柴油機(jī)缸套裂紋原因和避免措施

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1、MANK6Z70/120E型柴油機(jī)缸套裂紋原因和避免措施???????1引言:MANK6Z70/120E型機(jī)為老機(jī)型，目前輪機(jī)管理人員在遠(yuǎn)洋和近洋船舶仍能遇到這種型號的主柴油機(jī)。筆者認(rèn)為管理上最大的問題是缸套裂紋。該型機(jī)早已淘汰，缸套備件難以訂購，因此缸套裂紋問題應(yīng)引起輪機(jī)管理人員足夠重視。本文以筆者在“XX”輪工作期間主柴油機(jī)缸套裂紋為例進(jìn)行原因分析，結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)提出避免措施，希望能對輪機(jī)管理人員起到借鑒作用。???????2K6Z70/120E型機(jī)基本參數(shù)和構(gòu)造:“XX”輪1976年由日本建造，主機(jī)機(jī)型為KAWASAKI&MANK6Z70/120E。缸徑700mm，沖程1200mm，最大持

2、續(xù)功率9300PS，額定轉(zhuǎn)數(shù)145RPM，最高爆發(fā)壓力Pz為76kg/cm2，平均指示壓力11.97kg/cm2，壓縮比10.86，發(fā)火次序l-5-3-4-2-6，壓力和溫度參數(shù)見表1。表lK6Z70/120E型機(jī)壓力和溫度參數(shù)?P(壓力bar)T(進(jìn)機(jī)溫度)T(出機(jī)溫度)滑油2.4-2.940-50℃?缸套淡水1.7-2.250-55℃60-65℃活塞淡水2.9-4.550-55℃60-65℃缸套氣口脅骨淡水1.7-2.250-55℃60-65℃掃氣0.5235-55℃????????缸套冷卻水與活塞冷卻水屬于同一泵浦同一系統(tǒng)水，壓力靠缸套冷卻水進(jìn)機(jī)閥調(diào)整，從而各自達(dá)到壓力范圍；淡水進(jìn)機(jī)溫度

3、是一樣的無法額外調(diào)整，因而活塞和缸套進(jìn)機(jī)溫度相同。???????增壓系統(tǒng)由兩部定壓增壓的增壓器和活塞底部泵氣增壓系統(tǒng)組成，無鼓風(fēng)機(jī)，其中NO.2、NO.3、NO.5、NO.6缸活塞底部有泵氣作用，NO.1和NO.4活塞底部空間通大氣無泵氣作用。低負(fù)荷時掃氣壓力0.4bar以下，壓力繼電器動作使液壓轉(zhuǎn)換閥打開，使活塞底部泵氣后的空氣去透平后的并聯(lián)噴管系統(tǒng)噴射引流(INJECTIONWORKING)，增加增壓空氣壓力防止低負(fù)荷喘振；高負(fù)荷時掃氣壓力0.4bar以上并聯(lián)噴管系統(tǒng)不工作(INJECTIONNOT-WORKING)，活塞底部泵氣空氣經(jīng)過NO.3空冷器冷卻后直接與增壓器增壓空氣并聯(lián)進(jìn)入掃氣

4、箱。???????該型機(jī)為半回流掃氣。缸套上排排氣孔共6個，主要布置于缸套一側(cè)范圍，其中中間排氣口較大。下部進(jìn)氣口共10個，布置于缸套圓周285°范圍一側(cè)。進(jìn)排氣口肋骨(PORTRIBS)編號從左到右為0-8號，其中1-7號帶有冷卻水腔，0號、8號無冷卻水腔，缸套冷卻水從缸套中上部進(jìn)入缸套與氣缸體之間的水腔后分為兩路，一路進(jìn)入進(jìn)排氣口肋骨冷卻腔然后下行到由4道O型橡膠圈及氣缸體圍成的出口水腔，各缸出水管匯集到一根總管后到膨脹水柜；另一路上行至缸套外表面與氣缸體構(gòu)成的缸套冷卻水腔，冷卻水環(huán)繞缸套冷卻，然后去氣缸蓋繼續(xù)冷卻氣缸蓋，最后回到膨脹水柜。???????3K6Z70/120E型機(jī)缸套裂紋故

5、障和原因分析???????3.1近幾年缸套裂紋故障:近幾年該機(jī)缸套裂紋故障先后發(fā)生五次。2000年10月，NO.2缸裂紋發(fā)生在掃氣口第一號肋骨上部；2002年8月17日，NO.5缸運(yùn)轉(zhuǎn)6670h掃氣箱著火后缸套裂紋發(fā)生在掃氣口第7號肋骨；2004年3月11日，NO.2缸運(yùn)轉(zhuǎn)9750h裂紋發(fā)生在第0號、l號、2號肋骨位，三道裂紋。2000年4月和7月分別發(fā)生過該主機(jī)NO.1、NO.6缸缸套裂紋，具體部位由于缺乏船上當(dāng)時記錄無法判斷是哪一道氣口肋骨。這些裂紋一旦發(fā)生在有冷卻水的肋骨上，水就漏泄到缸內(nèi)，導(dǎo)致活塞底部泵氣效果下降進(jìn)而影響燃燒；如在第03號肋骨還能勉強(qiáng)運(yùn)轉(zhuǎn)。???????3.2缸套裂紋原

6、因???????3.2.1暖機(jī)不足:暖機(jī)是指柴油機(jī)在起動前通過冷卻淡水泵、主滑油泵泵送具有一定溫度的淡水和滑油給柴油機(jī)，淡水和滑油流經(jīng)機(jī)體對柴油機(jī)加溫，使冷車狀態(tài)下的柴油機(jī)保持一定的溫度。暖機(jī)的目的之一是降低柴油機(jī)起動后的被冷卻部件兩壁間溫差，從而降低熱應(yīng)力。暖機(jī)不足必然導(dǎo)致缸套內(nèi)壁和外壁間熱應(yīng)力加劇，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。???????3.2.2掃氣溫度太低:掃氣溫度是柴油機(jī)非常重要的參數(shù)，影響柴油機(jī)換氣質(zhì)量和燃燒。掃氣溫度應(yīng)合適，降低時氣缸進(jìn)氣密度增加有利于燃燒，但溫度較低的掃氣空氣每次掃氣時會使熾熱的缸套內(nèi)壁受到冷風(fēng)吹拂，缸套熱應(yīng)力加劇易產(chǎn)生裂紋。???????3.2.3淡水進(jìn)機(jī)溫度太低:淡水進(jìn)

7、機(jī)溫度直接影響柴油機(jī)運(yùn)行。過高會影響氣缸潤滑，破壞氣缸套和活塞間正常間隙，甚至橡膠密封圈加速老化導(dǎo)致漏水；過低會降低熱效率，加重氣缸套低溫腐蝕，還會增加缸套熱應(yīng)力而導(dǎo)致缸套裂紋。???????3.2.4掃氣箱著火影響:掃氣箱著火對于本機(jī)缸套裂紋有非常大的影響。該型機(jī)缸套掃氣口通常結(jié)下油污較多，清潔時難以清除導(dǎo)致掃氣口易堵住。一旦掃氣口起火火勢較大，加上本機(jī)掃氣質(zhì)量差，油多氣少燃燒狀況極差，幾個惡性