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摘要:润滑油是船舶柴油机的“血液”,其管理维护是保证船舶可靠性的重要环节。本文对船舶柴油机润滑油的管理及维护进行了阐述。
关键词:船舶;柴油机;润滑油;管理;维护
柴油机润滑油在船舶发动机中起着重要的作用。发动机运行时,柴油机润滑油能分开机械摩擦面,形成液体润滑,降低阻力及机械磨损,以起到润滑作用。同时,柴油润滑油在机器内部不断循环,并经多次过滤,能清除金属表面的杂质,以减少磨损,从而提高机械的使用寿命。
1 润滑油的功能
1.1 润滑作用。确保柴油机相互运动的零件表面形成一定厚度的流体膜,以承受压力及减少磨损。
1.2清洗作用。能连续不断的清洁及去除各摩擦表面产生的金属颗粒与不完全燃烧的碳粒,以减少摩擦表面磨损。
1.3冷却作用。在循环过程中,润滑剂不断地将部件吸收的热量去除,使其在正常温度下工作。
1.4密封作用。润滑剂本身是粘性的,能附着在运动部件的表面,提高了部件的密封性。
1.5防腐作用。柴油机润滑油采用特殊的碱性添加剂,能中和燃烧产生的硫化物,从而防止金属表面的腐蚀。
在柴油机的运行中,只有合理使用润滑油,才能充分发挥其作用。
2 船舶柴油机润滑油性能要求
2.1良好的润滑性和耐磨性。柴油机大部分相对运动的部件润滑工作条件差,机械、热负荷高,另外,各种有害物质和润滑油的降解会导致各种磨损。润滑油必须具有一定的油性和极压性,当柴油机在启动后,系统温度较低的情况下润滑油中的极性物质,在柴油机相对运动的表面形成物理吸附膜或者化学吸附膜,因此,它具有减少摩擦磨损的作用,而极压性是当柴油机在系统温度较高的情况下,润滑油极性物与相互运动的金属表面发生反应生成低熔点合金,从而是柴油机在苛刻的工作条件下防止金属表面擦伤。
2.2 优良的热氧化稳定性。润滑油的氧化速率与温度、氧浓度和金属的催化作用密切相关。工程船舶因工施工时工况复杂,柴油机热负荷高,所以润滑油会因为高温更容易氧化,润滑油本身又在柴油机内部高速循环及在曲拐箱剧烈搅拌,随着空气接触面、氧浓度的增加,以及各种金属的催化作用,致使润滑油的氧化速率增加。氧化结果是形成腐蚀金属的酸性物质,它会增加油的粘度,导致供油不足出现故障。所以,必须具有良好的热氧化稳定性,确保其润滑,从而延长换油周期。
2.3 良好的抗水性和耐水性。船舶使用的柴油机润滑油在使用过程中不可避免地会有水混入,它会导致油中添加剂的降解,总碱值减少,导致润滑失效,致使出现磨损和轴承故障。因此,润滑油必须具有良好的抗乳化、水分离及防锈性能。此外,为了中和劣质燃料燃烧产生的酸性产物,需一定的碱性物质,但高碱性添加剂的加入不利于油的抗水性,因此需保障船用润滑油的良好抗水性。
3 船用润滑油使用管理的一般原则
在使用润滑油时,在保障油的质量、粘度等级符合柴油机的使用要求基础上,可使用不同制造商生产或不同品牌的润滑油,但最好不要混用。
在柴油机运行过程中,应经常检查油底壳液位的高度,若液面过低,因油量不足会致使油温过高;过高的油位则会导致窜油,增加润滑油消耗,这些均会影响柴油机的正常使用。
柴油机启动前,先启动润滑泵进行预润滑,确认润滑油达到所有润滑点后再启动柴油机。
润滑油滤清器必须按柴油机规格定期清洗保养,以保证润滑油的压力及清洁度。
4 柴油机运行过程中的润滑管理
4.1 加强润滑油质量管理
4.1.1 新油的选择。选择主要取决于其负荷、速度、工作苛刻强度、使用条件等因素。对于工程船舶的柴油机用油,要考虑粘温性能、质量等级。
粘度通常根据负荷确定,质量等级根据柴油机的使用性能进行分级,工程船舶工作负荷高一般选择CD等级的润滑油。另外,也要根据使用的环境温度确定油的粘温性能要求。
