5. Анализ типовых отказов, причины возникновения и методы их устранения
Причины возникновения отказов и методы их устранения приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 - Типовые отказы, причины возникновения и методы их устранения
Типовой отказ |
Причины возникновения |
Методы устранения отказов |
||||
1. При пуске дизеля сжатым воздухом коленчатый вал не трогается с места или, трогаясь с места, не делает полного оборота
|
а) Запорный клапан пускового баллона или трубопровода закрыт б) Давление пускового воздуха недостаточно в) В систему управления пуском не подается воздух (масло) или его давление недостаточно г) Коленчатый вал не установлен в пусковое положение (в дизелях с малым числом цилиндров) д) Элементы пусковой системы неисправны (главный пусковой клапан или золотник воздухораспределителя завис, трубы от воздухораспределителя к пусковым клапанам засорены или повреждены) |
Открыть запорный клапан
Пополнить баллоны воздухом
Открыть клапаны или отрегулировать давление воздуха (масла)
Установить коленчатый вал в пусковое положение
Отремонтировать или заменить неисправный элемент системы
|
||||
|
е) Система пуска не отрегулирована (несвоевременно открываются золотники воздухораспределителя, трубы от воздухораспределителя неправильно подсоединены к пусковым клапанам) ж) Неисправны элементы системы дистанционного управления з) Нарушено газораспределение (открытие и закрытие пусковых, впускных и выпускных клапанов) и) Блокировочный воздушный клапан ВПУ закрыт
к) Тормоз валопровода закрыт л) Гребной винт задевает за какое-то препятствие или на гребной винт намотался трос |
Отрегулировать систему
Устранить неисправность или перейти на управление с местного поста Отрегулировать газораспределение
Выключить ВПУ или устранить неисправность блокировочного клапана
Отдать тормоз Освободить гребной винт
|
||||
2. Дизель развивает достаточную для пуска частоту вращения, но при переводе на топливо вспышки в цилиндрах не происходят или происходят с пропусками или дизель останавливается |
а) Топливо не поступает к ТНВД либо поступает в недостаточном количестве
б) В топливную систему попал воздух в) В топливо попало много воды
г) Некоторые ТНВД выключены или неисправны д) Топливо поступает в цилиндры с большим запаздыванием е) ТНВД отключены предельным регулятором частоты вращения ж) Заедание в механизме регулятора или в отсечном механизме з) Чрезмерно высокая вязкость топлива
и) Давление конца сжатия в рабочих цилиндрах недостаточно
к) Дизель недостаточно прогрет л) Контрольные краны для прокачивания форсунок открыты или пропускают м) Закрыты воздушные фильтры турбокомпрессора наддува н) Закрыт выпускной трубопровод |
Открыть запорные клапаны на топливном трубопроводе, устранить неисправность топливоподкачивающего насоса, очистить фильтры
Устранить неплотности в системе, прокачать систему и форсунки топливом |
||||
|
Переключить топливную систему на другую расходную цистерну. Спустить воду из системы и прокачать форсунки Включить или заменить ТНВД
Установить необходимый угол опережения подачи топлива Установить регулятор в рабочее положение Устранить заедание
Устранить неисправность в системе подогрева топлива или перейти на дизельное топливо Проверить и отрегулировать газораспределение. Проверить состояние поршневых колец. Устранить неплотность клапанов. Проверить высоту камеры сжатия
Прогреть дизель Закрыть контрольные краны или заменить форсунки
|
|||||
|
|
Открыть фильтры
Открыть выпускной трубопровод |
||||
3. Дизель не пускается из-за невозможности перевода рычага управления в положение "Работа"
|
а) Блокировочное устройство реверсивно–пусковой системы или машинного телеграфа неисправно (заело, заклинило) б) Реверсивный механизм не дошел до крайнего положения из-за заедания или заклинивания |
Устранить неисправность блокировочного устройства
Устранить неисправность реверсивного механизма
|
