Характерные причины нарушения режима работы элементов ГД и обслуживающих систем.

 Неполадки, возникающие при работе ДЭУ, чаще всего являются следствием нарушения ПТЭ дизелей, невыполнения рекомендаций заводских инструкций по обслуживанию оборудования установки, неудовлетворительного ремонта, а также конструктивных или технологических недостатков.
Неисправности ГД устраняются немедленно после установления причин их возникновения. В случае невозможности остановки ГД по условиям плавания или устранения неисправности силами экипажа, допускается работа ГД с несиправным узлом.
Характерные неполадки, причины их возникновения и способы
 устранения рассматриваются ниже: Двигатель не запускается или останавливается после перевода на топливо.
Основными причинами могут быть: - попадание воздуха в топливную систему или сильное обводнение топлива, повышеная вязкость топлива.
- неисправность отдельных топливных насосов, механизма регулятора, форсунок, неправильное газораспределение, двигатель недостаточно прогрет.
- рычаг управления заедает при переводе в положение «пуск»
 В последнем случае при необходимости экстренного запуска рекомендуется произвести 2-3 повторных пуска. В случае, если ГД не переводится на топливо, нужно запустить его в противоположноми направлении, а затем в заданном. Если и при этом рычаг управления заедает, необходимо установить его в положение «пуск», обеспечив работу ГД на воздухе вплоть до полного израсходования последнего.
Частота вращения ниже заданной.
Это может быть результатом нескольких причин:
 - плохое распыливание топлива из-за неисправностей топливных насосов, форсунок или его повышенной вязкости.
- образование в системе большого количества паров (топливо перегрето)
- повышено сопротивление газовыпускного тракта или низкое давление наддувочного воздуха.
- увеличилось сопротивление движению судна из-за изменившихся условий плавания (встречный ветер, волнение, обрастание корпуса)
 Другой вариант – частота вращения ГД постепенно падает. Это может быть при наличии воды в топливе, зависании клапанов, заклинивания топливных насосов.
В процессе работы ГД появились стуки при перемене хода.
 Это означает, что в одном из цилиндров начался задир. В этом случае необходимо выключить топливо на аварийном цилиндре, снизить частоту вращения до минимальной, а затем остановить ГД и осмотреть цилиндр.
Внезапная остановка ГД.
Может быть следствием попадания в топлива воды или воздуха, неисправности регулятора, срабатывания системы защиты при пониженном давлении масла или охлаждающей воды.
Частота вращения двигателя увеличивается.
Одним из возможных случаев может быть резкое повышение частоты вращения. Причинами такого явления может быть резкое повышение частоты вращения. Причинами такого явления может быть внезапный рост нагрузки, неисправность регулятора или его привода (например в случае потери винта, ослабления его посадки, потери лопасти, оголении при килевой качке). В подобной ситуации следует уменьшить частоту вращения или остановить ГД.
ГД идет «вразнос».
В этом случае необходимо закрыть приемники воздуха подручными средствами и отклбчить подачу топлива. Это возможно при наличии топлива или масла в продувочном ресивере, а также при неисправности регулятора безапастности.
Отклонения температуры и ненормальность цвета выпускных газов.
При повышении температуры газов одного из цилиндров необходимо уменьшить подачу топлива на него.
Причинами таких неполадок могут быть:
перегрузка цилиндра;
плохое распыливание топлива или поздняя подача его в цилиндр;
-чрезмерная закоксованность выпускных и продувочных окон.
При повышении температуры выпускных газов по всем цилиндрам (газы могут быть окрашены в темный цвет) необходимо уменьшитть подачу топлива на ГД, во избежание превышения его расчетной теплонапряженности.Причинами такого явления, кроме указанных выше, могут быть повышенная температура или пониженное давление продувочного воздуха, а также воспламенение масла в подшипниковом пространстве.
О качестве работы ГД можно судить по окраске отработавших газов.
Например, газы имеют голубоватый цвет. Это свидетельствуют о попадании большого количества масла в цилиндры ГД. Белая окраска газов имеет место при пропусках вспышек в отдельных цилиндрах, когда топливо не сгорает, а только испаряется, и при попадании воды в топливо или камеру сгорания.
Повышенная температура охлаждающей воды на выходе из двигателя.
