分油機故障分析及解決

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上分油機的工作原理和排渣反饋故障分析內容摘要摘要：“育鯤”輪上燃油分油機為ALFA-LAVAL S821型分油機，在運轉的過程中分油機出現排渣反饋故障，結合該故障，介紹了分油機結構和排渣原理，進一步分析了分油機的故障原因，并根據理論分析和實際操作最終消除了故障。關鍵詞：分油機 滑動底盤 滑動圈 矩形密封圈 排渣反饋ABSRACT：M/V Yukun is equipped with ALFA-LAVAL S816 oil separators.When a separator is running,discharge feedback failure occurs.Ac

2、cording to the failure, This thesis explains the structure and discharge principle of the separator.Further we analyse the causes of the failure. Basic on theretical analysis and practical operation,finally the failure is eliminated.目 錄前言 自二十世紀七十年代以來，由于柴油機燃油大幅度漲價，燃油費用支出約占船舶營運成本的50%，船用柴油機使用低質燃油已成為一項普

3、遍采用的技術，使用低質燃油可以大幅度降低船舶營運成本，同時可以合理使用石油資源。但是船用柴油機使用低質燃油后也出現了不少技術問題。低質燃油中水分和雜質加劇了燃燒室部件和噴油設備元件的腐蝕和磨損。因此船用柴油機所用燃油在進機使用前必須經過凈化處理，除去水分和雜質。凈化的好壞對柴油機的可靠性和使用壽命影響極大。而離心式分油機具有凈化時間短，流量大和效果好的優(yōu)點，是船舶凈化燃油必不可少的關鍵設備。對燃油分油機的管理，是輪機管理中的重要環(huán)節(jié)，但往往由于對燃油分油機日常保養(yǎng)不到位或維修操作不當等原因，在船舶燃油系統(tǒng)工作中，分油機出現各種故障，例如，排渣反饋故障，如果不及時排除，就會影響船舶的安全性。1燃

4、油分油機的故障現象 育鯤輪燃油分油機是ALFA LAVAL 離心式分油機，型號為S821,由于1號燃油分油機長期停用，4月2日，二管輪打算用其分油，分油機啟動正常分油后，忽然出現了排渣反饋報警，二管輪先消除了警報，手動排渣一次，聽不到排渣響聲，排渣反饋報警又重復出現，然后打開高壓水閥電磁SV15前濾器，沒有堵塞現象，打開出水閥v15，有大量水流出，開啟水流量正常，接著二管輪打開排渣口，發(fā)現有很多水從排渣口流出，卻沒有發(fā)現油渣，二管初步判斷是分離筒內配水機構出現了問題，但二管停止了分油機，又重新啟動，又出現排渣反饋報警，于是二管帶領我們對分油機進行了拆卸，通過拆卸發(fā)現問題的所在，并對分油機裝復后

5、，其運轉正常。2分油機的工作原理分油機的工作原理：我們知道，燃油、水分和機械雜質的密度是不同的，純油的密度最小，水分的密度居中，機械雜質的密度最大。燃油若在沉淀柜中靜置，由于受到重力作用，純油必定浮在最上層，水分在油下面，機械雜質則在沉淀柜的底層，同樣道理，讓需要凈化的燃油進入高速旋轉的分油機中，讓燃油與分油機一起高速旋轉，也就是說把燃油置于一個離心力場中，由于油、水和機械雜質所產生的離心慣性力不同，密度較大的水分和機械雜質所受的離心力最大被甩向外周，水被引出，雜質則定期清除。密度較小的油所受離心力較小便向里流動，從靠近轉軸的出油口流出，燃油從而得到凈化。由于雜質、水分所受的離心慣性力比自身重

6、力大幾千倍，因此，離心式分油機具有凈化時間短，流量大，效果好的優(yōu)點。圖1 分油機分離作用示意圖3 ALFA-LAVAL SA21燃油分油機的結構分析ALFA-LAVAL SA816分油機是無比重環(huán)全部排渣式分油機，其特點是排渣期間排渣孔被打開的持續(xù)時間較長，分離筒內存留的所有雜質、油、水將由排渣孔全部排出，由于其無比重環(huán)，不受溫度和油品的限制，這給使用和操作者帶來很大的方便。圖2 分離筒結構簡圖1- 分離筒上蓋；2-排油向心泵；3-排油腔；4-分離筒本體；5-緊鎖圈；6-滑動圈泄水噴嘴；8-配水盤；9-配水室；10-固定器；11-塑料堵頭；12-滑動圈；13-滑動底盤；14-分離盤組；15-配

