소개
8DK28 디젤 엔진은 단일 단위 출력이 2500kW/750(r/min)- 1 )로 선박 엔진, 보조 엔진 및 부하 발전소에 널리 사용됩니다.
그러나 작동 중에 피스톤의 파손 및 균열이 자주 발생하여 심각한 경제적, 평판적 손실을 초래합니다. 우리는 이러한 유형의 기계에서 피스톤 파손 및 실린더 라이너의 비정상적인 마모의 원인을 분석하고 그에 따른 대책을 제공합니다.
1, 사고현상에 대한 설명
첫 번째 사고는 9000t급 벌크선 9호 푸성(Fusheng)호에서 텐진(Tianjin)에서 발생했다.
2005년 1월 25일, 선박이 샤먼항에서 3해리 떨어진 곳을 항해하던 중 선원들은 8DKM-28 디젤 엔진의 8번째 실린더 검사 구멍 덮개에 구멍이 뚫린 것을 발견했습니다.
수석 엔지니어는 폐쇄 검사를 지시했고 8번 실린더의 피스톤이 파손되어 비정상적인 표면 마모가 있는 것을 발견했습니다. 피스톤 핀의 비정상적인 마모; 크랭크샤프트 핀 베어링에는 철 입자가 많이 있습니다. 오일 필터에도 철가루가 존재합니다. 배는 인도부터 등장까지 1700시간 이상만 운항됐다.
이후 3년 동안 이러한 사건이 180건 연속 발생해 약 200만 위안에 달하는 직접적인 경제적 손실을 입었다.
2, 고장 원인 분석
사고 진상규명과 재발방지를 위해 당사 서비스 인력은 디젤엔진의 모든 피스톤, 커넥팅로드, 실린더라이너, 메인베어링, 커넥팅로드베어링, 피스톤핀에 대한 종합점검을 실시하였습니다. 2005년 1월 27일. 실린더 1-8의 피스톤에 다양한 정도의 균열이 있는 것으로 확인되었습니다.
8번 실린더의 피스톤이 피스톤 핀 자리에서 완전히 부서졌습니다. 크랭크샤프트 핀베어링을 분해하여 점검한 결과 베어링에 금속가루가 발견되었고, 필터엘리먼트에도 다량의 금속가루가 나타났습니다. 피스톤 핀과 피스톤 링에 카본이 축적되고 비정상적인 마모가 발생했습니다.
분석 결과, 피스톤핀의 균열, 파편화, 이상마모 등의 원인은 다음과 같다.
1. 윤활유의 품질이 좋지 않음
통계에 따르면 이러한 사고를 당한 선박의 윤활유 품질은 규정된 요구 사항을 충족하지 못하고, 알루미늄, 바나듐 등의 불순물이 기준을 심각하게 초과하는 것으로 나타났습니다. 알루미늄, 바나듐 등의 불순물 입자가 크랭크샤프트 핀 라이너와 피스톤 핀 사이의 틈으로 들어가 외력에 의해 결국 샤프트 피스톤 핀 라이너와 피스톤 핀의 비정상적인 마모를 유발합니다.
2. 불합리한 피스톤 구조와 품질부족
ㅏ. 8DKM-28 디젤 엔진의 인도 및 작동 이후 180개 이상의 피스톤이 균열이나 조각화를 경험했습니다. 파단 및 균열 발생을 관찰한 결과 피스톤 핀 시트의 탄성 지지부에서 모두 나타났다.
이 영역의 이론적인 벽 두께는 3.5mm로 상대적으로 얇습니다. 주조 후 블랭크의 벽 두께가 고르지 않습니다. 해부해본 결과, 가장 얇은 부분이 약 3mm 정도에 불과한 것으로 확인되었으며, 이는 측면 추력 작용으로 인해 피스톤에 균열이나 파손이 발생하는 것으로 나타났습니다. 이것이 피스톤 파손의 원인 중 하나입니다.
비. 도면에 따르면 피스톤은 원추형이어야 하는데 선상에서 측정한 결과 7, 8번 실린더의 피스톤은 일반적으로 위에서 아래로 두꺼운 것으로 확인되었으며, 전형적인 직선형 원통형 피스톤이다.