Это является следствием перегрузки и наличия неисправностей в системе охлаждения. В последнем случае причинами могут оказаться засорение фильтров, кингстонов, водоохладителей, подсос воздуха во всасывающий тробупровод или прорыв газов через трещины в крышках и втулках цилиндров, различные неисправности насосов и клапанов, а также терморегуляторов.
Повышение температуры отходящего масла.
Чаще всего это наблюдается при перегрузке и перегреве ГД. И в такой ситуации рекомендуется произвести разгрузку и постепенное увеличение подачи охлаждающей воды на маслоохладитель.
В процессе работы ГД при его номинальной нагрузке повышение температуры масла может произойти вследствие заедания в подшипниках и других трущихся частях, недостаточного количества масла в системе, повышенной взкости, загрязнения масло охладителей, недостаточного количества охлаждающей воды, неисправностей терморегуляторов, а также различных неполадок масляной системы.
При попадании в циркуляционное масло воды оно приобретает мутновато-серый цвет. Особенно опасно присутствие в масле забортной воды. При этом необходима тщательная сепарация или отстой масла с подогревом, а если это невозможно, его нужно сменить при первой же возможности.
В системе охлаждения наиболее уязвимым элементом у циркуляционных насосов (ПНР), перекачиващих воду с температурой 130-145С, являются рабочие колеса. Основная причина отказов- кавитационные разрушения(55%).
Степень кавитационного поражения поверхности рабочих колес различна.
Были случаи полного кавитационного разрушения рабочих колес всех ступеней насоса, в том числе и направляющих аппаратов. Очевидно, это связано с низким качеством металла и с неправильным выбором насоса в части условия работы на всасывании. По причине износа отказы составляют 23%. Отказы вследствии поломок составляют 16%, а из-за коррозии – 6%.
Для циркуляционных насосов (ФРГ), работающих, в составе теплоутилизационного контура, наибольшее количество отказов связанно с сальниковым уплотнением. Основная причина отказов – износ (71%).
Особенно сильно подвержены износу облицовочные элементы вала в районе сальникового уплотнения из-за некачественной набивки. На долю рабочих колес в этом случае приходиться 15%. Отказы элементов вследствии поломок составляют 16%, кавитации 9% и коррозии 4%.
Наиболее уязвимым элементом питательных насосв работающих в таких контурах, являются сальниковые уплотнения. Отказы вследствии поломок графитового подпятника, разрывов графитового уплотнения и резиновой манжеты, а также разрушение сепарации подшипников составляет 40%.
Отказы рабочих колес кавитационного происхождения составляет 9%.

5.3. Контроль технического состояния и диагностические параметры.
В настоящем разделе рассмотрены вопросы контроля ТС газотурбонагнетателя, поршневых компрессоров, вентиляторов и фильтров и их диагностические параметры. Для контроля ТС газотурбо нагнетателя в целом и его отдельных жлементов могут быть использованы различные пути.
Например, контроля ТС проточной части может осуществляться по параметрам дизеля на основе сравнения измеренных значений параметров со значениями, полученными на соответствующем режиме испытаний. В качестве режимных параметров используются: мощность двигателя, температуры газов и давление перед турбиной, давление наддува.
Оценка степени загрязнения ГТН может быть произведена по: повышению температуры газов перед турбиной, снижению давления наддува и увеличению частоты вращения. В качестве дополнительных признаков загрязнения ГТН в частности турбины, могут быть использованы снижение перепада температуры и увеличения давления на входе. Признаками загрязнения компрессора может служить увеличение температуры воздуха за ним.
Следует отметить, что при оценке загрязнения ГТК по параметрам необходимо учитывать ТС топливной аппаратуры и ЦПГ.
Основным критерием неудовлетворительного ТС проточной части ГТН является увеличение температуры выпускных газов до предельного значения, установленного инструкцией, при работе на полной нагрузке.
Для оценки ТС подшипников ГТН используется величина уровня ударных импульсов, измеряемая с помощью специальных приборов. В процессе провидения измерений необходимо учитывать, что подшипники качения полагаются в демферных устройствах. Поэтому к измеренному значению dBN следует добавлять 10-12 ДБ и полученное значение сравнивать с соответствующими нормами хорошего, удовлетворительного и неудовлитворительного состояний. Место измерения ударных импульсов выбирают таким образом, чтобы оно было ближе к демферному устройству подшипника и имело на пути распространения сигнала перехода на другие детали.