7、油器；16-配油器上孔；17-排水向心泵；18-進油管；19-出油管；20-出水管；21-關閉室；22-開啟室；23-工作室；24-分離盤頂盤；25-排渣口；26-泄水孔分油機的核心部件是分離筒，圖2 是ALFA-LAVAL SA816燃油分油機分離筒的結構簡圖。如圖所示，在分離筒中有兩個固定不動的向心泵2和17，待凈化燃油從進油管18進入分離筒內，分離筒本體4和分離筒蓋上蓋1由緊鎖圈5鎖緊，分離筒由高速回轉的立軸帶動旋轉，分離筒中設有若干分離盤14，分離盤套在配油器15上，待分離的燃油經過配油器底部后轉而向上進入分離盤間，油在盤組縫隙中向筒中央方向流動的過程中，被連續(xù)的分離成若干層，并隨分離

8、盤一起高速回轉，這時分離筒內的燃油會按油、水、雜質的密度不同分成三層，被凈化的燃油向上離開分離盤，進入位于分離盤頂盤24和配油器15之間的排油腔3，然后由排油向心泵2經出油管19排出，被分離的水沿著分離盤組的外邊緣，向上進入分離筒蓋1和頂盤24之間的排水腔，然后由排水向心泵17經出水管20排出，機械雜質被甩在分離筒內壁上，匯集在排渣空間，由排渣口25定時排出，從而達到燃油凈化的目的。由分離筒底部的滑動底盤13、定量環(huán)10、滑動圈12和配水盤8構成排渣機構，后面將詳細介紹。圖3顯示了分油機外部系統(tǒng)，從淡水壓力柜來的水可從通過電磁閥10由分油機進油管進入分離筒。為了防止分離過程中油從頂盤外緣流出和

9、從出水口溢出，必須在筒內建立水封，這可以在待分油引入筒內之前通過進水閥10（見圖3）注入一定量的水實現。油推動水朝向筒周壁流動，并且在油和水之間形成一個分界面，分界面的位置由出水電磁閥和水分傳感器控制。SV15-開啟水電磁閥 ；SV10-水封水、置換水電磁閥 ；SV16-密封水、補償水電磁閥；1-供給泵；2-加熱器；3-溫度傳感器；4-壓了傳感器5-三通閥；6-壓力傳感器；7-出油電磁閥8-水分傳感器MT50；9-排水電磁閥SV5； 10-EPC50控制單元；11-分油機；12-電磁閥組；圖3 分油機系統(tǒng)簡圖油水分界面的位置十分重要，它直接影響燃油的分離質量，其最佳位置應在分離盤的外邊緣，確保

10、燃油能利用分離盤通道的全部長度，達到最有效的分離目的，若分界面向內移動進入分離盤組內，則會造成分離盤組被水和雜質阻塞，若分界面外移，一方面會降低從水中分離油的效果，另一方面造成燃油從出水口流出，即出水口跑油。同樣，當停止向分離筒供油后，通過電磁閥10向分離筒內供應具有一定壓力的水（稱置換水），會使油水分界面向內移動，驅趕分離筒內的油從排油口排出，減少分離筒內殘油數量，從而減少排渣時油的損失。壓力水也可通過電磁閥15進入分離筒內，實現排渣口的開啟，通過電磁閥16實現排渣口的密封。此外，在出油管裝有MT50水分傳感器，它能精確的檢測出凈油中的含水量，當分離出的水接近分離盤外側表面時，一些水滴開始同

11、凈油排出，水分的少量增加就被立刻被水分傳感器檢測，并將其信號連續(xù)的傳給EPC-50控制單元，當凈油中水分達到觸發(fā)點時，EPC-50控制單元將開始排水，排水有兩種情況，一是通過打開出水管的排水電磁閥V5，二是通過打開排渣口隨雜質一起排出。4 分油機的排渣原理ALFA-LAVAL S821分油機的排渣功能是由EPC50控制單元和配水系統(tǒng)實現。EPC50控制單元是分油機的控制中心，它包括分油機系統(tǒng)執(zhí)行檢測和控制功能程序的全部工作。主要包括： ·1接受來自水分傳感器的信號，并控制排水電磁閥的功能；·2 發(fā)起任一形式的排渣，即當水分傳感器信號達到觸發(fā)點或排渣間隔最大時間到來后控制并檢

