 大家好！我是孙老轨，主机已经备妥，准备开航！ 以下是正文 YKY轮是一艘2020年建造的智能、环保型VLCC，主机型号为MAN B&W 7G80 ME-C 9.5 TⅢEGR X 1set。本文通过一起非典型案例，深度分析ME主机排气阀行程短的故障原因和排除方法。 一、故障现象 某日YKY轮在新加坡海峡机动航行，主机转速35RPM。0800时例行检查发现，NO.3缸排气阀冲程变小。调阅COCOS内曲线发现，自0620时开始就有逐渐减小的迹象。该缸排气阀换新后运行了2000小时（见图1）。
图1 排气阀冲程曲线 由图1可以看出，0620时以前，排气阀开阀冲程一直正常。0620时以后，排气阀开阀冲程逐渐有减小的迹象。自0735时开始逐渐偏离正常轨迹，开阀冲程比其他缸小10mm左右。到0800时曲线已经明显偏离正常曲线位置，偏差达到15mm左右。从曲线变化来看，排气阀开阀冲程恶化较快，因偏差在主机控制系统允许的范围内，所以并未触发任何报警。为了更好地分析问题，我们及时在MOP电脑上手动保存了该缸HCU EVENT曲线。 根据对COCOS曲线、HCU EVENT曲线、同期NO.4缸HCUEVENT曲线对比（见图2、图3）的分析，怀疑是排气阀开阀执行机构出了问题，原因可能包括以下几点：
图2
图3 1.排气阀驱动油缸上部节流阀失去节流作用，导致高压驱动油从该节流阀泄放至回油管路。 2.排气阀开阀驱动活塞密封不严，大量液压油泄漏至空气弹簧活塞上部，进而流至回油系统。 3.排气阀位置Sensor故障，检测不准确（因为故障是逐渐恶化，故该项的可能性较小）。 4.FIVA阀阀芯卡阻（从该阀的工作原理以及故障现象、MOP电脑HCU EVENT CH30 曲线来看，该项的可能性较小）。 5.ELVA阀工作段混入杂质，导致开阀逐渐恶化。 6.排气阀促动泵低压油进口单向阀止回功能减弱或失去止回作用。 7.排气阀驱动油管泄漏（与节流阀失效作用相同）。 8.CCU控制单元MPC10控制板故障。 从HCU EVENT CH34曲线看（见图3），排气阀在开阀处不能持续维持，且下降快速。从与NO.4缸的对比中可以看出，NO.3缸CH34曲线开阀最大处阀值小很多，且下降很快。其余曲线（CH30、CH70）并未发现明显区别，放大NO.3缸CH30和CH70曲线发现FIVA与导阀的跟随性很好，由此可以基本判断导阀、FIVA阀、MPC10板是正常的。因为主机转速较低且开阀冲程偏差值不是很大，该缸的Pi、Pmax、Pcom并无差别，所以怀疑位置sensor也存在工况不稳定的情况。由以上分析，基本可以判断问题出在上述的（1）、（2）、（3）、（7）四项中。 本着从简单入手解决问题的思路，我们准备在出海峡、解除备车后及时更换排气阀上部节流阀。0900时解除备车后，停车更换排气阀上部节流阀。检查换下的节流阀并未发现异常，换节流阀后FunctionTest各参数均在正常范围内，但是Function Test过程中的HCU EVENT（见图4）显示故障并未解决。开阀阀值仍然过小，而且下降过快，由此可以判断上述的(1）可以摒除。因海况原因主机各工况均未出现明显异常，只能动车维持航行，此时NO.3缸开阀冲程较其他缸小20mm左右。鉴于这种状况，准备在海况允许的情况下再停车更换排气阀上部驱动油缸部分。
图4 1500时主机NO.3缸因排气阀打开行程过低触发警报，主机Slow Down，MOP电脑中Trouble Shooting自动记录HCU EVENT曲线（见图5）。
图5 经询问驾驶台,航路、海域状况允许停车。按照前期分析的情况，我们决定更换排气阀执行油缸。停车后,将NO.3缸排气阀油缸换新,并检查控制空气安全阀锁紧螺栓MARKER无异常。在更换油缸过程中发现空气弹簧下部液压油液位较高，已经超过控制空气进口，于是将多余的液压油清除后装复执行油缸。此时，根据分析和前期的相关操作更加怀疑是驱动油缸执行活塞泄漏严重导致排气阀冲程过小的。但是拆检执行活塞后并未发现任何异常：活塞环弹性正常，厚度（4.75mm）与新环无差异，搭口无磨损，活塞本体无摩擦迹象，油缸内壁光滑无拉痕（需要注意的是，在此次更换执行油缸的过程中并未将液压油管全部拆下，只是将上部接头拆下，松开下部螺栓以后将液压油管顺时针向船尾旋转了一定的角度。仅仅是这一个贪图省事的操作，给后续解决问题增加了很多麻烦）。 油缸装复后，在Function Test过程中Verify ExhaustValve(CH 34)数值仅为7MA（正常值应为10～20.5MA）。多次重复Function Test操作，Verify Exhaust Valve(CH 34)数值也没有改观。根据经验，该数值应在12.5MA左右。跳过Verify Exhaust Valve(CH 34)这一步，直接进行排气阀开关操作，结果开阀最大冲程仅为2～3MM，排气阀已经完全不能打开（见图6）。
