第十二章柴油机应急处理和运转管理船舶经常在复杂的海域和恶劣的气候下航行，柴油机一旦运行失常，使船舶失去控制将会造成十分严重的后果。轮机管理人员除了应能对运行中的柴油机进行正确的管理以及维修保养之外，尚需在紧急事故突发之际能正确地进行相应的应急处理，使这在最短时间内恢复其运转以保证船舶航行安全。下面介绍几种常见故障的应急处理。第一节封缸运行柴油机运行中若一个或一个以上的气缸发生故障而一时无法修复，此时可采取停止故障气缸运转的措施，即封缸运行。根据我国船规的规定，六缸以下柴油机应能保证在停掉一个气缸的情况下继续运转：六缸以上应能保证在停掉两个气缸的情况下继续运转。一、封缸运行的三种情况及措施1：停正该缸供油发火如果有一个气缸发生故障，如喷射系统故障、气阀咬死、气缸漏气等，这些故障只是使气缸不能发火而运动部件尚可运转。在此情况下，根据柴油机的具体情况可提起喷油泵滚轮，使喷油泵停止工作或打开喷油器的回油阀，使燃油停止喷入气缸。但要避免关闭喷油泵进【出】口阀，造成喷油泵偶件干磨而咬死。此种封缸亦称减缸运行或停缸运行。如果是直流二冲程柴油机，在停止喷油的同时还应〖×将排气阀锁定在开启位置，以减少活塞消耗的压缩功。尽可能将排气阀锁定在关闭位置，以保护十字头轴承，减少不正常振动。12.活塞组件拆出，十字头和连杆尚在机内如果是活塞、气缸造成气缸裂纹或损坏而无法修复使用，但连杆和十字头尚能正常工作，则必须拆掉活塞组件（含填料函），并采取下列措施：（1）提起喷油泵滚轮停止泵油：（2）弯流扫气者专用工具封气缸套排气口，直流扫气者或四冲程柴油机将气阀锁在正常关闭位置：（3）用专用工具封住活塞杆填料函孔：（4）在十字头上安装专用封盖；（5）封闭活塞冷却系统；（6）拆下气缸起动阀控制空气管并封住；（7）拆下气缸起动阀起动空气管并封住：（8）关闭该缸气缸冷却水的进出口阀；（9）该缸气缸油注油管减至最小：（10）活塞组件拆除后重新安装气缸盖
第十二章 柴油机应急处理和运转管理 船舶经常在复杂的海域和恶劣的气候下航行，柴油机一旦运行失常，使船舶失去控 制将会造成十分严重的后果。轮机管理人员除了应能对运行中的柴油机进行正确的管理以及 维修保养之外，尚需在紧急事故突发之际能正确地进行相应的应急处理，使这在最短时间内 恢复其运转以保证船舶航行安全。下面介绍几种常见故障的应急处理。 第一节 封缸运行 柴油机运行中若一个或一个以上的气缸发生故障而一时无法修复，此时可采取停止故障 气缸运转的措施，即封缸运行。根据我国船规的规定，六缸以下柴油机应能保证在停掉一个 气缸的情况下继续运转；六缸以上应能保证在停掉两个气缸的情况下继续运转。 一、封缸运行的三种情况及措施 1．停止该缸供油发火 如果有一个气缸发生故障，如喷射系统故障、气阀咬死、气缸漏气等，这些故障只是使 气缸不能发火而运动部件尚可运转。在此情况下，根据柴油机的具体情况可提起喷油泵滚轮， 使喷油泵停止工作或打开喷油器的回油阀，使燃油停止喷入气缸。但要避免关闭喷油泵进 〖出〗口阀，造成喷油泵偶件干磨而咬死。此种封缸亦称减缸运行或停缸运行。 如果是直流二冲程柴油机，在停止喷油的同时还应〖×将排气阀锁定在开启位置，以减 少活塞消耗的压缩功。〗【尽可能将排气阀锁定在关闭位置，以保护十字头轴承，减少不正常 振动。】 2．