12、測該排渣操作程序；·3每隔一段時間檢查一次水分傳感器的功能；·4 決定是否需要加水、何時加水、加水持續(xù)時間，從而控制加水量；·5 檢測分離水的增加。配水系統(tǒng)主要由泄水孔、滑動圈、泄水噴嘴、定量環(huán)、配水室、配水盤、開啟室、密封室、開啟水、密封水等組成。分油機運轉過程中，在EPC50控制單元控制和配水系統(tǒng)作用下，通過上下移動滑動底盤，來啟閉排渣孔，滑動底盤工作在上位時，排渣孔被關閉，滑動底盤工作在下位時，排渣孔被打開，分油機進行排渣。以下是分油機具體排渣原理。4.1 排渣步驟1-排渣前由圖2可知，來自淡水壓力柜的水可從電磁閥15、16通到配水盤，然后經配水室后通過通道

13、分別供水到滑動圈下部和滑動底盤下部，壓力水就在密封室形成水環(huán)，水環(huán)對滑動圈有一個向上的作用力，將滑動圈工作在上位，三個塑料堵頭將泄水孔堵住密封。在滑動底盤下部空間有一定壓力的工作水，上部是處理液。由于工作水接觸的下部面積比分離液接觸的面積大，并且工作水的密度比離液的密度大，所以滑動底盤向上的力大于向下的力。只要這種情況存在，滑動底盤就保持在上位，關閉分離筒周圍的排渣孔。 要是排渣口打開，就必須減小滑動底盤下部的力，通過泄放掉滑動底盤下的工作水，滑動底盤就會在處理液產生的推力下向下移動，為此滑動圈必須下落，使分離筒本體上的三個泄水孔打開。4.2 排渣步驟2-滑動圈下移在排渣時，供油三通閥打向打循

14、環(huán)的位置，停止向分油機進油。EPC-50控制單元發(fā)出脈沖信號，打開SV15開啟水電磁閥（3s），大流量（11.0l/m）的水流入配水室進而到達密封室，水不斷的流入密封室直到密封室被充滿，由于滑動圈上有若干通孔連通密封室和開啟室，大流量的水流到開啟室。在開啟室有一泄水噴嘴，由于從密封室進的水多于從噴孔流出的水量，開啟空間水量增加很快，在離心力作用下，水施加一個增大的液壓力在滑動圈上，同時滑動圈下部也作用著下部水的作用力，由于滑動圈上部的作用面積大于下部的面積，當上部的作用力大于下部的作用力時，滑動圈下移。一旦滑動圈下移，三個泄水孔被打開，滑動底盤下部的工作水高速流入開啟室，加快了滑動圈的下移速度

15、。4.3 排渣步驟3-排渣滑動圈很快移到下面位置，3秒后開啟水電磁閥停止供水，滑動底盤下部的工作水不斷地流到滑動圈上部，然后在離心力作用下，水通過滑動圈上的泄水噴嘴不斷溢出，隨著滑動底盤下部水的不斷外移，向上的力減少，當該力小于在分離筒內處理液產生的向下力時，滑動底盤落下，分離筒上的排渣口打開進行排渣。4.4 排渣步驟4-滑動圈密封由于不再向配水盤內進水，開啟室內的水不斷通過泄水噴嘴泄水，開啟室的水也通過滑動圈上通孔流向密封室，因此滑動圈上部的水很快泄出，密封室內的水也不斷的通過泄水噴嘴泄水，由于密封室內的泄水噴嘴靠近軸線，其內存留一部分水，在噴嘴和定量環(huán)外緣之間形成水環(huán)，隨著滑動圈向下的力變

16、小，當該力小于滑動圈下部水環(huán)的作用力時，滑動圈向上運動，關閉分離筒上的三個泄水孔。4.5 排渣步驟5滑動底盤密封排渣口打開后，EPC50控制單元發(fā)出脈沖信號，打開密封水電磁閥SV16（15s），通過SV16電磁閥的水流量較?。?.8l/m），密封水經過配水盤后通過分離筒本體上的通道進入滑動底盤下部空間，也有部分水通過孔道進入定量環(huán)上部的密封室，使密封室充滿水，這樣就加大了滑動圈下部的作用力，使滑動圈一直保持密封狀態(tài)，流入到密封室的水有少量從噴嘴中瀉出。由于水不斷地進入滑動底盤下部的工作室中，滑動底盤下部作用力不斷增大，當向上的力大于處理液作用在滑動底盤上的力時，滑動底盤向上移動密封排渣口。15

