陈飞
摘 要：ME主机在船舶已运用了十几年，由于在实际运营过程中遇到各种故障和问题，厂家不管是在硬件上，还是在软件设计上，不断更新。为此，船舶所有人应经常与主机厂家沟通，及时对主机控制软件进行更新，以防止故障发生。
关键词：主机、缸套、磨损、原因、处理
0 前 言
某轮主机为HYUNDAI-MAN B&W 11S90ME-C10.5，在新船试航时，当主机功率运行到50%及100%，2次对扫气箱进行检查，活塞、缸套等情况均正常。而在试航结束靠码头期间，检查发现主机No.1&No.11缸缸套及活塞环出现异常磨损的情况。其中No.1缸缸套最大磨损量为0.4 mm，No.11缸缸套最大磨损量为1.5 mm左右。见图1、图2。
1 原因分析
鉴于所出现的主机缸套异常磨损问题，经与船厂和主机厂家沟通，首先将该两缸的活塞吊出进行现场检验。结果分析如下：
（1）气缸油碱值
柴油机使用的气缸油碱值过低易造成缸套的腐蚀磨损。因本次试航主机所使用的燃油为低硫柴油及重油，所以主机所使用的气缸油为Shell Alexia S3，其碱值BN为25 mg/KOH/g。而MDT（MAN Diesel & Turbo）2018年3月的技术服务信函中提到，为加速新主机的磨合，无论使用高硫或低硫燃油，在主机进行台架试验、海上试航，以及正常航行500 h以内，建议使用BN70及以上的高碱气缸油。为此，与MDT相关人员交流，此故障是否与所使用的气缸油品质有关，MDT明确答复短时间内使用低碱值气缸油不会造成主机缸套的异常磨损现象。
（2）气缸油中含水量过多
气缸油中含水量过多会导致主机在运行过程中缸套内表面润滑油膜破坏，从而会造成缸套的异常磨损。为此，主机厂家对系统中的气缸油进行取样化验，化验结果显示气缸油的含水量小于0.05%。为此，可以确认如此少的含水量对缸套润滑没有影响，见表1。
2 气缸油注油量
若气缸油断流或者注油量少，同样也会引起缸套的异常磨损。因在整个试航过程中未出现过主机气缸油断流的警报，所以应考虑气缸油注油量的问题。为此，船靠码头期间，在MOP中对主机各缸进行手动注油检验，检查各注油点的注油情况，结果未发现注油口堵塞或节流等现象，注油情况正常。另在海上试航过程中，已对MOP中主机气缸油耗油量及实际流量计耗油量做了比对，比对结果正常。为此可确认主机气缸油注油过程及注油量正常，见表2。
3 扫气中含水或放残管堵塞
扫气中含水一旦进入气缸，同样会破坏润滑油膜而造成缸套的异常磨损，或者扫气箱放残管堵塞，残余的气缸油及结碳被吸入气缸内而造成磨粒磨损，而可能造成主机扫气含水的途径有缸套或者空冷器漏水，空冷器放残管不通畅或相关阀件开关错误，空冷器除水器挡板损坏或安装错误等。为此，检查空冷器放残阀开关位置，打开空冷器底部道门检查空冷器底部及除水器挡板，检查各缸扫气箱及放残管均未发现异常。
4 主机负荷突变
随着主机负荷的增加，气缸套和活塞环的机械负荷和热负荷均会增加。如果负荷（转速）变化过快，则活塞环和缸套没有足够的时间来适应，因此可能会引起缸套的过度磨损，更严重的情况下可能会引起缸套变形或开裂。另由于试航船的主机为新机，缸套和活塞没有经过充分的磨合，发生此类过度磨损的几率会更高一些。
为此，经主机厂家调阅COCOS参数记录分析后发现，整个试航过程中在主机高负荷运行时多次出现转速突变的情况。核对时间后，确认为在船舶进行测速、回转及舵机试验时使用大舵角，致使主机负荷及转速突变，见图3。
经查主机控制软件版本号为1312-5.1。该版本控制软件在主机完成程序加速后，只要转速变化时间在5分钟之内，程序加速将自动取消，仅靠扭矩限制主机转速。即当船舶进行测速试验过程中转向使用大舵角时，主机负荷突然增加，转速下降。而当正舵时，主机负荷降低，主機转速会立即回到设定值。经与MDT沟通后了解，因前期大缸径（>800 mm）特别是G系列的主机出现缸套异常磨损的情况，所以MDT对主机控制系统进行了升级。在原控制系统中加入了IRL（Index Rate Limiter）功能，该功能主要是限制主机转速，当主机转速突然增加或降低时进行限制，以防止缸套的异常磨损或者拉缸。
5 处理方法及结论
将该主机2个异常磨损的缸套及活塞环换新，并对主机的控制系统软件进行更新，更新版本号为1609-4。该版本的主机控制系统已加入了IRL控制功能。目前，该船已出厂半年左右，未发现主机缸套异常磨损的现象。由此可见，由于该机型主机为11个缸，配备3台增压器。No.1缸和No.11缸布置离增压器比较远，相对其他缸而言扫气不够充分，正常运行时燃烧工况较差排温偏高。再说，负荷突变致使该两缸的机械负荷和热负荷超出缸套承受的极限而造成异常磨损。
6 管理要点
目前，随着船舶主机功率及缸径的逐渐增大，为防止缸套、活塞的异常磨损。在选择气缸油时应严格按照主机厂家要求，及时更换高低硫气缸油并定期取样检验气缸油的品质。主机运行时应确保空冷器放残阀开关位置正确及管路通畅，定期打开各空冷器底部道门检查空冷器状况及除水器的状态，如有损坏，应及时修理。在清洁主机扫气箱时，应注意勿堵塞放残口，放残管总管应定期用蒸汽吹通以确保畅通。平时操纵主机加减速时应缓慢增减，尽量避免超负荷运行，特别是在大风浪航行时应适当降低转速，以防止对船舶主机造成不必要的损伤。