活塞组件拆出，十字头和连杆尚在机内 如果是活塞、气缸造成气缸裂纹或损坏而无法修复使用，但连杆和十字头尚能正常工作， 则必须拆掉活塞组件（含填料函），并采取下列措施： （1）提起喷油泵滚轮停止泵油； （2）弯流扫气者专用工具封住气缸套排气口，直流扫气者或四冲程柴油机将气阀锁住 在正常关闭位置； （3）用专用工具封住活塞杆填料函孔； （4）在十字头上安装专用封盖； （5）封闭活塞冷却系统； （6）拆下气缸起动阀控制空气管并封住； （7）拆下气缸起动阀起动空气管并封住； （8）关闭该缸气缸冷却水的进出口阀； （9）该缸气缸油注油管减至最小； （10）活塞组件拆除后重新安装气缸盖
3，活塞、连杆、十字头全部拆出如果连杆、十字头或导板严重损坏，轴承损坏，则需拆除全部运动部件。此时除采取上述第二种措施外，还需采取下列措施：（1）用夹具封闭曲柄销上的油孔；（2）封闭十字头润滑系统。二、封缸运行的应急处理封缸运行时应酌情降低柴油机的运行转速，可按以下原则选择适宜的转速维持航行：（1）各缸排气温度不允许超过标定值：（2）废气涡轮增压器不发生喘振：（3）船体或机体不发生异常振动。在机动操纵时如发生起动困难（被封气缸恰好处于启动位置），可先向相反转向短促起动一下使曲轴改变位置，然后再换向起动。此外亦应向驾驶台说明，尽量减少起动次数。第二节停增压器运转柴油机运转中如增压器损坏（如轴承烧毁，叶片断裂等）而无法修复，则柴油机应转入停增压器紧急运转。此时应对故障增压器进行技术处理（如锁住转轴或吊出转轴），同时尽快使柴油机恢复运转。一、四冲程柴油机的停增压器运行四冲程柴油机停增压器运行时相当于非增压柴油机。此时依靠活塞的吸排作用，仍可完成换气过程，因而柴油机尚可运转。但因其气缸充气量大幅度降低，而且有关正时也不适合非增压工作，因而其运转功率和转速会明显降低。如某四冲程柴油机其标定功率Pb=820.3kW，标定转速nb=750r/min，标定有效耗油率ge=221.3g/（kW·h），停增压器后运转允许的最大转速为390r/min、运转功率降为138kW，有效耗油率增压407.7g/（kWh）。如需长期运转，则应增大压缩比提高压缩压力以降低排气温度：适当调整气阀正时，减少气阀重迭角以免废气倒冲：〖适当减少气阀间隙以免阀杆撞击】。二、二冲程柴油机的停增压器运行【停增压器运行的应急措施在航行中发现增压器损坏（如增压器发生强烈振动，有轴承损坏的征象），应立即暂时停车进行检查。因为及时停车很重要，可防止损坏继续扩大。如果不允许停车（如正巧航行于狭水道），则必须大大降低柴油机的转速，直至增压器振动消失，柴油机作减速运行。当然这对增压器是不利的。暂时停车后如确诊增压器损坏，应以备件更换损坏的零件，如不能马上修理和用备件更换，则可用专用的锁紧装置从涡轮端将增压器转子锁紧，如补图12-1所示。同时封住增压器压气机的出口，以防扫气箱中增压空气经压气机倒流漏失。如果柴油机上还有其它增压器能运行，有可能也应封闭涡轮的废气入口，防止废气白白流失。以获得尽可能高的增压压力，使船舶保持尽可能高的航速。如果废气继续流过被锁紧的废气涡轮增压器，则必须也让空气流过压气机，以防止其叶轮、转子过热。这时应在压气机出口封闭法兰上留一个规定直径的