17、s后，電磁閥SV16斷電切斷密封水，密封室中的水部分泄出，剩余的在噴嘴和定量環(huán)外緣形成水環(huán)，施加一個向上的水壓，使滑動圈保持密封。運轉過程中，為了補償工作水由于漏泄和蒸發(fā)造成的損失，每隔5分鐘經電磁閥SV16向分離筒補一次水（1s）?，F在排渣循環(huán)完全結束，控制單元將三通閥打向進油位置，分油機回復分油作業(yè)，一直到排渣程序控制器再次發(fā)出排渣信號，該程序控制器可以手動、定時器或自動觸發(fā)裝置啟動。5分油機排渣反饋故障分析5.1 排渣反饋當分油機排渣時，分油機轉速會下降，分油機轉速信號反饋給控制單元確認排渣動作。轉速信號是排渣口是否打開的反饋信號，當分油機需要排渣時，EPC-50控制單元發(fā)出排渣信號，使

18、滑動底盤下落打開排渣口，分離盤外側的水和雜質立即從排渣口沖出，同時分油機轉速會降低，一般速度降參數F12設定為300，如果速度降達到設定值，它告訴控制單元分油機排渣口已打開，排渣程序正在進行。如果控制單元發(fā)出排渣信號后，FA12達不到設定值，說明分油機排渣口沒有打開，即分油機不能排渣。這時控制單元將撤銷排渣信號，數秒鐘后第二次發(fā)出排渣信號，如果FA12仍達不到設定值，控制單元最終確定分油機不能排渣，發(fā)出排渣反饋報警并停止分油機工作。 5.2故障分析由排渣反饋原理可知產生排渣反饋故障是由于排渣時，EPC50接受不到轉速下降的反饋信號，其原因有兩個方面：一是排渣時，排渣口不能打開進行排渣，分油機轉

19、速沒有下降，這樣速度傳感器檢測的轉速沒有下降，EPC50接受不到轉速下降的反饋信號，由排渣原理可知，排渣動作是在配水系統(tǒng)的作用下，通過滑動底盤向下移動，打開排渣口實現的。因此配水系統(tǒng)和排渣機構是解決這一故障的關鍵因素。二是分油機的自動控制系統(tǒng)故障，組成該分油機控制系統(tǒng)的主要設備是EPC-50控制單元和監(jiān)視裝置，如果速度傳感器出現故障，即使排渣口打開，分油機轉速下降，EPC50也接收不到轉速下降的反饋信號。在啟動過程中，分油機轉速不斷上升直到設定轉速，且排渣時，電流表數值沒有變化，由此確定速度傳感器沒有故障。EPC50控制單元工作可靠且不易發(fā)生故障，這里就不再闡述。以下只對第一方面原因進一步說明

20、。5.2.1配水系統(tǒng) 如果配水系統(tǒng)失效即工作水短缺、漏泄或斷流，那么進入開啟室的工作水流量不足，而且流進開啟室的水通過泄水噴嘴不斷瀉出，這樣在離心力的作用下產生不了足夠的開啟力，不能克服滑動圈下部密封室向上的液壓力而將滑動圈向下移動，這樣三個泄水孔始終處于密封狀態(tài)，滑動底盤下部的水不能泄放，滑動底盤在下部液壓力作用下始終關閉排渣口不能進行排渣，因此要防止該系統(tǒng)漏泄與堵塞?，F將分油機的配水系統(tǒng)分為外部配水系統(tǒng)和內部配水系統(tǒng)。（1） 外部配水系統(tǒng) 外部配水系統(tǒng)主要是由淡水壓力柜、供水的管路和相應的閥構成。分油機工作水的來源是淡水壓力柜的淡水，壓力設定范圍是0.2-0.6MP，如果淡水壓力柜缺水或壓

21、力不足，就難已產生做夠的水進入到滑動圈上部，不能將滑動圈壓下，進而滑動底盤不能下移打開排渣口。淡水壓力柜的水由自動控制系統(tǒng)根據壓力自動補水，而且值班輪機員每班都進行水位和壓力檢查，一般不是淡水壓力柜的問題，但這也是首要考慮的問題;下圖為電磁閥組圖，如果開啟水電磁閥前濾器2臟堵或電磁閥MV15開啟不足，都會導致開啟1- 開啟水電磁閥SV15；2-電磁閥組濾器圖4 電磁閥組圖水流量不足，最終會導致開啟室壓力不足不能進行排渣。對電磁閥和濾器的檢查十分重要。（2） 內部配水系統(tǒng) 內部配水系統(tǒng)主要由滑動圈、定量環(huán)、配水盤等組成。1-泄水噴嘴；2-滑動圈；3-定量環(huán)；4- “O”形密封圈；5-配水盤；6、