||||
4. Во время пуска подрывают ("стреляют") предохранительные клапаны
|
а) Чрезмерная подача топлива во время пуска б) неправильно отрегулирована затяжка пружины предохранительных клапанов в) Ранняя подача топлива в цилиндр |
Уменьшить подачу топлива при пуске Отрегулировать затяжку пружин
Отрегулировать подачу топлива
|
||||
5. Дизель не останавливается при переводе рычага управления в положение "Стоп"
|
Нулевая подача ТНВД установлена неправильно или произошло заклинивание реек топливных насосов
|
Установить рычаг управления в положение "Пуск" на обратный ход (произвести торможение сжатым воздухом) либо остановить дизель, закрыв подручными средствами воздухоприемное устройство или перекрыв подачу топлива к насосам. После остановки дизеля отрегулировать нулевую подачу насосов или устранить заклинивание реек насосов |
||||
6. Дизель разгоняется (увеличивается частота вращения) после запуска на холостом ходу или после снятия нагрузки
|
Наличие большого количества масла в продувочном ресивере или большой занос масла из картера в камеру сгорания тронкового дизеля
|
Уменьшить частоту вращения либо остановить дизель рычагом управления. Если это не удается, то остановить дизель, закрыв подручными средствами воздухоприемное устройство дизеля или прекратив подачу топлива к насосам. После остановки дизеля устранить причину заноса масла в камеру сгорания
|
||||
1. Дизель не развивает частоту вращения полного хода при нормальном положении органов управления подачей топлива
|
а) Увеличено сопротивление движению судна из-за обрастания, встречного ветра, мелководья и т.п. б) Загрязнен фильтр топлива
в) Плохой распыл топлива из-за неисправности форсунок, ТНВД или из-за большой вязкости топлива г) Низкое давление продувочного (наддувочного) воздуха д) Топливо, поступающее к ТНВД, перегрето е) Недостаточное давление топлива перед ТНВД ж) Неисправен регулятор частоты вращения |
Изменить режим работы дизеля, руководствуясь при этом 7.2
Переключить топливную систему на чистый фильтр и очистить загрязненный Заменить неисправные форсунки или ТНВД. При большой вязкости топлива повысить температуру его подогрева См. таблицу А.3, пункт 9 Уменьшить температуру топлива
Повысить давление топлива
Устранить неисправность регулятора |
|
|||
2. Частота вращения дизеля падает
|
а) В одном из цилиндров начался задир поршня
|
Выключить подачу топлива и увеличить подачу масла на неисправный цилиндр, уменьшить нагрузку дизеля. На стоянке осмотреть цилиндр и устранить выявленные дефекты |
|
|||
|
б) В топливо попало много воды
в) В одном или нескольких ТНВД заклинило плунжеры или зависли всасывающие клапаны |
Переключить топливную систему на другую расходную цистерну. Спустить воду из системы и прокачать форсунки Заменить заклиненные плунжерные пары или зависшие клапаны |
|
|||
3. Дизель внезапно остановился
|
а) Сработала система аварийной защиты из-за выхода контролируемых параметров за допустимые пределы либо из-за неисправности системы защиты б) Закрылся быстрозапорный клапан на расходной цистерне в) Нет топлива в расходной цистерне г) Топливный трубопровод засорен |
Устранить неисправность, вызвавшую отклонение контролируемых параметров или устранить неисправность системы защиты Открыть быстрозапорный клапан Переключить топливную систему на другую расходную цистерну и удалить воздух из системы Очистить трубопровод
|
|
|||
4. Частота вращения дизеля резко увеличивается, дизель идет вразнос
|
Резкий сброс нагрузки дизеля (потеря гребного винта, разобщение соединительной муфты, отключение нагрузки дизель–генератора и т. п.) при неисправности регулятора частоты вращения или его привода |
Уменьшить частоту вращения либо остановить дизель рычагом управления. Если это не удается, то остановить дизель, закрыв подручными средствами воздухоприемное устройство дизеля или прекратив подачу к нему топлива. После остановки дизеля отремонтировать регулятор и привод от него к отсечному механизму ТНВД. Устранить причину сброса нагрузки |