3．活塞、连杆、十字头全部拆出 如果连杆、十字头或导板严重损坏，轴承损坏，则需拆除全部运动部件。此时除采取上 述第二种措施外，还需采取下列措施： （1）用夹具封闭曲柄销上的油孔； （2）封闭十字头润滑系统。 二、封缸运行的应急处理 封缸运行时应酌情降低柴油机的运行转速，可按以下原则选择适宜的转速维持航行： （1）各缸排气温度不允许超过标定值； （2）废气涡轮增压器不发生喘振； （3）船体或机体不发生异常振动。 在机动操纵时如发生起动困难（被封气缸恰好处于启动位置），可先向相反转向短促起 动一下使曲轴改变位置，然后再换向起动。此外亦应向驾驶台说明，尽量减少起动次数。 第二节 停增压器运转 柴油机运转中如增压器损坏（如轴承烧毁，叶片断裂等）而无法修复，则柴油机应转入 停增压器紧急运转。此时应对故障增压器进行技术处理（如锁住转轴或吊出转轴），同时尽 快使柴油机恢复运转。 一、四冲程柴油机的停增压器运行 四冲程柴油机停增压器运行时相当于非增压柴油机。此时依靠活塞的吸排作用，仍可完 成换气过程，因而柴油机尚可运转。但因其气缸充气量大幅度降低，而且有关正时也不适合 非增压工作，因而其运转功率和转速会明显降低。如某四冲程柴油机其标定功率 Pb=820.3kW，标定转速 nb=750r／min，标定有效耗油率 ge=221.3g／（kW·h），停增压器后 运转允许的最大转速为390r／min、运转功率降为138kW，有效耗油率增压407.7g／（kW·h）。 如需长期运转，则应增大压缩比提高压缩压力以降低排气温度；适当调整气阀正时，减 少气阀重迭角以免废气倒冲；〖适当减少气阀间隙以免阀杆撞击〗。 二、二冲程柴油机的停增压器运行 【 停增压器运行的应急措施 在航行中发现增压器损坏（如增压器发生强烈振动，有轴承损坏的征象），应立即暂时 停车进行检查。因为及时停车很重要，可防止损坏继续扩大。 如果不允许停车（如正巧航行于狭水道），则必须大大降低柴油机的转速，直至增压器 振动消失，柴油机作减速运行。当然这对增压器是不利的。 暂时停车后如确诊增压器损坏，应以备件更换损坏的零件，如不能马上修理和用备件更 换，则可用专用的锁紧装置从涡轮端将增压器转子锁紧，如补图 12-1 所示。同时封住增压 器压气机的出口，以防扫气箱中增压空气经压气机倒流漏失。如果柴油机上还有其它增压器 能运行，有可能也应封闭涡轮的废气入口，防止废气白白流失。以获得尽可能高的增压压力， 使船舶保持尽可能高的航速。如果废气继续流过被锁紧的废气涡轮增压器，则必须也让空气 流过压气机，以防止其叶轮、转子过热。这时应在压气机出口封闭法兰上留一个规定直径的
孔，让少量的空气流过压气机，冷却压气机端的转子。?补图12-1转子锁紧装置1~联接螺钉；2-夹紧螺钉；3一夹紧圈补图12-1如果涡轮增压器转子拆除，而燃气需经空着的涡轮壳通往烟。可用补图12-2所示的专用封闭装置封闭涡轮壳体。补图12-2转子拆除后的封闭情况补图12-2无论将增压器转子锁住或拆除后安装封闭装置，只要仍有废气通过涡轮壳体，就应保持涡轮壳体中冷却水畅通。只有当废气侧大量漏水，危及柴油机的运行时才把冷却水关掉。而滑油供给（外部供油方式）则应切断。因即使转子未拆除，这时轴封已没有空气压力，滑油会进入增压器，增压器内的废气、污物则会进入滑油。采用滚动轴承的增压器每次锁紧转子后应更换压气机端的轴承。如所有增压器均损坏，则应起动辅助鼓风机。在上述停增压器应急处理后，即可降低柴油机负荷运行。这时应注意限制柴油机的负荷，使其排气阀后的排气温度不超过限止值，并经常注意排气烟色，防止冒黑烟。如果柴油机上
