M-wheel은 1998년 일본 조선소에서 제작된 선미 점프형 자동차 수송선으로, 출력 5295.591kW, 속도 158r/min의 UEC6L45MC 주엔진을 사용합니다. 터보차저 모델은 Mitsubishi MET-53SC이며 최대 속도는 17200r/min입니다.
M선은 어떤 항해로 남미 국가에서 일본으로 귀국했는데, 출발 직후 선실에서 숨이 막힐 정도로 강한 배기가스가 발견됐다. 점검 결과 배기구에서 배기가스가 새고 있는 것으로 확인됐다. 메인 엔진의 터보차저 끝. 좀 더 면밀히 조사한 결과, 터빈 배기 끝 부분의 밀봉 링이 파손되어 배기가스가 이 위치에서 새고 있는 것으로 나타났습니다. 배기가스 보일러를 거쳐 굴뚝으로 직접 배출되는 것을 제외하고, 주기관의 배기가스는 연도 외부로 누출되는 것을 허용하지 않습니다. 일단 누출되면 객실을 오염시킬 뿐만 아니라 객실 장비의 작동 환경과 객실 직원의 작업 환경을 악화시킵니다. 이 경우, 호스트 터빈의 흡입단이 배기가스 누출 지점에 가깝기 때문에 배기가스의 일부가 터보차저의 압력단으로 흡입되어 호스트의 흡입 덕트에 먼지가 발생하게 되고, 정상적인 작동을 손상시킵니다.
2, MET -53SC 터빈 소개
미쓰비시 MET-SC 터보차저는 후면 곡선형 임펠러와 무수 냉각 방식을 사용하는 MET-SA를 기반으로 한 미쓰비시 중공업의 터보차저 기술을 크게 개선한 것입니다. MET-SC 터빈은 MET-SB 임펠러의 개선된 버전입니다.
MET-53SC 터보차저는 구조상 두 가지 기밀 장치를 갖추고 있습니다. ① 터빈 디스크를 따라 흐르는 배기가스를 위해 터빈 디스크의 숄더에 래버린스 씰 장치가 설치됩니다. 배기가스는 미로 밀봉 장치를 통해 여러 번 조절되어 압력이 감소하고 부피가 증가하며 밀도가 감소합니다. 미로 밀봉 장치를 통해 흐르는 배기 가스의 양은 매우 적으며 밀봉 역할을 합니다. ② 외부 실링 링과 배기 케이싱 사이의 틈을 따라 흐르는 배기 가스는 그 위치에서 실링 링에 의해 밀봉됩니다.
터빈 디스크의 숄더에 있는 래버린스 씰 장치의 경우 MET-53SC는 압축 공기를 밀봉된 챔버에 연결하여 잠재적인 배기 가스 누출을 차단하도록 설계되었습니다. 밀봉된 챔버의 공기는 압축기의 압축공기에서 나오며 압축단의 M홀을 통과하여 흡기관을 통해 밀봉된 챔버로 유입되어 윤활유가 압축방향으로 터빈으로 유입되는 것을 방지합니다. 윤활유가 누출되어 터빈 블레이드를 오염시키는 것을 방지하고; 누출된 배기가스를 배기측으로 소량 밀어 넣어 베어링 내부로 유입되어 윤활유를 오염시키는 것을 방지합니다. 일반적인 상황에서는 밀봉된 챔버에서 에어 씰 역할을 하는 압축 공기가 대기 중으로 직접 배출되지 않습니다.
MET-53SC 터보차저 배기가스 터빈 엔드 및 배기가스 누출 처리 다이어그램 1.
3, 취급방법
선박이 정박한 후 기관실 직원은 주 엔진 터보차저의 배기가스 끝 부분을 열어 배기가스 터빈 쉘과 터빈 본체 사이의 밀봉 링이 탄성을 잃어 밀봉 성능이 저하되고 배기가스 누출이 발생했음을 발견했습니다. 선내에 예비 부품이 부족하여 이전 유지 관리 중에 교체한 미로 씰 링을 사용하려고 했습니다. 수정 후 원래의 씰 링 홈에 삽입하고 내장된 씰 링 양쪽에 부분적으로 내장된 난연성 씰링 재료를 삽입했습니다. 동시에 우리는 고온에 강한 실런트를 채워 넣었습니다. 선박에서 자체제작한 실링장치는 주엔진 가동 후 터보차저의 고온 및 진동으로 인해 굳어져 내장된 실링재와 함께 실링효과를 상실하게 되는 점을 고려하여,
MET{0}}SC 매뉴얼 연구와 MET{1}}SC의 구조적 특성을 토대로 터빈 디스크 숄더 후면에 직경 3mm의 구멍 4개(대칭적으로 위치)를 뚫기로 결정했습니다. 밀봉된 챔버에서 부분적으로 가압된 공기를 도입하여 잠재적인 배기 가스 누출을 차단합니다. 처리 후 호스트가 작업을 재개했습니다. 아직은 아주 미미한 누출이 있었지만 점검을 통해 누출된 배기가스가 아닌 깨끗한 부스트에어임을 확인하였습니다.
4, 실링 불량 분석
미츠비시 MET-SC 터보차저의 특징 중 하나는 무수냉각이다. 비냉각식 흡기 및 배기 하우징을 사용하면 산성 부식을 줄일 수 있지만, 터보차저의 배기 끝 부분에 있는 구성 요소는 호스트의 일반적인 부하 작동 중 대부분 동안 약 400C의 고온에 노출됩니다. 터보차저 부품의 재료 성능이 저하되고 움직이지 않는 부품이 쉽게 물려 고온으로 인해 탄력성을 잃을 수 있습니다. 이전 제조, 설치 및 분해 과정에서 규정을 준수하지 않는 요소가 있는 경우 밀봉 링의 파손이 가속화됩니다.
5, 출발 후 주의사항
터보차저를 통과하는 윤활유의 오염 여부를 적시에 파악하기 위해 주터빈 윤활유 출구 배관 한쪽 끝에 샘플링 콕을 연결한다. 하루에 두 번 샘플링한 후 주 터빈 오일 분리기 출구에서 윤활유 샘플링(깨끗한 백지 위에 떨어뜨림)과 비교됩니다. 동시에 주 터빈 윤활유 출구 온도를 지속적으로 관찰하고 기록하며 터빈 윤활유의 오일 품질이나 온도에 이상이 발견되지 않았습니다. 선박이 일본까지 무사히 항해한 뒤 제조사에서는 인력을 파견해 터보차저를 철저하게 분해 점검한 뒤 공장으로 이송해 각종 테스트를 진행했다. 터보차저가 정상 상태로 돌아왔습니다.