3. 연료 파이프 시스템은 절연층으로 포장되지 않습니다.
규정에 따르면 중유 연소 시 외부 연료 파이프 시스템을 단열층으로 감싸야 합니다.
그러나 서비스 담당자가 점검한 결과, 연료 공급 장치에서 주 엔진 연료 주입구까지 약 35m에 이르는 연료 파이프라인 시스템이 단열층으로 포장되지 않아 중유가 디젤 엔진에 유입될 때 온도가 저하되는 것으로 나타났습니다. 엔진(단지 103도, 130도로 지정) 및 18ct에 도달하는 높은 점도(연료 입구 점도 13-14t로 지정).
디젤 엔진이 이러한 방식으로 작동하면 연료 분무가 불량하고 연소가 악화되어 피스톤과 피스톤 링에 탄소가 축적되어 상단이 연소됩니다. 피스톤 링 누출을 유발하여 피스톤과 실린더 라이너 사이의 윤활유를 분해시켜 유막 형성을 어렵게 하고 피스톤과 실린더 라이너 사이에 건식 마찰을 발생시켜 피스톤과 실린더의 이상 마모를 유발합니다. 정기선. 측면 추력의 작용으로 피스톤이 결국 균열 및 파손됩니다.
이것이 피스톤 파손의 주요 원인입니다.
4. 예열 장치가 구성되지 않았습니다.
예열 장치를 구성하지 않으면 디젤 엔진의 윤활유 온도가 낮고, 흐름이 좋지 않고, 점도가 높으며, 상대적으로 연료 공급이 감소하고, 실린더 라이너 내부 표면의 오일 공급이 부족하고, 실린더 라이너와 실린더 라이너 사이의 건조 마찰이 발생할 수 있습니다. 피스톤, 시동 중 실린더 라이너와 피스톤의 비정상적인 마모(특히 저온에서).
마모가 심해지면 열적, 기계적 응력의 작용으로 피스톤이 갈라지기 시작하고 결국 벽 두께가 가장 약한 피스톤 핀 시트에서 파손됩니다.
5. 도킹 전 윤활유 및 연료 파이프 시스템을 세척하지 않은 경우
규정에 따르면 선박의 윤활유 및 연료 파이프라인은 디젤 엔진에 도킹하기 전에 세척되어야 합니다.
그러나 비용 절감을 위해 조선소는 도킹 전에 선박의 윤활유 및 연료 파이프라인 시스템을 완전히 세척하지 않았습니다. 윤활유와 연료의 플러싱으로 인해 파이프라인의 용접 슬래그, 먼지 및 기타 잔해물이 점차 벗겨져 디젤 엔진으로 들어가 실린더 라이너와 피스톤 링의 비정상적인 마모를 일으키고 궁극적으로 피스톤 과열 및 균열로 이어집니다.
6. 피스톤 링의 빛샘이 심하고 코팅이 불안정하다.
빛이 새어 나오거나 피스톤 링의 코팅이 벗겨져 밀봉 불량이 발생하고 실린더 라이너와 피스톤 사이에 고압 가스가 흘러 윤활유 필름이 손상되어 실린더 라이너와 피스톤 링의 접착 마모가 발생하는 경우 실린더 라이너와 피스톤 링이 비정상적으로 마모되어 궁극적으로 피스톤이 과열되어 파손될 수 있습니다.
3. 취해진 조치
ㅏ. 선주에게 디젤 엔진 매뉴얼에 따라 적격 윤활유를 구매하여 나트륨 및 바나듐 함량이 지정된 범위 내에 있는지 확인하도록 촉구하십시오.
비. 피스톤 벽 두께를 3.5mm에서 5.5mm로 변경하여 피스톤 구조를 개선하고, 피스톤 강도를 높이고, 피스톤 강도 부족으로 인한 파손을 방지합니다. 고강도 내열강 피스톤 크라운과 고강도 연성철 피스톤 스커트를 적용한 분할형 피스톤으로 전체적인 디자인을 변경하여 피스톤의 연소 및 파손을 방지할 수 있습니다.
