I. 장애 발생의 증상
Kote nenhai 휠의 3개 생성 디젤 엔진은 모두 일본 Yanmar 디젤 엔진인 모델 EY26으로, 출력이 1620KW이고 정격 속도가 720r/min이며, 이는 4행정 6기통 중속 디젤 엔진입니다.
2호 발전기 디젤엔진 전면 점검을 마친 지 한 달이 지났습니다. 말레이시아에서 아프리카로 항해 중 근무 중 기관실 정기점검 및 급유 과정에서 2호 발전기 디젤엔진의 1번 실린더와 4번 실린더의 배기온도가 기존보다 현저히 높은 것으로 관찰되었습니다. 다른 실린더의 제조업체 사양과 비교한 결과 이러한 온도가 설명서에 제공된 표준 값을 초과한 것으로 나타났습니다. 이러한 이상에도 불구하고 발전기 디젤 엔진의 다른 모든 작동 매개변수는 정상 범위 내로 유지되었으며 비정상적인 소리, 진동 또는 냄새는 감지되지 않았습니다.
II. 높은 배기 온도 오류의 가능한 원인 분석
발전기 디젤 엔진의 높은 배기 온도는 주로 연료 시스템, 흡입 및 배기 시스템, 구성품 마모 및 기타 기타 문제와 관련된 여러 요인에 기인할 수 있습니다. 그러나 주요 원인은 일반적으로 연료 연소 품질 및 공기 교환과 관련이 있습니다.
1. 연료 시스템 문제
(1) 연료 점도가 너무 높거나 연료 품질이 좋지 않음
1) 과도한 연료 점도
① Kote Nenhai 선박에 탑재된 Yanmar 발전기 디젤 엔진은 부하가 25%를 초과하는 경우 중유(HFO)를 사용합니다. HFO 작동 중에 부하가 필요한 임계값을 충족하지 않으면 연료 흐름이 부족하고 열 손실이 과도해 오일 온도가 낮아지거나 점도가 높아질 수 있습니다. 이로 인해 미립화가 불량해지고 실린더 내에서 연소가 지연되고 애프터버닝이 길어져 궁극적으로 배기 온도가 상승하게 됩니다.
② Kote Nenhai의 연료 시스템은 주 엔진과 발전기 디젤 엔진 간에 공유됩니다. 접안 후 주 엔진이 정지되면 발전기 디젤 엔진의 연료 소비가 적어 자동 연료 가열 시스템이 최적의 온도를 유지하기 어렵습니다. 증기량을 줄이기 위해 수동 조정이 필요한 경우가 많습니다. 증기량이 과도하게 감소하면 오일 온도가 너무 낮아져 원자화 성능이 저하되고 후연소가 길어져 배기 온도가 높아질 수 있습니다.
2) 연료 품질 불량
세탄가 및 점도와 같은 연료 특성은 점화 및 연소 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 세탄가가 낮으면 점화 지연 기간이 길어져 연소가 거칠어지고 점화가 늦어져 최대 연소 압력과 배기 온도가 증가합니다[3]. 반대로, 세탄가가 지나치게 높으면 불완전 연소가 발생하고 연소 품질이 저하되며 배기 온도도 상승할 수 있습니다. 연료 점도가 높으면 분무화가 손상되어 불완전 연소가 발생하고 배기 온도가 더욱 높아집니다. 따라서 연료 품질이 좋지 않으면 원자화 및 연소에 영향을 미쳐 발전기 디젤 엔진 전체의 배기 온도가 높아집니다.
(2) 연료 공급 및 분사 시스템 고장
1) 인젝터 고장
높은 배기 온도는 압력 스프링이 부러지거나 느슨해지거나 잠금 너트가 느슨해지거나 설치가 잘못되었거나 인젝터가 막혀 밸브 개방 압력이 낮을 때 발생할 수 있습니다. 이러한 조건으로 인해 주입이 조기에 시작되고 주입 종료가 지연되어 주입 기간이 연장되고 원자화 품질이 저하될 수 있습니다. 이는 연료와 신선한 공기의 적절한 혼합을 방해하여 연소 품질을 악화시키고 심각한 재연소, 구성품 과열 및 배기 온도 상승을 유발합니다. 또한, 인젝터 노즐 직경이 커지면 미립화 및 연소가 손상될 수 있으며, 인젝터 노즐의 콘 표면 밀봉 불량이나 침식으로 인한 구멍 및 균열로 인해 연료 누출이 발생하여 재연소 기간이 연장되고 연소 품질이 더욱 저하될 수 있습니다. 이러한 경우 인젝터에 탄소 축적 여부를 검사하고 밸브 개방 압력, 밀봉 및 분무 품질에 대한 테스트를 수행하여 문제를 진단해야 합니다.