|
|||
5. Повышение температуры выпускных газов одного цилиндра
|
а) Перегрузка цилиндра
б) Плохой распыл топлива из-за неисправности форсунки или ТНВД в) Давление в конце сжатия недостаточно
г) Поздняя подача топлива в цилиндр д) Неплотность выпускного клапана е) Выпускные и продувочные окна сильно загрязнены |
Отрегулировать распределение нагрузки по цилиндрам Заменить форсунку или ТНВД
Устранить неплотность клапанов. Отрегулировать газораспределение. Проверить состояние поршневых колец. Проверить высоту камеры сжатия Отрегулировать подачу топлива
Заменить клапан Очистить окна
|
|
|||
|
а) Дизель перегружен б) Давление продувочного (наддувочного) воздуха ниже нормального |
Уменьшить нагрузку дизеля См. таблицу А.3, пункт 9
|
|
|||
|
в) Температура продувочного (наддувочного) воздуха выше нормальной г) Пожар в подпоршневом пространстве
|
См. таблицу А.3, пункт 10
Остановить дизель и включить соответствующую систему пожаротушения. После остывания места пожара произвести ревизию цилиндро–поршневой группы и подпоршневого пространства |
|
|||
7. Выпускные газы имеют голубой цвет
|
а) В цилиндры поступает много масла
б) Масло поступает в цилиндр через трещину в головке поршня при масляном охлаждении поршней
|
Отрегулировать подачу цилиндрового масла. Установить нормальный уровень масла и заменить изношенные кольца тронкового дизеля Заменить дефектный поршень
|
|
|||
8. Выпускные газы имеют белый цвет
|
а) В топливе много воды
б) В цилиндры вместе с продувочным (наддувочным) воздухом поступает много воды
|
Спустить воду из расходной цистерны. Улучшить сепарацию топлива
Проверить герметичность трубок охладителя воздуха, продуть ресивер продувочного воздуха. Отрегулировать температуру воздуха после охладителя |
|
|||
9. Стук в одном из цилиндров
|
а) Слишком большой угол опережения подачи топлива или перегрузка цилиндра (стук прекращается при выключении цилиндра) б) Начался задир поршня
в) Большой зазор между втулкой цилиндра и тронком поршня г) Большие зазоры в головном или мотылевом подшипниках |
Уменьшить угол опережения подачи топлива, а если была высокая температура выпускных газов, уменьшить подачу топлива Выключить подачу топлива и увеличить подачу масла на неисправный цилиндр. На стоянке осмотреть цилиндр и устранить выявленные дефекты Заменить изношенные детали
Привести зазоры в норму или заменить подшипники |
|
|||
10. Стуки в механизме привода клапанов
|
а) Большие зазоры в приводе клапана б) Неисправность демпфера в приводе клапана в) Сломана пружина клапана г) Шток клапана заедает в направляющей втулке |
Отрегулировать зазоры
Отремонтировать или заменить демпфер Заменить пружину Отремонтировать или заменить клапан |
|
|||
11. Шум и вибрация турбокомпрессора наддува
|
а) Помпаж компрессора б) Нарушена уравновешенность ротора (неравномерное загрязнение, повреждение отдельных лопаток, искривление вала) |
См. п. 7,7.3 Очистить и отремонтировать лопатки либо заменить ротор
|
|
|||
|
в) Повреждены подшипники качения г) Неправильно установлены подшипники качения |
Заменить подшипники Устранить дефекты установки подшипников |
|
|||
12. Гидравлические удары в системе охлаждения поршней
|
а) В воздушных колпаках телескопической системы охлаждения отсутствует воздух б) Засорились дренажные или воздушные отверстия телескопических труб охлаждения поршней |
Обеспечить заполнение колпаков воздухом
Прочистить засоренные отверстия |
|
|||
13. Шум, стук и вибрация в зубчатой или цепной передаче
|
а) Недостаточная подача смазки
б) Привод работает в зоне опасных крутильных колебаний в) Недостаточное натяжение цепи г) Повреждение или большое увеличение шага отдельных звеньев цепи |
Обеспечить нормальную подачу смазки ко всем точкам Изменить частоту вращения дизеля Отрегулировать натяжение
Заменить неисправные звенья цепи |