씨. 조선소 및 선주에게 연료 공급 장치에서 디젤 엔진 연료 흡입구까지의 연료 파이프 시스템에 25mm 두께의 단열층을 감아 디젤 엔진 흡입 연료의 온도가 130도로 유지되고 점도가 { {2}} cst, 연료 분무 불량 및 연소 악화 문제를 해결하고 피스톤 파손 사고의 재발을 방지하기 위해.
디. 예열 장치의 구성 문제를 해결하도록 선주에게 촉구하여 디젤 엔진이 저온에서 시동할 때 윤활유 온도를 50-60도로 유지하여 윤활유의 상대적 공급을 늘리고 건조 문제를 해결할 수 있도록 하십시오. 피스톤 실린더 라이너의 마찰 문제를 해결하고 실린더 라이너 당김 및 피스톤 파손을 방지합니다.
이자형. 실린더 라이너 당김 등의 사고를 방지하기 위해 용접 슬래그 및 녹 입자가 디젤 엔진에 들어가는 것을 방지하기 위해 DK28 디젤 엔진 외부 장비 세척 사양에 따라 선상 윤활유 및 연료 배관 시스템을 다시 세척하도록 선주에게 촉구합니다. , 피스톤 링의 비정상적인 마모 및 피스톤 파손이 다시 발생하지 않도록 합니다.
에프. 피스톤 링의 제조 품질을 엄격하게 관리하고, 들어오는 피스톤 링에 대해 엄격한 검사를 수행하고, 각 피스톤 링에 빛이 새지 않고 코팅이 떨어지지 않도록 하며, 빛이 새고 코팅이 떨어지는 피스톤 링이 들어가지 않도록 하십시오. 조립 라인.
4, 결론
ㅏ. 선주에게 디젤 엔진 매뉴얼에 따라 적격 윤활유를 구매하여 나트륨 및 바나듐 함량이 지정된 범위 내에 있는지 확인하도록 촉구하십시오.
윤활유의 나트륨 및 바나듐 입자가 실린더 라이너와 피스톤 사이로 유입되어 피스톤과 실린더 라이너의 비정상적인 마모를 일으키는 것을 방지할 수 있습니다.
비. 피스톤 벽의 두께를 3.5mm에서 5.5mm로 변경하여 피스톤의 강도를 높이고 강도 부족으로 인한 균열을 방지했습니다. 일체형 연성철 피스톤을 고강도 내열 스틸 탑과 분할형 연성철 피스톤 스커트로 교체하여 피스톤의 내열성을 향상시키고, 상부 탄소침적에 따른 피스톤 파손의 발생을 방지합니다.
씨. 연료관 시스템에 25mm 두께의 단열층을 감싸고, 연료 입구 온도를 (130 ± 1)도, 점도를 (13 ± 1) CST 범위 내로 유지하고, 연료 분무 불량 및 연료 분무 불량 발생을 방지하도록 조선소에 촉구합니다. 연소 악화; 피스톤 상부, 1차, 2차 피스톤링에 카본이 심하게 쌓이고 실링 불량으로 인해 고온, 고압의 가스가 실린더 내부로 유입되는 현상을 근절하여 비정상적인 마모를 방지하였습니다. 실린더 라이너와 피스톤 및 피스톤 단편화.
디. 예열 장치 구성 문제를 해결하고 디젤 엔진이 저온에서 시동할 때 윤활유 온도가 낮고 점도가 높으며 흐름이 좋지 않은 문제를 해결하고 피스톤과 실린더 사이의 유막이 쉽게 형성되도록 선주에게 촉구했습니다. 피스톤과 실린더 사이의 건조 마찰을 피하고 비정상적인 실린더 라이너 마모 및 피스톤 파손의 발생을 제거했습니다.
즉, 위의 조치를 취함으로써 Tianjin Fusheng No.9 선박의 8DKM-28 디젤 엔진이 활성화되었습니다. 9년간의 추적 결과, 품질 문제는 발견되지 않았으며, 선박 주 엔진의 피스톤 파손 및 실린더 라이너의 비정상적인 마모 문제가 근본적으로 해결되었습니다.
