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1、第十一章 柴油机运转管理与应急处理船舶经常在复杂的海域和恶劣的气候下航行，柴油机 一旦运行失常，会使船舶失去控制，将造成十分严重 的后果。 轮机管理人员除了应能对运行中的柴油机进行正确的 管理以及维修保养之外，尚需在紧急事故突发之际能 正确地进行相应的应急处理，使其在最短时间内恢复 运转以保证船舶航行安全。第十一章 运转管理与应急处理n第一节 备车与机动操作n第二节 运转中的管理与完车n第三节 封缸运行n第四节 停增压器运转n第五节 拉缸n第六节 敲缸n第七节 扫气箱着火n第八节 曲轴箱爆炸n第九节 烟囱冒火n第十节 连杆螺栓断裂n第十一节 紧急刹车第一节 备车与机动操作n什么叫备车与机动操作
2、？n备车和机动操纵 是指船舶在开航前和开航后尚未定速航行 前，使主机及其一切辅助设备处于能随时起动、停止和进 入各种运行状态，准备执行驾驶台发出的各种指令。n为什么需要备车？n备车的目的是使船舶动力装置处于随时可起动和运转状态 。备车和机动操纵是技术管理工作中最重要的环节之一， 它对柴油机动力装置的技术状态、使用期限和维修费用都 有直接影响。n何时需要备车？n无论柴油机长期停车或短期停车后，开航前均需进行备车 。当船舶在特殊水域或在特殊气象条件下航行时，根据船 长的指令也需要进行备车。 一、开航前的备车 n根据船舶柴油机动力装置功率、类型的不同，备车时间一般 在0.5h6h之间。n备车内容 n
3、包括：供电准备；校对时钟、车钟；校对舵机；暖机；各动 力系统的准备；转车;冲车和试车。n1供电准备n2暖机n3各动力系统的准备n4转车n5冲车n6试车 1供电准备n在备车工作中，起动大功率的设备较多，如：空压机 、应急鼓风机、淡水泵等，使用电量迅速增加，因此 应根据需要起动备用发电柴油机，并电。 2暖机n 暖机:指对柴油机冷却系统、滑油系统进行预热，并起动冷却 水循环泵、滑油循环泵给机体各部件加温和向各运动摩擦表面 供应滑油的过程。n暖机（预热）的目的：减小起动后因温度突变产生的热应力； 改善起动性能和发火性能；减少气缸内的低温腐蚀等。n暖机的方法：n用发电柴油机冷却系统中的淡水循环实现；n用
4、蒸汽或电加热器对主机淡水系统进行加温；n滑油系统除用蒸汽管道直接加温主机循环油柜外，常用滑油分 油机进行分油加温。3各动力系统的准备n1）滑油系统的准备n2）冷却系统的准备 n3）燃油系统的准备 n4）压缩空气系统的准备 1）滑油系统的准备n检查滑油循环柜、增压器油柜、轴系中间轴承座和尾轴承油 柜的油位。n起动滑油循环泵，并逐渐将油压调至规定值，以便将滑油送 至润滑表面，使滑油的固体颗粒和杂质在开车之前就有时间 汇集到滤器中，以减少运转后的磨损。冲车前压动注油器将 油送到气缸壁。n采用油冷却的活塞，滑油泵起动后，注意各缸回油及油温和 温差，确保不过大。n强制式废气涡轮增压器润滑系统要先起动涡轮
5、油泵，使油在 废气涡轮增压器的轴承中循环。2）冷却系统的准备n注意膨胀水箱水位，开淡水泵驱气n首先检查膨胀水箱的水位和系统中各阀门是否处于正常状态 ，然后起动主机淡水泵，让淡水在系统中循环，将系统中的 气体驱走，同时可用发电柴油机的淡水或用蒸汽加热后的循 环淡水来进行暖机。对于水冷活塞，要检查各缸冷却水的流 动情况和水柜水位。n对于独立冷却系统的喷油器，应起动喷油器冷却泵，检查冷 却器冷却柜液位，必要时可进行加温预热。n主机运转后，待冷却系统中冷却液温度升高后，才开启海水 冷却系统循环。3）燃油系统的准备 n注意油箱油位，放残n检查主机日用轻柴油柜和重油柜的油位，油位较低时应提前 分油至规定油