2) 연료 분사 펌프 고장
플런저와 슬리브 사이의 과도한 마모로 인해 배기 온도가 상승하여 밀봉 성능과 주입 압력이 감소하고 미립화가 불량해지고 주입 진행 각도가 작아질 수도 있습니다. 밸브와 밸브 시트 사이의 심한 마모는 마찬가지로 밀봉 성능을 저하시켜 고압 연료 라인의 잔압 저하 및 분사량 감소를 유발하며, 이는 미립화 품질 및 연소 과정에 영향을 미쳐 궁극적으로 연소 품질을 저하시키고 연료 분사량을 증가시킵니다. 배기 온도.
3) 연료 필터 손상
손상된 연료 필터는 연소실로 들어가는 연료의 품질을 저하시켜 완전히 분해 및 연소할 수 없는 더 큰 연료 입자를 허용하여 원자화 및 연소 품질을 저하시키고 결과적으로 배기 온도를 증가시킬 수 있습니다. 단일 실린더만 비정상적으로 높은 배기 온도를 나타내는 경우 이 시나리오는 배제될 수 있습니다.
2. 흡배기 시스템 문제
1) 흡기 밸브 오작동
흡기 밸브 오작동의 한 가지 가능한 원인은 흡기 밸브 스템 상단의 심각한 마모로 인해 과도한 밸브 간극이 발생하는 것입니다. 이는 흡기 밸브의 타이밍에 영향을 주어 밸브가 늦게 열리고 일찍 닫히게 됩니다. 결과적으로, 연소실로 유입되는 신선한 공기의 양이 크게 감소하여 압축행정 말기의 압축압력이 낮아지고, 연료의 불완전 연소가 발생하며, 연소품질이 저하되고, 배기온도가 상승하게 된다.
또 다른 잠재적인 문제는 흡기 밸브의 씰링 콘 표면의 심각한 마모, 밸브 디스크의 부식, 흡기 밸브가 열린 위치에 걸리는 것입니다. 이러한 조건은 흡기 밸브가 단단히 닫히는 것을 방지하여 흡기 밸브를 통해 연소실 외부로 신선한 공기가 누출되어 공기량이 감소하고 연소 품질이 저하되며 배기 온도가 상승합니다.
이러한 상황은 흡기 밸브의 밸브 간극을 측정하고 밸브 디스크에 대한 밀봉 테스트를 수행하여 진단할 수 있습니다.
2) 배기 밸브 오작동
배기 밸브 오작동은 여러 가지 요인으로 인해 발생할 수 있습니다.
- 배기 밸브 디스크의 침식으로 인해 작은 구멍이 생깁니다.
- 배기 밸브가 열린 위치에 고착되어 있습니다.
- 배기 밸브 디스크의 씰링 라인에 구멍이 나고 씰링이 불량해집니다.
이러한 문제로 인해 배기 밸브에서 신선한 공기가 누출되어 실린더 내 공기량이 감소하고 압축 압력이 낮아지며 연소 품질이 저하되고 배기 온도가 상승하게 됩니다.
이러한 상황은 배기 밸브 디스크의 밀봉 상태를 확인하고 배기 밸브의 유연성을 확인하여 확인할 수 있습니다.
3) 밸브 구동 메커니즘 오작동
밸브 구동 메커니즘의 오작동은 다음과 같은 이유로 발생할 수 있습니다.
- 밸브 간극을 조정하는 로커암 조정 나사가 느슨합니다.
- 흡기 밸브 스템과 접촉하는 로커 암이 심하게 마모되었습니다.
- 구부러지거나 변형된 푸시로드.
- 롤러와 캠의 마모가 심함.
이러한 조건은 흡기 밸브 간극의 증가로 이어져 흡기 밸브의 타이밍을 변경하여 늦게 열렸다가 일찍 닫히게 하여 연소실로 유입되는 신선한 공기의 양을 감소시키고 연소 품질을 저하시키며 배기 온도를 증가시킵니다.
또한 조정 나사를 너무 세게 조이면 흡기 밸브와 배기 밸브 모두의 밸브 간극이 부족해질 수 있습니다. 밸브가 최대 작동 온도에 도달하면 단단히 닫히지 않아 누출이 발생하고 밸브 디스크의 부식이 심화되며 실린더 내 공기량이 감소하고 연소 품질이 저하되며 배기 온도가 상승할 수 있습니다.