孔，让少量的空气流过压气机，冷却压气机端的转子。 补图 12-1 如果涡轮增压器转子拆除，而燃气需经空着的涡轮壳通往烟囱。可用补图 12-2 所示 的专用封闭装置封闭涡轮壳体。 补图 12-2 无论将增压器转子锁住或拆除后安装封闭装置，只要仍有废气通过涡轮壳体，就应保持 涡轮壳体中冷却水畅通。只有当废气侧大量漏水，危及柴油机的运行时才把冷却水关掉。而 滑油供给（外部供油方式）则应切断。因即使转子未拆除，这时轴封已没有空气压力，滑油 会进入增压器，增压器内的废气、污物则会进入滑油。采用滚动轴承的增压器每次锁紧转子 后应更换压气机端的轴承。 如所有增压器均损坏，则应起动辅助鼓风机。 在上述停增压器应急处理后，即可降低柴油机负荷运行。这时应注意限制柴油机的负荷， 使其排气阀后的排气温度不超过限止值，并经常注意排气烟色，防止冒黑烟。如果柴油机上
还有运行的增压器，还得注意其转速。防止超速。】当二冲程柴油机停增压器运行时，本身无法完成换气过程，因而无法运转。此时为使柴油机能够运转必须采取应急措施。此应急措施随机型不同而异。如SulzerRTA和MAN/B&WL-MC机型所采取的应急措施是：（1）起动电动辅助鼓风机（该机型为定压增压系统，设有电动辅助鼓风机）：（2）使用专用工具将增压器转轴【×两】端固定：如应急运转时间【很长】，则应抽出转子并用专用盖板封住增压器壳体两端；（3）从排气旁通管上拆下封闭盲板，使排气旁通到烟肉。柴油机应急运行时的参数限制：根据电动鼓风机功率的大小，柴油机最高可在25%输出功率，63%标定转速和40%标定平均有效压力下运转。按照常规，柴油机的运转功率尚需根据排气温度、排气颜色和运转情况酌情降速运转。对于复合增压系统（如串联、并联、串联旁通等）它们不设电动应急或电动辅助鼓风机。当增压器损坏时应将其所使用的活塞下部辅助压气机的相应盖板打开，以便直接从机舱内吸气。第三节拉缸一、拉缸现象拉缸指活塞环或活塞裙与气缸套之间直接接触，由两个相对运动表面的相互作用而发生的表面损伤、划痕甚至咬死。此种损伤按照程度不同可分为【微咬、】划伤、拉缸和咬缸，在义上统称拉缸。通常，活塞环与缸套之间的拉缸【限于】运转初期【易发生】，即台架试验、海上试航和开航初期，【×一且磨合完毕之后儿乎不再发生此种拉缸。而活塞裙与缸套之间的拉缸，往往发生在磨合完毕后稳定运转的数千小时内拉缸损伤的机理过程大多是由于滑动表面的润滑油膜受到局部破坏，使运动表面的突起部位首先发生金属接触干摩擦。然后局部出现微小的“熔着”现象，而熔着部位由手相对运动而被撕裂，在金属表面形成硬化层。当此硬化层破坏时，产生的金属颗粒将成为加剧磨损的磨料。在出现熔着磨损的过程中，活塞与缸套表面出现沿气缸中心线方向的磨痕，即拉缸现象。严重时滑动部位完全粘着或卡住甚至会在两个表面的薄弱部位产生裂纹，即“咬缸”。二、拉缸的原因拉缸的原因十分复杂，既有设计、制造与装配上的原因，也有运转管理中的原因。以下主要介绍运行管理中的原因：【引起柴油机拉缸的主要原因：1．气缸润滑不良：（1）气缸表面滑油不足：注油器注油量不足：注油孔、布油槽结炭堵塞。（2）滑油品质差：滑油蔓延扩散性不良；不同牌号滑油混合：滑油变质。（3）燃气泄漏，吹掉缸壁滑油：活塞环工作不正常、活塞环断裂或胶着：气缸套失圆或磨损过多。（4）气缸壁温过高：冷却不良：燃烧不良：超负荷运行。（5）水、燃油进入摩擦面：增压空气冷凝水、燃油进入摩擦面。（6）气缸滑油被刮过度：活塞环重装未倒去毛刺。2.磨合不良：