Для визуального осмотра внутренних полостей ГТН используются жесткий эндоском с боковым обзором или гибкий эндоскоп. Осмотр осуществляется через лючки на корпусе ГТН или другие отверстия. При этом устанавливается размер отложений на рабочих лопатках и сопловом аппарате, а также целостность связующей проволоки в улитках турбин ГТН не реже одного раза в год с помощью толщиномера проверяется толщина стенки.
Контроль ТС воздушного фильтра осуществляется по перепаду давления на нем, которое приводит к стандартным условиям и сравнивают с перепадом на чистом фильтре в зависимости от расхода воздуха через ГТН. Предельным значением является двухкратное увеличение перепада.
Определение ТС поршневых компрессоров безразборным способом производится путем контроля состояния следующих элементов ЦПГ, подшипники,охладители корпуса. К контролируемым параметрам относятся уровень вибрации и ударных импульсов, величины снижения производительности и наличие в воде масла. Контроль ТС осуществляется по уровню температур и давлений воздуха ступенями. Контроль состояния ЦПГ (состояние крепления, рамовых подшипников, зазоры между втулкой и поршнем, поршневых колец, зазоры в головных и мотылевых подшипниках) производится по уровню вибрации и снижению производительности, вибрация измеряется в вертикальной плоскости на крышках цилиндра оси компрессора и в горизонтальной плоскости на верхних блоках цилиндра.
Уровень виброскорости характеризует состояние крепления, рамовых подшипников, зазоры между поршнем и втулкой, а также состояние колец. По уровню виброскорости можно судить о величине зазоров в головных и мотылевых подшипниках.
Контроль ТС всасывающих и нагнетательных клапанов осуществляется по уровню ударных импульсов, температуре поверхности крышки клапана, поверхности воздушных и водяных патрубков, по давлению воздуха после первой ступени. В качестве меры неисправности принимается отклонение величины на 10дБ от среднего значения, определенного для всасывающих и нагнетательных клапанов двух, трех компрессоров.
Измерение температур рекомендуется производить на крышках клапана, в частности на боковой поверхности фланца крышки на минимальном расстоянии от вертикальной оси симметрии крышки(при наличие фильтра) или по центрукрышки, а также на поверхности воздушного патрубка в месте выхода патрубка из цилиндра первой ступени в месте выхода из охладителя первой ступени.
Контроль ТС воздухоохладителей производиться по величине снижения производительности и разности температуры поверхности выходного воздушного патрубка цилиндра первой ступени и температуры поверхности водяного патрубка.
5.4 Эксплуатационная надежность элементов системы гребного вала.
Надежность валопровода и дейдвудных устройств.
Основные требования к валопроводу относятся к его конструкции, технологичности его изготовления, простоте тех. Обслуживания, монтажа и демонтажа, а так же непотопляемости судна при неблагоприятных условиях ТЭ. Жесткость требований исходит из напряженного состояния, обусловленного внешними нагрузками: крутящий момент, передаваемый ГД;упор гребного винта;вес гребных винтов, валов и закрепленных на них деталей. Кроме основных валопровод испытывает нагрузки вследствие действия гидродинамических сил при работе гребных винтов, расцентровки частей валопровода и воздействия остаточных деформаций корпуса судна,
неуравновешенности гребных винтов, ударов лопастейгребных винтов о лед, волнения моря и качки судна, возникновения поперечных, продольных и крутильных колебаний.
Рост количества отказов, вызванных поломками и повреждениями гребных винтов, вызван увеличением диаметра валопровода и дейдвудных устройств.