이러한 상황은 흡기 및 배기 밸브의 간극을 측정하여 확인할 수 있습니다.
III. 결함 해결 조치 및 교훈
1. 처리에 관한 조치
1) 정기 주유 교대 중 고장을 발견한 즉시 발전기 디젤 엔진으로 가서 고장 증상을 철저히 점검했습니다. 이어서 대기 1호 발전기 디젤엔진을 시동하고, 전력 공급을 동기화한 뒤, 2호 발전기 디젤엔진을 분리했습니다. 오일 교환 작업을 마친 후 정밀 점검을 위해 엔진을 정지하기로 결정했습니다. 초기 검사 결과 스로틀 레버의 전체 위치가 정상 범위 내에 있는 것으로 나타났습니다. 다음으로 실린더 헤드의 연료 인젝터를 제거하고, 제거된 모든 인젝터에 대해 밸브 개방 압력 테스트, 미립화 테스트, 실링 테스트를 실시했습니다.
테스트 결과 밸브 개방 압력이 지정된 것보다 약간 낮은 것으로 나타났습니다. 밸브 개방 압력을 필요한 값으로 조정한 후 인젝터를 발전기에 다시 설치했습니다. 점화 순서(1-5-3-6-2-4)에 따라 각 실린더에 대한 연료 공급을 약간 조정했습니다. 그러나 발전기 디젤 엔진을 재시동하고 일정 기간 가동한 후에도 동일한 높은 배기 온도 문제가 지속되었습니다.
2) 이에 이어 고압 연료펌프를 점검하고 연료공급 시기를 조정하였습니다. 이러한 조정에도 불구하고 영향을 받은 실린더의 배기 온도는 여전히 높게 유지되었습니다. 배기 파이프에 오염이 의심되어 배기 매니폴드를 분해하여 검사를 했으나 이상 현상 없이 최소한의 그을음을 발견했습니다. 그런 다음 엔진을 뒤집어 각 실린더의 흡기 및 배기 밸브의 밸브 간극을 측정했습니다. 측정 결과, 실린더 1과 4의 흡기 밸브 간극이 일반 작동 간극 값보다 훨씬 더 큰 것으로 나타났습니다. 자세히 살펴보니 흡기 밸브 스템과 로커암이 심하게 마모되었고, 로커암의 밸브 간극 조정용 나사가 헐거워진 것이 분명했습니다. 마지막으로 흡기 밸브 간격을 규정된 값(0.3mm)으로 조정하고 조정 나사를 조였습니다. 또한 터빈 흡입구 끝에 있는 필터 스크린을 교체했습니다. 발전기 디젤 엔진을 일정 시간 가동한 후 배기 온도가 정상 작동 범위로 돌아왔습니다.
2. 배운 교훈
보조 엔진 로그를 검토하고 해수 온도를 측정하고 기관실 직원과 협의한 결과, 상대적으로 추운 곳을 항해하는 동안 실린더 1과 4의 배기 온도가 며칠 동안 다른 실린더의 배기 온도보다 지속적으로 높았던 것으로 나타났습니다. 중국해의 바다. 처음에는 온도 차이가 크지 않아 수석 엔지니어가 문제를 간과하고 실린더 1과 4의 배기 온도 상승 원인 조사를 지연시켰습니다. 과도한 흡기 밸브 간극과 느슨한 조정 나사를 해결하기 위한 즉각적인 조치가 취해지지 않았습니다. 로커 암과 흡기 밸브 스템 사이의 마모가 가속화되어 밸브 간극이 더욱 증가합니다. 시간이 지남에 따라 배기 온도 차이가 임계 수준에 가까워지면서 결함이 악화되어 과열이 발생하고 구성 요소의 서비스 수명과 안전에 영향을 미쳤습니다.
큰 사고는 발생하지 않았지만 이번 사건은 깊은 교훈을 준다. 이는 더 심각한 문제로 확대되는 것을 방지하기 위해 엔지니어가 명백한 심각도에 관계없이 모든 결함을 즉시 분석하고 해결하는 것이 중요함을 강조합니다. 엔지니어는 장비 안전 관리에 대한 인식을 높이고 일상적인 유지 관리 관행을 개선하며 선박의 안전한 작동을 보장하기 위해 높은 수준의 책임을 유지해야 합니다.