达到海上转速时，发现主机NO.6缸排气阀高压油管振动，主机转速越往上加振动越强烈，排气阀和排气阀伺服油缸敲击声很大，单缸扫气温度随主机转速上升而上升，达到100℃左右，并伴有NO.2透平喘振。主机不得不减速至66RPM以下运行。

2二、船舶组织的检查故障发生后多次停车对主机（1）更换了NO.6缸排气阀，（2）打开凸轮箱道门检查排气阀凸轮及驱动滚轮的工作状况。（3）解体了NO.6缸排气阀司服油缸及驱动装置。（4）更换了NO.6缸油头。NO.6缸故障现象仍然存在。轮机长请求公司给予岸基支持。

3三.公司对情况的了解和分析除船舶汇报的检修情况外，还知道该轮在港停泊期间未对主机做任何检修工程。进港前无任何异常的现象。分析：燃气下串引发主机透平喘振，然而造成燃气下串的可能原因是排气阀启阀定时错乱或活塞与气缸间漏气，排气阀高压油管强烈振动又可能是造成排气阀定时混乱的原凶。

4公司把以上可能出现的故障因素及相互关系与轮机长进行沟通交流，要求轮机长对可能造成排气阀启闭的部件进行拆检并确认无误，包括排气阀的空气缸安全阀、司服油缸进油单向阀、排气阀顶部节流气阀、回油管、排气阀高压油管二端接头端面间隙以及排气阀定时等。在完成上述检查确认无异，主机NO.6缸故障仍未能消除。

5公司要求轮机长将主机NO.6排气阀司服油缸总成、排气阀高压油管、以及排气阀总成与NO.5缸逐一对调做试验，每完成一项进行一次试车，将三个部分的工作状况加以确认。完成上述工作后，NO.6缸故障还是依旧.轮机长又组织船员对主机NO.6缸进行了吊缸检查，同时检查主机凸轮轴靠必林的连接状况。检查一切正常。

6主机重新启动运行，观察NO.6缸排气阀油管仍然振动。通过调整各缸油门，减少NO.6缸喷油量，主机转速可达82RPM，其它参数正常。但主机运行不过几小时，主机NO.2增压器就发生频繁喘振，主机只好减速到72RPM。经过观察发现只要听到排气阀混杂的声音，或当外界负荷变化，主机透平就随时发生喘振现象。纵观前后几天对主机NO.6缸故障查找，尽管船员们付出大量的劳动，但还是未能根本解决故障。几天后，公司接到轮机长报告，在提高了凸轮轴油泵出油压力后主机故障现象消失了。主机恢复正常，查找真正的故障原因也就暂时停止了。

7四.新任轮机长上船：了解到NO.2凸轮轴油泵压力比NO.1低不能用，当时是无意中将NO.2凸轮轴油泵调换NO.1使用，运行没多久，机舱值班人员就报告说，NO.6缸排气阀异声没有了，经检查NO.6缸排气阀工作正常，油门恢复，主机加速，增压器也不喘振了。

8检查记录结果：在新加坡码头时，大管轮将NO.1泵换用NO.2泵。记录还显示NO.2泵已很久未用了。？？？!!!

9主机NO.6缸故障的罪魁祸首是“NO.2凸轮轴油泵”。——油压过低。数据比较：NO.1油泵：出口压力0.39mpa，集控室表压力0.33mpa。NO.2油泵：出口压力0.37mpa，集空室表压力0.31mpa。差0.02mpa检查NO.2油泵的调压阀已调到极限，无法再调高，观察NO.2油泵的运行无其它异常情况。

10为什么NO.2油泵比NO.1油泵压力低0.02mpa就会导致NO.6缸排气阀故障呢？报警值为0.20mpa。经解体NO.2凸轮轴油泵，检查机械密封已经失效。将机械密封解体、清洁，更换密封圈后装复，油泵出口压力达到0.40mpa，集空室表压力0.34mpa，比NO.1油泵还要高0.01mpa。经运行观察，主机NO.6缸排气阀未发现异常。

11五、故障与结论当机械密封失效，空气吸入造成油泵压力下降排量减少。（凸轮轴油泵在运转中，密封腔具有负压力，泵在机械密封失效情况下也不出现滑油外泄。）因为吸入的空气进入系统后，首先空气集结在最近NO.6缸排气阀高压油管内，导致排气阀司服油缸的活塞在泵油时，高压油管内空气被压缩并产生强烈波动，造成了排气阀高压油管的剧烈振动。高压油管内的空气被压缩后产生强力波动使排气阀启阀定时出现混乱，造成高温废气窜入扫气，使扫气温度升高；造成单缸扫气不足，缸内燃烧不良，引起增压器背压升高、空气流量减少而引发主机透平喘振。

12从管理学角度分析这起机械故障导致了船期损失和付出大量的人力和物力。失误链（ERRORCHAIN）：在设备的维修保养上：人的缺点（缺乏情景意识）和(不安全行为)规程两个链之间的距离被减少。1，缺乏对设备技术状态的判断经验。2，船舶维修保养计划制定缺陷3，计划的执行不力。(没有做)(保养不到位)4，上级对设备养护监督不够。

13情景意识上：1，设备长期未被使用，大管轮缺乏正确的感知，没有仔细的去查阅其停运的理由。2，设备出现运行参数偏离原始数据，缺乏注意力，并对可能发生问题没有意识。3，主机问题出现以后，注意力过于集中，缺乏全面的判断力。

144，在几次检修后故障问题仍然存在时，对未来局面缺乏替代计划，盲目的对主机扩大到吊缸。

15机械故障出现以后，船舶管理人员包括公司在内的指导都是局限在NO6汽缸的排汽伐上。未能把一线的情况作充分了解。指导上也出现了一定的盲区。通讯的方式：电话和邮件未能采用信息技术来获取一线的资料和原始档案。并利用和比较。甚至主机换油泵以后在船人员都没有认真查找质疑点。

16案例的多种外因工作压力和心理1，航行中出故障，班期压力让船舶管理人员在处理中临时性的丧失扩大思维的判断能力。2，连续的检修工作几天，身体疲劳等因素，导致了完成任务中，未能按照先难后易的次序。

173,轮机长在与公司的交流中出现不耐烦的现象。通信出现了信息交流不畅的现象。未能很好的沟通。公司的质疑没有产生效果。通讯和文化

18IMMEDIATECAUSE直接紧密原因—NO2凸轮油泵轴封失效，导致空气进入系统，进而发展到排气阀定时错乱，主机运行不正常。ROOTCAUSE根本原因？？？？

19C=（K+S)*ATTITUDE认真制定船舶维修保养计划，严格按计划执行，防止设备养护间隔过长而失修。保持良好的敏感性（潜在意识），对设备工况数据的偏移，找出根本的问题，剪断ERRORCHAIN。良好的基础理论知识，提高知识的使用能力。

20Thanksforyourattention!