还有运行的增压器，还得注意其转速。防止超速。】 〖 当二冲程柴油机停增压器运行时，本身无法完成换气过程，因而无法运转。此时为使 柴油机能够运转必须采取应急措施。此应急措施随机型不同而异。如 Sulzer RTA 和 MAN／ B&W L-MC 机型所采取的应急措施是： （1）起动电动辅助鼓风机（该机型为定压增压系统，设有电动辅助鼓风机）； （2）使用专用工具将增压器转轴〖×两〗端固定；如应急运转时间〖很长〗，则应抽出 转子并用专用盖板封住增压器壳体两端； （3）从排气旁通管上拆下封闭盲板，使排气旁通到烟囱。 柴油机应急运行时的参数限制： 根据电动鼓风机功率的大小，柴油机最高可在 25％输出功率，63％标定转速和 40％标 定平均有效压力下运转。按照常规，柴油机的运转功率尚需根据排气温度、排气颜色和运转 情况酌情降速运转。 对于复合增压系统（如串联、并联、串联旁通等）它们不设电动应急或电动辅助鼓风机。 当增压器损坏时应将其所使用的活塞下部辅助压气机的相应盖板打开，以便直接从机舱内吸 气。〗 第三节 拉缸 一、拉缸现象 拉缸指活塞环或活塞裙与气缸套之间直接接触，由两个相对运动表面的相互作用而发生 的表面损伤、划痕甚至咬死。此种损伤按照程度不同可分为【微咬、】划伤、拉缸和咬缸， 在广义上统称拉缸。 通常，活塞环与缸套之间的拉缸〖限于〗运转初期【易发生】，即台架试验、海上试航 和开航初期，〖×一旦磨合完毕之后几乎不再发生此种拉缸〗。而活塞裙与缸套之间的拉缸， 往往发生在磨合完毕后稳定运转的数千小时内。 拉缸损伤的机理过程大多是由于滑动表面的润滑油膜受到局部破坏，使运动表面的突起 部位首先发生金属接触干摩擦。然后局部出现微小的“熔着”现象，而熔着部位由于相对运 动而被撕裂，在金属表面形成硬化层。当此硬化层破坏时，产生的金属颗粒将成为加剧磨损 的磨料。在出现熔着磨损的过程中，活塞与缸套表面出现沿气缸中心线方向的磨痕，即拉缸 现象。严重时滑动部位完全粘着或卡住甚至会在两个表面的薄弱部位产生裂纹，即“咬缸”。 二、拉缸的原因 拉缸的原因十分复杂，既有设计、制造与装配上的原因，也有运转管理中的原因。以下 主要介绍运行管理中的原因： 【 引起柴油机拉缸的主要原因： 1．气缸润滑不良： （1）气缸表面滑油不足：注油器注油量不足；注油孔、布油槽结炭堵塞。 （2）滑油品质差：滑油蔓延扩散性不良；不同牌号滑油混合；滑油变质。 （3）燃气泄漏，吹掉缸壁滑油：活塞环工作不正常、活塞环断裂或胶着；气缸套失圆 或磨损过多。 （4）气缸壁温过高：冷却不良；燃烧不良；超负荷运行。 （5）水、燃油进入摩擦面：增压空气冷凝水、燃油进入摩擦面。 （6）气缸滑油被刮过度：活塞环重装未倒去毛刺。 2．磨合不良：