6、位，并注意放残。对重油日用油柜加温至规定 范围，起动低压燃油输送泵，将系统中的气体驱走，调至规 定压力。使燃油在日用油柜和高压油泵间循环，对高压油泵 预热。4）压缩空气系统的准备n按规定将主、辅空气瓶充气至规定压力，并泄放气瓶内的残 水和残油，打开气瓶出口阀、主停气阀或使自动主起动阀处 于“自动”位置上。n如设有气笛空气瓶和独立的控制系统，则在备车时应将所有 空气瓶充满，并打开出口阀，以备随时使用。n冲入气瓶的空气温度爆炸极限上限遇火燃烧、不爆炸；n爆炸极限下限油雾浓度 爆炸极限上限n2.高温热源的存在n当两块金属直接接触时出现不正常磨擦导致高温，如轴承过热或烧熔、活 塞环漏气、拉缸等都会出现
7、高温热源，它既能使滑油蒸发成油雾，也是可 爆燃混合气的点火源。 二、曲轴箱爆炸的典型实例nP320，自学。n放爆门作用：n高压时打开防止 爆炸；n低压时，关闭防 止吸入空气。三、曲轴箱爆炸的预防n1）避免曲轴箱出现热源 保证运动机件正确的相对位置和间隙，保持正 常的润滑和冷却，以免运动部件过热、轴承合金烧熔、燃气泄漏等。运 行中值班人员定期探摸曲轴箱的温度。n2）确保油雾浓度检测器工作正常 在柴油机上装设油雾浓度检测器，用 以连续监测箱内油雾浓度的变化，在油雾浓度达到着火下限之前，就发 出警报。n3）保证曲轴箱透气装置工作正常 为了保证润滑油蒸气低于燃爆下限， 在柴油机上采取了曲轴箱通风。在曲
8、轴箱上装有透气管或抽风机，用以 将油气引出机舱外，防止油气积聚。透气装置应装有止回阀，以防新鲜 空气流入曲轴箱。n4）保证曲轴箱防爆门启闭灵活 防爆门的开启压力一般为58kPa（ 我国规范为0.01Nmm2）。当曲轴箱内压力高到一定程度时，防爆 门开启，释放曲轴箱内的气体，降低压力，随后自动关闭。n5）曲轴箱上装设CO2灭火接头 在曲轴箱上装设CO2灭火接头与CO2管 系相联，有关的截止阀应绝对密封。 四、应急处理 n1）如发现有爆炸危险的任何迹象，如曲轴箱过热、透气管冒出大量油气 和嗅到油焦味，或者油雾检测器发出警报，说明曲轴箱内出现了热源有引 起爆炸的危险。n立即降速运行并加强缸内润滑。注
9、意不能停车和停滑油泵和冷却水泵。n2）发现曲轴箱有爆炸危险期时，机舱人员不得在装有防爆门一侧停留， 以免造成人身伤亡。n3）曲轴箱爆炸发生并将防爆门冲开后，应立即采取灭火措施，但不可马 上打开曲轴箱道门或检查孔救火。n4）如因曲轴箱内某些机件发热而停车，至少停车15min后再开道门检查 ，以免新鲜空气进入而引起爆炸。n5）曲轴箱内部的灭火采用装设在曲轴箱上的CO2管系把CO2充入其中（ 慎重使用）。 第九节 烟囱冒火n烟囱冒火时还常伴随废气锅炉的汽压突然升高，锅炉安全阀 冲开发生跑汽。n烟囱冒火，不仅会引起火灾，特别是危及油轮的安全，而且 也是柴油机运行状态不佳和管理不善的反映，轮机人员应能
10、立即判断烟囱冒火的形成，分析其原因，并采取相应措施消 除。n一、烟囱冒火的原因n二、烟囱冒火的预防措施n三、应急措施一、烟囱冒火的原因n烟囱冒火，通常是由于未烧尽的燃油或含油积存物随高温燃 气带出烟囱遇空气再燃烧所引起。从火花形成烟囱冒火可分 成三种情况。 n1油雾燃烧所形成的火花n2残油燃烧所形成的火花 n3烟灰沉积物燃烧所形成的火花 1油雾燃烧所形成的火花n特征：白天不易发现，在黑天可看到细小而短的浅粉红色火 花从烟囱中冒出。火花大多在随其排烟的流动中自行熄灭， 而无炭垢或黑色的颗粒落下。n原因：多发生在柴油机超负荷、部分气缸燃油雾化较差或气 缸空气供应不足等情况，使气缸内喷入的燃油不能完
11、全燃烧 ，气缸内过量的油雾或微细油珠被高温排气直接带出烟囱时 遇氧而燃烧。2残油燃烧所形成的火花n特征：形状较上述稍长，颜色也稍深，由烟囱冲入天空并随 风飘流后自行熄灭。有微细炭粒及烟灰带出。n原因：喷油器滴油或在低负荷运行中燃烧不良的情况下，尤 其当排烟系统的温度、压力长期偏低时，尚未完全燃烧的油 分常常积存在排烟道内。n一些老型号的柴油机，在此情况下总是采用旁通废气锅炉的 方法使燃气直接排出，防止污染锅炉内加热盘管。近代船舶 ，多数已取消旁通排烟管道，燃气只能经废气锅炉排出。所 以长期低负荷运行的二冲程柴油机烟道内积油会逐渐增多， 排气背压升高。积存的残油如有较充分的空气，当排气温度 高于