22、7-矩形密封圈；8-滑動底盤；9-分離筒本體 圖5 分離筒結構剖面圖a定量環(huán)3（圖5）定量環(huán)和滑動圈構成密封室，密封室內的密封水控制滑動圈的密封，但其也影響排渣口的開啟。其上有泄水噴嘴，如果泄水噴嘴由于水流沖刷導致孔徑增大， 排渣開始時，通過密封室的開啟水就從泄水噴嘴大量泄出，只有少量進入開啟室，這樣滑動圈不能下移，最終導致排渣口不能開啟。b 滑動圈2（圖5）滑動圈是排渣過程中重要的機構，控制著滑動底盤下部工作水的泄放。它的主要失效形式是滑動圈卡死在上位和矩形密封圈磨損或變形。如果滑動圈卡死在上位，即使其上有足夠的開啟水壓力，滑動圈也不會下移，三個塑料堵頭始終密封滑動底盤下的工作室，工作水得不

23、到泄放，排渣口不能開啟。如果矩形密封圈6和“O”型密封圈4磨損或變形，進入到密封室的水就會從密封圈處外泄，只有少量的水進入到滑動圈上部，滑動圈上部的水又不斷被泄水噴嘴泄放，這樣滑動圈上部開啟室的水壓小于密封室的壓力，滑動圈不能下移，最終排渣口不能開啟。同樣，如果矩形密封圈7由于磨損或變形而漏泄，排渣時，進入到開啟室的水雖然足量，但大部分在滑動圈邊緣密封圈7處漏泄掉，泄水噴嘴也不斷向外泄水，導致開啟室不能夠被水充滿，只在外緣形成部分水環(huán)，滑動圈上部的水壓低于密封室的壓力，結果工作室的水不能泄放，排渣口不能開啟。5.2.2 排渣機構分油機排渣機構主要是滑動底盤8（圖5），它控制著排渣口的啟閉，如果

24、滑動底盤卡死在密封位置，即使有足量的開啟水到達滑動圈上部，將滑動圈向下移動，排渣口也不能開啟，從而不能進行排渣，這種情況一般是安裝不當造成的。6 故障排除4月2日上午，二管按由內到外、由簡單到復雜的順序對分油機進行了故障排除。先檢查了濾器、電磁閥SV15和所連接的外部管路，沒有發(fā)現什問題。接著二管打開排渣口后，發(fā)現有水流出，說明開啟水已進入內部配水機構，手動排渣時仍聽不到排渣時的聲響，二管推測是內部配水機構的問題。于是帶領我們對分油機進行了拆卸。拆解的過程中，我們先檢查了滑動底盤，發(fā)現滑動底盤能自由上下移動，沒有出現問題，接著拆下了定量環(huán)，主要檢查滑動圈，結果發(fā)現矩形密封圈6（圖5）磨損嚴重，

25、局部有漏泄的地方，我們初步認定是這里的原因。然后拆下了滑動圈并進行了檢查，密封圈7完好無損，我們進一步肯定了是密封圈6磨損的原因。之前二管查看了輪機日志，發(fā)現以前檢修時，矩形密封圈6沒有換新，可能是由于輪機人員的疏忽，造成了這次的故障。我們按照說明書的要求對分油機進行了安裝，裝復后，對分油機進行了排渣檢驗，結果在排渣過程中聽到了聲響，沒有出現報警，排渣成功。到此，我們解決了該故障。7 結論本文敘述了ALFA LAVAL SP816型燃油分油機工作過程中的排渣反饋故障，從分析其結構和排渣過程，我們得出結論-滑動圈軸向密封失效造成該故障。我們在實際拆解分油機過程中，發(fā)現是由于滑動圈下部矩形密封圈磨