Наибольшее число отказов приходится на гребные валы и вкладыши дейдвудных подшипников. Для гребных валов характерен и низкий ресурс. Одним из факторов снижения надежности валопровода является снижение прочности гребных валов в местах концентрации напряжений и появлении усталостных трешин в результате действия переменных гидродинамических усилий, передающихся от гребного вала на валопровод. Также оказывает влияние развивающаяся электромеханическая коррозия не защищенных гребных валов и возникновения фреттинг коррозии и дополнительных напряжений, связанных с изменением условий работы опор, неудовлетворительной уравновешенности ГД и гребного винт, а также возникновением крутильных колебаний и вибрацией валопровода. Определенное влияние оказывают и дополнительные напряжения являющиеся следствием неточностей при монтаже валопровода, скрытых дефектов материала отдельных деталей и допускаемых ошибок при изготовлении. Основная причина повреждения элементов валовой линии- появление продольных колебаний и их влияние на работу поврежденных узлов и элементов валопроводов. К наиболее повреждаемым узлам валопровода относятся вкладыши рамовых подшипников. Основные причины их разрушения это технологические и эксплуатационные факторы, так же влияние продольных колебаний. Эксплуатационные свойства опорных устройств гребных валов существенно влияют на показатели судна в целом, часто определяя переодичность доковых ремонтов, их продолжительность и трудоемкость. Оценка технического сотояния, разработка мероприятий по повышению эксплуатационной надежности и долговечности судовых валопроводов связано с изучением характерных отказов и повреждений отдельных элементов валовой линии и выявлением причины их возникновения. Поэтому поиск причин отказов с целью их ликвидации и в настоящее время остается важнейшней задачей.
Надежность гребных винтов.
Отказ гребного винта приводит к выходу из строя судна. Основными видами отказов являются, поломки и остаточные деформации в результате импульсных перегрузок; королзионно-усталостные трешины и изломы; коррозионный и кавитационно-эрозионный износы поверхностей лопастей; поломки и большие остаточные деформации деталей фланцевых соединений винтов со сьемными лопастями. Причины отказов разделяются по группам: дефекты проэктирования, дефекты технологии производства, нарушения правил ТЭ. К дефектам проэктирования относятся: ошибки при оценке показателей прочности, ошибки при выборе материалов винтов.
Дефекты технологии производства: ошибки в технологическом изготовлении; отклонения от технологических режимов, допускаемые предприятием-изготовителем вследствие низкой технологической дисциплины.
По характеру проявления отказы гребных винтов разделяются на внезапные и закономерные. Отказы, связанные с повреждением или поломкой большей части лопасти, глубокие и длинные трещины, значительные остаточные деформации лопастей цельнолитых винтов от импульсных нагрузок не устраняются, а осуществляется их замена. Винты эксплуатируются до предельного состояния, которое наступает при поломке большей части лопасти или большей ее деформации, достижение заданной наработки или окончание заданного срока службы. В качестве основных показателей надежности принимают для ВФШ: вероятность безотказной работы, в течении периода, ресурс или срок службы. Показатель долговечности устанавливается из условия максимума эффективности функционирования гребного винта. В настоящее время в качестве периода службы гребного винта принимается срок службы судна, но это не всегда соответствует оптимальному условию долговечности. Основными задачами по обеспечению надежности гребных винтов явлются: выбор и нормирование показателей надежности; разработка методов оценки показателей надежности; разработка системы мероприятий по контролю поддержания и повышения надежности. Большая часть отказов гребных винтов является механического происхождения, возникающее вследствие взаимодействия внутренних усилий, обусловленных внешними нагрузками, и сопротивлением материала винта этим усилиям. В процессе работы гребные винты подвергаются кавитации. Под ней понимается явление парообразования и выделения воздуха, обусловленное пониженным давлением жидкости. Причина- это кипение жидкости при нормальной температуре и низком давлении, появление кавитации способствует растворенный в воде воздух, который выделяется при уменьшении давления.Основной проблемой в кавитации является эрозия. Высокие быстроменяющиеся давления и тепловые ударные волны вызывают в материалах вблизи сжимающихся пузырьков разрушения, причиной которых могут быть усталостные процессы. Основной задачей при контсруировании винтов является создание некавитирующих, исходя из того, что наибольшую опастность представляют режимы частичной кавитации. Для быстроходных судов предпочтительнее использовать суперкавитирующие винты, так как в этом случае не удается удовлетворить всем предьявляемым требованиям. Однако они должны обладать значительным упором при умеренных размерах. Для избежания эрозийно-коррозийных процессов гребные винты рекомендуется изготавливать из алюминиевой или марганцовистой бронзы.

 

 

  Список использованной литературы.
1. Башуров Б.П., Носенко С.Е., Шарик В.В. «Эксплуатационные качества элементов судового энергетического комплекса» 1 и 2 часть.
г.Новороссийск, 2005 г.
2. Васькевич Ф.А. «Расчеты судовых дизелей. Методическое пособие по кусовому проэктированию»
г.Новороссийск 2007.