|
|||
14. Интенсивный износ ЦПГ. Цилиндровое масло, сбрасываемое в подпоршневую полость, содержит повышенное количество железа (см. 7.3.7) |
а) Нарушен режим смазки цилиндров
б) Цилиндровое масло не соответствует применяемому топливу в) В цилиндр попадает вода
|
Отрегулировать подачу смазки в цилиндры, очистить масляные штуцеры Заменить сорт масла
Устранить попадание воды в цилиндр |
|
|||
|
г) Недостаточное охлаждение втулки цилиндра
д) Нарушена центровка поршневого движения е) Нарушен режим обработки ж) Цилиндр перегружен з) Поршневые кольца изношены, поломаны или заклинены в канавках и) Плохой распыл топлива |
Отрегулировать режим охлаждения. Очистить поверхности охлаждения втулки Отцентровать поршневое движение
Произвести повторную обкатку Снизить нагрузку цилиндра Ревизия цилиндра с заменой поршневых колец Заменить форсунку |
|
|||
15. Повышена температура крышек люков подпоршневого пространства
|
а) Пожар в подпоршневом пространстве
б) Пропуски газов из цилиндра в подпоршневое пространство
|
Остановить дизель и включить соответствующую систему пожаротушения. После остывания места пожара произвести ревизию ЦПГ и подпоршневого пространства
Выключить подачу топлива в цилиндр и увеличить подачу цилиндрового масла. Через 30 мин постепенно поднять нагрузку цилиндра. Если пропуски не прекратятся, то при первой возможности произвести ревизию цилиндра |
|
|||
16. Повышенный нагрев головных, мотылевых или рамовых подшипников, обнаруживаемый по нагреву щитов картера или по срабатыванию АПС
|
а) Поступление масла к отдельному подшипнику уменьшилось или прекратилось б) Температура масла, поступающего к подшипнику, высокая в) Качество циркулирующего в системе масла значительно ухудшилось г) Уменьшены или увеличены зазоры в подшипниках д) Повреждение шейки вала е) Нарушена центровка поршневого движения крейцкопфного дизеля |
См. 7.3.9 КНД
Понизить температуру масла
Масло сепарировать или заменить
Отрегулировать зазоры
Устранить дефекты шейки Отцентровать поршневое движение
|
|
|||
17. Повышенное выделение дыма из вентиляционный трубы картера тронкового дизеля
|
Износились, сломались или заклинились поршневые кольца. Износилась втулка цилиндра Прогорание поршня Повреждение подшипника поршневого движения или коленчатого вала |
См. 7.3.10 КНД
|
|
|||
6. ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
СУДОВОЙ ДИЗЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
6.1.Основные компоненты вредных выбросов с отработанными газами
Процесс преобразования химической энергии топлива в механическую работу в цилиндре дизеля сопровождается выхлопом отработанных газов в атмосферу. К категории наиболее опасных загрязнителей, содержащихся в них, относятся следующие газообразные вещества и частицы, выбрасываемые с выпускными газами: окислы азота NOx, образующиеся в цилиндрах дизеля при температуре выше 1500°С, когда азот становится химически активным газом; окись СО и двуокись углерода С02, образующиеся в результате сгорания топлива; сернистый и серный ангидриды S02 и S03, образующиеся в результате окисления присутствующей в топливе серы (элементарной, меркаптановой и др.); продукты неполного сгорания топлива СНХ, агломерация мелких частиц не полностью сгоревшего топлива, частицы не полностью сгоревшего масла, сажи и др. (рис. 6.1).
Образование окислов азота NOx сопровождает рабочий процесс любой энергетической установки, если температура этого процесса выше 1500°С. При таких условиях атомы азота становятся химически активными в результате потери ими одного или нескольких электронов.
Т
аким
образом, для того, чтобы уменьшить
содержание в выпускных газах окислов
азота, необходимо: создание в камере
сгорания условий, при которых не
происходит интенсификация процесса
образования химически активного
азота; обеспечение максимально допустимой
интенсификации процесса окисления
углеводородов (топлива) в камере
сгорания.