26、損，造成大量從密封室到開啟室的過程中，從密封圈處大量漏泄，開啟水不能達到滑動圈上部，泄水孔不能打開，導致排渣口不能開啟?；瑒尤A周密封失效是由于工作人員疏忽，在裝復時未按照說明書要求更換密封圈造成的。就這樣一個小小的密封圈讓我們忙活了一整天，這就告訴我們在輪機管理中，不可忽視看似很小的問題，否則不僅會給自己帶來不必要的工作，而且也給船舶航行帶來嚴重的安全隱患。另外，從分油機結構，我們可以看出，分油機是體積小、結構緊湊的裝置，并且其結構和功能也在不斷的改進，作為輪機人員應能熟練掌握所管理設備的結構和系統(tǒng)，并能不拘于已掌握的，要與時俱進，學習新的東西。分油機控制原理及故障分析內容摘要摘要：隨著人們

27、對燃燒過程的深入研究以及燃油噴射技術的長足發(fā)展，使得船用柴油機在使用重油的技術上有了很大的進步。重油在使用前必須經過凈化處理，除去其中的水分和雜質。由于燃油的黏度較大，靠重力分離水分和雜質所需時間很長，效果不佳。為了解決這一問題，使用分油機對重油進行分離。本文介紹了“育鯤”輪重油分油系統(tǒng)的組成，介紹了分油系統(tǒng)的重要部件的結構原理，深入研究了由EPC 50控制單元控制的ALFA-LAVAL S821分油機的工作原理，依照其原理建立了分油機的工作流程圖，并結合分油機工作原理分析了其具體工作過程。針對“育鯤”輪重油分油機出現的故障現象，依據原理介紹分析了故障原因，排除故障并提出了管理中的幾點建議。關

28、鍵詞 ：分油機 排渣過程 工作原理 故障ABSTRACTAs we learn about the combustion process and the great development of fuel inject technology , it makes great improvement of the technology of burning heavy fuel oil .It must be cleaned to remove the water and residue from the heavy fuel oil before we use it .It will take

29、 a long time and not perform good because of its high viscosity .To solve this problem ,we use separator to finish this job .This thesis describes the element of the HFO separation system of “YU KUN” and some important parts of the separation system ,lucubrates the working principle of the separator

30、 which is controlled by EPC 50 control unit. Then establishes the working flow chart of the separator and describes the working progress .Then it describes the malfunction phenomena of the separator for heavy fuel oil on “YU KUN” and describes how we resolve it .Based on the principle we describes ,

31、we find the cause of the malfunction and give some advices for management.目錄1 前言分油機是通過高速旋轉的分離筒來建立一個離心力場，依靠油液與水、雜質的密度差，使其在離心力場中沿轉動軸的徑向重新分布。分離筒由電機驅動，經過增速裝置之后，分離筒的轉速可達10，000 r/min以上，雜質和水分所產生的離心力比重力大數千倍，因此能在較短的時間內達到很好的凈化效果。離心式分油機的工作原理基本一樣，其核心部件是分離筒，由三相異步電動機驅動?，F在的船舶上使用的分油機有以下幾種品牌，分別是瑞典ALFA-LAVAL分油機，WESTF

32、ALIFA OSD型分油機，日本三菱公司生產的SJ-T，SJ-P型以及國產的DZY系列的分油機。其中大多數采用有比重環(huán)的分油機，在使用過程中需要根據所分離燃油密度選擇比重環(huán)?！坝H”輪使用的ALFA-LAVAL FOPX204型分油機主要特點是是采用無比重環(huán)的分油機，并且燃油凈化系統(tǒng)中沒有高置水箱，其控制單元是EPC 50。EPC 50的優(yōu)點是集成化程度高，控制功能強大，控制單元與分離設備連接簡單，參數的顯示，設定更加方便，設備工作更加可靠耐用。諸多優(yōu)點使得ALFA-LAVAL分油機的裝船率高達70%。因此，本文對ALFA-LAVAL FOPX204分油機的控制原理介紹和故障分析具有一定的實際

33、參考價值。2 分油系統(tǒng)的組成 如圖2-1所示，分油系統(tǒng)主要包括ALFA-LAVAL FOPX204分油機，EPC 50控制單元，燃油供給泵，蒸汽加熱器及PI調節(jié)溫控閥，電磁閥組SV10、SV15、SV16，電磁閥組SV1、SV4、SV5、SV6，水分傳感器MT50，溫度傳感器TT1、TT2，壓力傳感器PT1、PT4、PT5，速度傳感器ST，三相異步電動機及傳動機構組成。工作過程：打開燃油閥，控制空氣閥，工作水閥，啟動燃油泵，開啟加熱器，讓待分離的燃油在循環(huán)管路中被加熱，在分油機控制面板上啟動分油機的驅動電機，EPC 50單元檢測燃油溫度、分油機轉速、供油壓力是否滿足條件，當滿足條件的時候，燃油