4.1.2 使用过程中润滑油的代、混用。此问题应谨慎处理,通常,对已选择的油品不应随意使用其他替代油品。若需代用,必须首先检查所使用的油品质量是否与原油的质量相符,还需对这两种油进行溶解度测试,以防止换油不彻底导致不溶性沉积物。
4.1.3 柴油机换油。定期换油是柴油机润滑管理的重要内容,时间过长会增加柴油机的异常磨损,过短会导致润滑油的浪费。船舶柴油机一般按制造商提供的运行小时数换油。对于疏浚船舶,柴油机通常不换油,而是不断补充新油。系统润滑油总处于半新半旧状态,但当主要理化指标超过时,必须更换。定期对润滑油取样化验,根据化验结果决定是否对油进行更换,这样润滑油不仅能充分发挥作用,机组也不会因使用劣质润滑油而处于危险之中。
4.2 改善机组工况管理。柴油机组运行异常,会造成润滑油严重污染变质,需注意以下方面:
4.2.1 在机组启停过程中,严格控制高温水温度,防止缸头、阀座、缸套以及喷油器护套因热应力造成裂纹使高温水进入油底壳。
4.2.2 确保喷油器正常工作,并确保混合气处于良好状态,以避免燃油渗漏。若活塞内窜气严重,应立即检修,以减少窜气对润滑油的污染。
4.2.3 定期对空气、润滑油过滤器进行清理,及时清除润滑油中的固体杂质,尤其注意确保润滑油过滤器的正常工作。
4.2.4 定期检查记录水箱、油箱的液面位置。水箱缺水会导致油温升高。油箱液位以正常速度下降,任何异常应立即处理。当柴油机停止时,油液面应保持在油标尺上下的两条刻度线之间。
4.2.5 加强润滑油温度控制,防止油温过高。若润滑油温度过高,会导致润滑油粘度降得太低,无法保证摩擦力矩间的正常油膜厚度,同时润滑油氧化变质的速度将会加快。
4.2.6 适时调整润滑油压力,以保持润滑系统在合适的工作压力下。为了保证机组所有部件的正常润滑,需在主管道中施加一定的供油压力,以此克服过滤器和管道的阻力,但也不宜太大,否则将超过机组部件的承压能力。
4.2.7 润滑油添加剂的合理使用。为了减少润滑油的消耗与变质,添加剂的使用应合理,以延长润滑剂的使用寿命,减少零件的摩擦损失。
4.2.8 正确执行启动前的操作。柴油机启动前,需要预供泵油时应严格执行,例如:大发的6DK36L、洋马的6EY33LE柴油机在使用前必须打开电动预加润滑油泵。
5 日常维护管理中应注意的问题
润滑油在正常使用条件下的变质速度较慢,但在管理中若存在着某些失误、不当或处于长期不良的工作状态时,将加快润滑油变质速度。
5.1 定期使用滑油分油机对柴油机润滑油进行分离净化,同时注意观察排渣排出污泥的性质。
5.2 定期清洗发动机润滑管上的粗细过滤器,同时要确保金属滤网是否损坏,若有损坏要及时修补或更换。
5.3 需对发动机喷油机构定期拆检,必要时进行维修或换新,以确保喷油设备处于良好的工作状态。喷油器雾化不当会导致滴油及燃烧不足现象,从而产生大量的燃烧产物。燃油漏入滑油中会降低粘度及闪点,从而使滑油很难形成油膜,还会在曲轴箱中存有大量油气,进而导致曲轴箱爆炸。燃烧产物漏入滑油中会增加其酸值及碳渣,燃烧产物中的硫酸与滑油发生反应,形成含硫、含氧的固体沉淀物,从而加速滑油变质。
5.4 确保润滑油冷却系统正常运行,从而使润滑油温度保持在正常范围内,过高的温度将加速润滑油氧化变质;若温度过低,油粘度会增加,致使发动机启动困难。
5.5 在检修发动机吊缸时,必须严格控制其质量。修理结束后,应严格按相应的试验方案进行详细的试车及负荷磨合试验,以保持发动机在尽可能好的条件下运行。
参考文献:
[1]魏海军.船用润滑油的使用和管理[M].大连:大连海事大学出版社,2015.
[2]谢泉.润滑油品研究与应用指南[M].北京:中国石化出版社,2015.