图6 在进行排气阀开关操作时发现，促动泵声音异常，液压油管较之正常开阀时震动剧烈，类似于液压油管内部有撞击的现象或者排气阀卡死在阀壳中，与上述的原因分析有较大差别。由此，我们就草率地将液压油管泄漏这一项排除了（这一错误，差点导致在错误的道路上越走越远）。 为查找并排除以上列出的可能原因，我们将位置Sensor、导阀、MPC10版、促动泵上部单向阀全部更换，并逐一Function Test、手动开关排气阀，结果故障依旧。这些操作结束以后，我们将前期故障分析的（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（8）项原因全部排除了（问题解决以后逆分析——从HCU EVENT曲线的FIVA Set Point、FIVA feedback（CH 30）、FIVA Controller（CH 70）曲线状态可以第一时间排除导阀、MPC10板故障的可能，完全没有必要使用备件验证）。 1.故障排除 经过上述一系列的分析与验证，我们感觉故障原因出在排气阀前，即极有可能是驱动油管泄漏或是促动泵有问题引起排气阀开关行程变小。排气阀液压油管检漏孔有两处，分别为液压管本体检漏孔和接触面检漏孔（见图7、图8）。
图7
图8 图7中的093即为液压油管本体泄漏检漏孔。启动液压泵以后，打开丝堵093即可观察其内部有无泄漏。因其与低压液压油回油管路相通，为轻微负压，主机不运行时可以随时打开检查此孔。 图8中的235即为接触面泄漏检漏孔。从检查结果来看，液压油管本体并无泄漏，但打开图8中的235后发现，接触面泄漏严重。后将油管拆下，经检查，接触面处有明显磨损、划痕等缺陷。测量液压油管T22-02数值（见图9、图10），其上部为23.8mm，其下部与促动泵接触面仅为22mm。
图9
图10 将T22-02数值按照说明书要求调节至24mm后装复液压油管，将固定螺栓按照说明书要求75N.M上紧，MOP板内FunctionTest测试，第一次测试时Verify Exhaust Valve(CH 34)数值仅为7.6MA。测试程序三次以后，Verify Exhaust Valve(CH 34)数值达到12.3MA。连续运行排气阀开关程序一段时间后，排气阀冲程逐渐达到120mm左右（系统中排气充油过程）。将前期验证用导阀、MPC10板换回原件并做Function Test，手动进行排气阀开关程序正常后，运行中机旁检查促动泵声音、液压油管振动状态，恢复到正常，液压油管不再剧烈震动。从Function Test可以看到CH 34曲线正常，曲线形状、阀值与NO.4缸Function Test时的记录几乎无差别（见图11）。
图11 以上操作完成以后，就基本确定故障原因找到了，可以解决了。机舱试车一切正常后，主机转驾驶台控制恢复航行。 2.故障警示 通过检查参与排气阀运行的全部部件和对比验证结果，本次排气阀冲程减小的原因与节流阀、驱动油缸、Sensor、导阀、单向阀、MPC10板无关。其根本原因是，液压油管在主机运行过程中因为震动等原因锁紧螺母逐渐松动并导致T22-02数值逐渐减小、液压油少量泄漏，从而出现排气阀开阀冲程逐渐减小。后续为了解决问题，在更换排气阀驱动油缸的过程中未将整根油管拆下检查并测量T22-02数值，以致油管旋转过程中T22-02数值继续减小，造成液压油大量泄漏至回油管路、驱动油管内而不能建立压力，排气阀彻底不能打开。 此次故障给我们带来了以下警示： （1）在更换排气阀、吊缸等涉及排气阀液压油管拆装的有关操作时，必须将整根液压油管拆下测量T22-02数值，保证其数值在23～24.5mm内。 （2）日常工作中定期检查COCOS曲线，一旦发现排气阀行程变化，就要及时保存COCOS曲线，手动下载HCU Event曲线，并仔细分析曲线变化，纵向、横向对比曲线差别。如确认各部件没问题，则尽量不要将问题扩大化，相信曲线显示的信息。 （3）定期保存各转速下的HCU EVENT曲线（转速不同，其形状和阀值有所不同），尤其在做Function Test时的曲线时，该曲线对解决问题并验证正常与否非常重要。 （4）不要轻易扩大问题的查找范围，因为在扩大查找范围的过程中有可能添加新的问题。 （5）排查排气阀行程变小的原因时，除了检查节流阀外，检查液压油管是否泄漏同样重要，也是最简单的检查方法（因与回油管路连接、所处位置等原因，检漏孔内是负压，只要主机不运行可随时打开）。 作者简介 作者：李文平, 中远海运船员管理公司大连分公司轮机长 |
|
|