34、泵向分油機內供油，進行分離作業(yè)。電機啟動器EPC 50控制單元45101312119876321工作水控制空氣1、分油機 2、電動機 3、電磁閥組 4、電磁閥組 5、三通閥 6、溫度傳感器 7、供油泵 8、加熱器 9、MT50水分傳感器 10、壓力傳感器 11、氣動出油閥 12、氣動排水閥 13、速度傳感器圖2-1 分油系統(tǒng)布置圖2.1 分油機的結構2.1.1 分離筒如圖2-2所示，分離筒是分油機的核心部分，分油過程在分離筒內完成。分離筒體和分離筒上蓋由一個鎖緊環(huán)固定在一起。在分離筒內是配油器和分離盤組。分離盤組被壓緊在分離筒上蓋。滑動圈在分離筒體形成了一個分隔的底部空間。分離筒上蓋和頂部分離

35、盤之間的上部空間形成積水腔室包含向心水泵，向心水泵用來抽走分離出來的水。積油室包含一個向心油泵，位于配油器的頂部。分離出的凈油從這里被泵出分離筒。集渣空間在分離筒的外邊緣。工作水通過配水盤進入定量環(huán)中，依靠改變工作水流量的大小來實現分油和排渣動作。本型號的分油機的滑動圈下部沒有彈簧，依靠滑動圈上下表面所受的壓力差決定其托起還是壓下，這是該型號分油機的一個特點。圖2-2 分離筒結構圖 2.1.2 頂部輸入輸出單元如圖2-3所示，頂部輸入輸出單元包括管路的連接室，包括進油管、出油管，出水管。進油管通過連接單元內的通道將待分離的燃油輸送至配油器，通過配油器內的分配口分配給分離盤組，凈油管與集油室相通

36、，分離出的燃油與分離筒的轉速一致，相對于向心油泵高速轉動，將動能轉化成壓力能排出集油室，排水管與積水室相通，在排水管路上設有電磁閥控制是否泄水，水由靜止的向心水泵排出積水室。在分離過程中，向心水泵浮于水面上，向心水泵通過彈簧來平衡。圖2-3 頂部輸入輸出單元2.2 EPC 50控制單元EPC 50控制單元主要由水分傳感信號處理部分和主控電路板組成。如圖2-4所示水分傳感信號處理裝置用于接收MT 50檢測的凈油中水分含量的信號，處理后送至主控電路板；主控電路板接收分油系統(tǒng)中各種傳感器信號，在處理之后輸出端輸出各種信號，對分油機進行操作。2.2.1 輸入信號在燃油加熱器出口的溫度傳感器TT1用來檢

37、測待分離燃油溫度是否達到設定值，溫度開關TT2在油溫達到上限時閉合報警開關，發(fā)出高油溫報警。壓力傳感器PT4，它在出油管路中用于檢測出油管路中的壓力變化，在置換水注入時，判斷是否真實注水。MT 50水分傳感器，它在出油管路中檢測油中含水的量，為排水和排渣以及置換水注入時間的計算提供依據。ST速度傳感器，在一定的時間內發(fā)出脈沖檢測分油機的轉速，在啟動過程中檢測加速是否正常，在與轉過程中檢測轉速是否在正常范圍內，在排渣過程中檢測速度降，作為排渣反饋信號傳送給控制單元。2.2.2 輸出信號EPC 50輸出信號的作用有：控制對分油機操作的各種電磁閥，顯示分油機控制系統(tǒng)狀態(tài)的指示燈以及顯示面板的狀態(tài)顯示

38、。電磁閥組SV10、SV15 、SV16用來控制分油機的工作水，SV10進置換水，SV15和SV16的出口在同一條管路上，SV15的開啟流量比SV16開啟流量大，SV15用來開啟滑動底盤，SV16提供補償工作水，保證分油過程中分離筒的密封。SV1、SV4、SV5分別用來控制V1、V4、V5。V1是一個氣動三通閥，轉換閥芯可以改變燃油是循環(huán)還是進分油機。氣動控制閥V4和V5分別控制出油管路和排水管路的通斷。加熱器是在三通閥V1前的管路中，對待分離的燃油進行加熱直到設定的范圍，控制單元輸出信號至PI調節(jié)器，由PI調節(jié)器控制閥門開度。PT1PT4TT1TT2STMT 50電機啟動器分油機電機220V