Окись углерода СО образуется в результате неполного сгорания топлива, что указывает на недостаточно эффективное протекание рабочего процесса в камере сгорания дизеля. К основным причинам неполного сгорания топлива
относятся: низкие эксплуатационные свойства применяемого топлива; нарушения в регулировании подачи топлива в камеру сгорания дизеля; неудовлетворительное состояние топливоподающей системы и деталей ЦПГ (нагары на распылителе форсунок, образование недопустимых отложений в газовыпускном тракте, потеря подвижности поршневых колец; изношенность деталей топливной аппаратуры и ЦПГ).Образования окиси углерода и окислов азота связаны между собой прямо пропорционально, т.е. чем больше содержание в выпускных газах окиси углерода, тем больше содержание и окислов азота. Образование окиси углерода как результат неполного сгорания топлива указывает на неэффективное использование последнего в процессе преобразования его потенциальной энергии в дизеле. Окись углерода СО образуется в результате неполного сгорания топлива, что указывает на недостаточно эффективное протекание рабочего процесса в камере сгорания дизеля. К основным причинам неполного сгорания топлива относятся: низкие эксплуатационные свойства применяемого топлива; нарушения в регулировании подачи топлива в камеру сгорания дизеля; неудовлетворительное состояние топливоподающей системы и деталей ЦПГ (нагары на распылителе форсунок, образование недопустимых отложений в газовыпускном тракте, потеря подвижности поршневых колец; изношенность деталей топливной аппаратуры и ЦПГ).
Образования окиси углерода и окислов азота связаны между собой прямо пропорционально, т.е. чем больше содержание в выпускных газах окиси углерода, тем больше содержание и окислов азота. Образование окиси углерода как результат неполного сгорания топлива указывает на неэффективное использование последнего в процессе преобразования его потенциальной энергии в дизеле. Окись углерода при нормально организованном рабочем процессе, правильном выборе применяемого топлива и требуемом техническом состоянии дизеля не образуется и в выпускных газах не присутствует.
Сернистый и серный ангидриды S02 и S03 образуются в процессе сгорания топлива, содержащего серу. Реакции окисления серы в сернистый S02 и серный S03 ангидриды проходят с выделением теплоты, поэтому они участвуют в выработке преобразованной в дизеле полезной энергии. Чем выше доля серного ангидрида S03, тем больше выделяется тепловой энергии. Однако выбросы этих ангидридов с выпускными газами являются опасными веществами для окружающей среды.
Среди указанных ангидридов наибольшую опасность представляет сернистый S02, выбрасываемый в виде газа, и в результате дальнейшего окисления, переходящий в серный ангидрид 503. При температуре ниже 110°С серный ангидрид, соединяясь с парами воды, образует наиболее химически активную серную кислоту H2S04. Серный ангидрид образуется в цилиндре дизеля, а серная кислота - еще в выпускном тракте, и возможна ее нейтрализация очистительными устройствами. Поэтому в процессе сгорания топлива необходимо обеспечить окисление серы в серный ангидрид.
Общее количество содержания сернистых веществ в выпускных газах регламентируется содержанием в топливе серы, поэтому необходимо ограничить наличие серы в применяемых топливах.
Твердые продукты сгорания топлива (частицы) в дизеле образуются в результате неполного окисления наиболее тяжелых его компонентов, и в первую очередь присутствующих в нем структурных (агрегативных) образований: смолистых, смолисто-асфальтеновых, смолисто-водяных, смолисто-твердых. Все эти несгоревшие структурные системы и составляют основную массу твердых загрязнений, выбрасываемых в виде сажи с выпускными газами.
Двуокись углерода С02 является конечным газообразным веществом процесса преобразования потенциальной энергии углеводородных энергоносителей в энергетических установках, в частности в дизелях. В отличие от перечисленных веществ, выбрасываемых в составе выпускных газов, исключить содержание в них двуокиси углерода невозможно. Основное экологически опасное воздействие двуокиси углерода состоит в разрушении озонового слоя и создании, таким образом, «парникового эффекта» на нашей планете.