12、210时或遇明火时，便出现在排烟管道内部和烟囱出 口处着火。3烟灰沉积物燃烧所形成的火花n特征及危害：大多是板（片）状，呈现暗红色，火花产生的时间，往往是 出航后不久以及航行1015天之后。火花继续的时间13h。常常在甲 板上还继续燃烧，容易引起火灾。最危险！n一般在排气系统中的废气锅炉饱和蒸汽盘管上和在废气锅炉漏斗形的部位 上固体沉积物较多，这些沉积物是产生火花的主要来源。n原因：n1）燃油质量差 燃用劣质油时烟灰沉积物数量增多，所含有的可燃性物 质也多。n2）燃油的喷油设备不完善或故障 不完全燃烧使排气中的含油物质增加 。n3）气缸润滑油的注油量太大n4）气缸进气系统工作不完善 四冲程柴油
13、机换气条件优于二冲程柴油机 ，所以发生烟囱冒火的情况也少些。n5）废气锅炉脏堵 排气的流动阻力增加到12.713.3kPa时，容易发生 烟囱冒火。二、烟囱冒火的预防措施n1）使柴油机气缸内的燃烧保持良好状态；（增压系统清洁高 效、燃油系统工作正常）n2）加强对各缸燃烧过程的监测，及时发现不正常情况； n3）加强废气锅炉的管理，保持良好的燃烧效果；n4）选用合适的除炭剂等化学品，定期向排烟管或废气锅炉内 投放，以便预防结垢和清通系统，使管壁上的积炭等软化、 脱落，甚至降低燃点后燃烧；n5）为保证油轮的安全，烟囱内装有喷水灭火装置，防止烟囱 冒火。 三、应急措施n1）对一类火花，立即降低柴油机负荷
14、或慢慢停车。查明原因 并消除故障后再继续使用，待排烟正常后再加至需要的负荷 。n2）若出现第二、三类火花，在环境允许的条件下应让其继续 “喷冒”，使排气系统内的油性沉积物尽量吹掉、烧尽。但应 加强柴油机和废气锅炉的维护管理以及防火工作。n3）除火势过猛、个别缸或局部排烟管过热需降速外，必须尽 量使柴油机保持较高负荷运行。n4）不轻易使用灭火设备，特别是CO2灭火设备，以防止高温 金属因温度急剧降低而产生炸裂。 第十节 连杆螺栓断裂n因为四冲程柴油机上往复运动质量的惯性力在连杆螺栓上产 生了较大的脉动拉伸应力，故连杆螺栓的断裂事故，几乎完 全发生于四冲程柴油机上。n一、对连杆螺栓断裂的统计 n二
15、、故障实例 n三、对连杆螺栓的检查n四、上紧连杆螺栓的注意事项 一、对连杆螺栓断裂的统计n根据日本海事协会对船用柴油发电机损伤事故的调查，对连杆螺栓的断裂 位置和原因统计归纳如下：n断裂位置：n1在螺纹部分断裂的46；n2在中央圆角处断裂的占40。n3在螺栓头根部断裂的占10。n断裂原因：n1）由于疲劳，占40；n2）忘记装防止螺帽转动的开口销等，占25；n3）上紧不良，占13；n4）圆角不足等设计加工不良，占12；n5）材料本身存在缺陷，占6。 二、故障实例n看书p322三、对连杆螺栓的检查n1）观察法检查有无缺陷，特别要注意检查螺栓的头部、螺纹与螺纹根部 。有条件的需探伤。n2）用牙规和直
16、尺检查螺纹的螺距、弯曲情况伸长量。n3）装上螺帽，看其是否过松来检查螺纹的磨损情况，尤其要检查螺帽和 螺栓头部与轴承的接触面是否均匀接触，贴合是否好。n4）将螺栓用丝绳吊起来，敲击法判断有无缺陷或裂纹。n5）检查连杆螺栓与螺栓孔的配合间隙，过渡配合。n6）检查定位销是否松动或磨损。n7）上紧螺帽插入开口销检查开口销应与螺帽上表面接触。n8）测量连杆螺栓的总长，与档案中该螺栓的原始长度对照，以检查其伸 长量，（伸长量超过规定值就必须换新）。n9）中型以下的四冲程发动机连杆螺栓的寿命约为1500020000h。时间超 过规定值，即使在外表上无异状也应更换。 四、上紧连杆螺栓的注意事项 n（1）保持垫片和轴承上下接合面的清洁，确保其完全接触。 （在螺纹及承压面喷涂二硫化钼，以免螺纹受伤、承压面受 力不均。）n（2）使用扭力扳手，按规定扭力上紧；n（3）严格遵守上紧次序，注意用力均匀；（将螺帽拧入贴合 后，再旋紧50左右作为固紧的限度；）解体柴油机时，一 般在螺帽的原来位置上打一记号，以便安装时