3.活塞与气缸间隙不正常：（1）活塞对中不良。（2）活塞环碎片楔入活塞气缸之间。（3）活塞气缸热变形。4：硬质微粒进入摩擦面：燃油、滑油净化不良：进气带有粉尘。【1.气缸润滑不良气缸润滑油不足或供油中断，〖×使活塞与气缸套过热而过度膨胀，失去原有正常间隙》而拉缸，其主要原因有：（1）注油量过小：（2）注油管堵塞；（3）注油接头漏油：（4）气缸套注油孔或布油槽堵塞；（5）注油器故障：（6）气缸油品种不当或变质：（7）四冲程柴油机的刮油环刮油效果过好。2.磨合不良磨合时应遵循磨合规范进行。既应加速磨合又应防止拉缸。通常，应注意以下几方面问题：（1）磨合期应适当加大气缸油注油量：（2）活塞环换新后应先在低负荷运转一段时间：（3）活塞与缸套换新后应先进行磨合再加大负荷。3.冷却不良（1）冷却水泵排出压力不足、供水不足或中断：（2）冷却水腔锈蚀或脏污：（3）水中含有大量空气，积存在冷却腔内没有排出；（4）水质大脏，水温大高。4.活塞环断裂（1）活塞环搭口间隙过小：（2）活塞环天地间隙过小使活塞环卡死：（3）结炭太多使活塞环粘结在环槽内失去弹性，气缸漏气：（4）活塞环搭口间隙太大漏气严重。5.燃用劣质燃油（1）由不完全燃烧产生过多的结炭；（2）燃烧不良使排气温度升高。6.长期超负荷运转超负荷运转使气缸热负荷增加，燃烧室部件发生过热膨胀，破坏了原有的正常间隙等。另外，活塞装置对中不良也是原因之一。习三、拉缸时的征兆（1）气缸冷却水出口温度和活塞冷却液出口温度增高：（2）气缸内出现活塞与气缸壁的于摩擦异常响声：（3）该缸活塞越过上止点位置时将发生敲击声。此时柴油机转速会迅速下降或自行停车；（4）曲轴箱和扫气箱温度升高，甚至有烟气冒出
3．活塞与气缸间隙不正常： （1）活塞对中不良。 （2）活塞环碎片楔入活塞气缸之间。 （3）活塞气缸热变形。 4．硬质微粒进入摩擦面：燃油、滑油净化不良；进气带有粉尘。】 〖 1．气缸润滑不良 气缸润滑油不足或供油中断，〖×使活塞与气缸套过热而过度膨胀，失去原有正常间隙〗 而拉缸，其主要原因有： （1）注油量过小； （2）注油管堵塞； （3）注油接头漏油； （4）气缸套注油孔或布油槽堵塞； （5）注油器故障； （6）气缸油品种不当或变质； （7）四冲程柴油机的刮油环刮油效果过好。 2．磨合不良 磨合时应遵循磨合规范进行。既应加速磨合又应防止拉缸。通常，应注意以下几方面问 题： （1）磨合期应适当加大气缸油注油量； （2）活塞环换新后应先在低负荷运转一段时间； （3）活塞与缸套换新后应先进行磨合再加大负荷。 3．冷却不良 （1）冷却水泵排出压力不足、供水不足或中断； （2）冷却水腔锈蚀或脏污； （3）水中含有大量空气，积存在冷却腔内没有排出； （4）水质大脏，水温大高。 4．活塞环断裂 （1）活塞环搭口间隙过小； （2）活塞环天地间隙过小使活塞环卡死； （3）结炭太多使活塞环粘结在环槽内失去弹性，气缸漏气； （4）活塞环搭口间隙太大漏气严重。 5．燃用劣质燃油 （1）由不完全燃烧产生过多的结炭； （2）燃烧不良使排气温度升高。 6．长期超负荷运转 超负荷运转使气缸热负荷增加，燃烧室部件发生过热膨胀，破坏了原有的正常间隙等。 另外，活塞装置对中不良也是原因之一。〗 三、拉缸时的征兆 （1）气缸冷却水出口温度和活塞冷却液出口温度增高； （2）气缸内出现活塞与气缸壁的干摩擦异常响声； （3）该缸活塞越过上止点位置时将发生敲击声。此时柴油机转速会迅速下降或自行停 车； （4）曲轴箱和扫气箱温度升高，甚至有烟气冒出