39、交流電源SV10SV15SV16V1V4V5SV1SV4SV5SV6加熱器EPC 50 EPC電源供油泵電機圖 2-4 EPC 50組成原理圖2.3 MT 50水分傳感器水分傳感器用來連續(xù)監(jiān)測凈油中的含水量，并根據檢測的含水量來決定是否排水或排渣。它是監(jiān)控系統(tǒng)中很重要的部件，其結構原理圖如圖2-5所示。水分傳感器是由電容器和振蕩器組成。電容器是兩個彼此絕緣的同心圓筒，凈油全部流過內圓筒。其工作原理是水的介電常數遠遠大于油的介電常數，介電常數越大則通過電容器的電流越大。EPC 50為MT 50提供直流電源，由振蕩器逆變產生頻率較高的交流電。該交流電經過電容極板送出一個大小與凈油中含水量成正比的交

40、流電信號，該信號經過帶屏蔽的電纜送至EPC 50的水分傳感信號處理裝置。水分傳感器中有一塊檢驗電路板，用于監(jiān)視振蕩器是否正常工作，EPC 50定期檢測該信號，如果水分傳感器工作失效會觸發(fā)報警。絕緣體電極殼體凈油直流電源帶屏蔽電纜振蕩器檢驗電路板圖2-5 MT 50結構原理圖3 分油機的工作流程及原理分析3.1 分油機的啟動流程分油機的啟動模式有兩種：標準啟動和非標準啟動。標準啟動是分油機在拆解之后按照操作指南安裝并且分離筒清潔的情況下的啟動過程。標準啟動模式的具體工作過程如圖3-2所示，在分油程序開始前，控制單元首先檢測待分離燃油的溫度、供油壓力、分油機轉速三個條件是否達到設定范圍，任何一個條

41、件在規(guī)定時間內無法達到都會觸發(fā)報警，當三個條件都滿足的時候按“separation”繼續(xù)，SV15開啟5秒進行排渣，該排渣過程目的：1、確保在密封分離筒之前工作水腔有足夠的工作水2、在斷電后再次啟動前排空分離筒。排渣結束后開啟工作水系統(tǒng)中的放殘閥，對工作水系統(tǒng)放殘15秒，放殘結束開啟SV16密封分離筒。3.2 分油機按標準啟動的分油過程如圖3-3所示，分油過程開始于V1轉換向分油機供油，開始檢測MT 50的信號，在15秒之內如果檢測到凈油中含水，會自動減少下次排渣的置換水注入時間。檢測完畢， V1轉換油路，停止供油，控制單元檢測出油管路壓力是否降低，在15秒內沒有壓力降低的反饋信號說明停油失敗

42、，發(fā)出報警。在確認停止供油之后開啟SV16注入置換水，檢測出油管壓力，壓力升高超過0.5bar時證明真實注水，SV16保持開啟至控制單元計算的時間，注入置換水。排水閥V5開啟10秒沖洗排水管路中的殘油。SV15開啟3秒開始排渣，排渣結束后，系統(tǒng)會暫停15秒對工作水系統(tǒng)進行放殘和檢測排渣反饋，在15秒內檢測不到排渣反饋會發(fā)出報警。排渣結束后，SV16開啟15秒密封分離筒，然后SV10開啟同時V4關閉，進行水流量校準，控制單元檢測出油管路的壓力上升，若在170秒內檢測不到壓力上升超過0.2bar發(fā)出報警然后排渣3秒、工作水系統(tǒng)放殘15秒后繼續(xù)進行水量較準過程。在170秒內超過0.2bar時，開始進

43、行水流量計算，排渣，工作水系統(tǒng)放殘，密封分離筒，V1轉換向分油機供油。控制單元檢測MT 50信號，若在15秒內檢測到油中含水會自動減少下次排渣置換水注入時間。然后中斷供油、V4關閉，檢測出油管路油壓，若在10秒內油壓降低，說明分離筒泄漏，發(fā)出報警信號。在分離筒密封正常的情況下，EPC 50存儲MT 50的檢測值，進行排渣詢問。排渣條件：1，手動排渣操作 2，達到設定排渣間隔時間 3，排水閥V5開啟已達5次，油中含水量增加。三個條件任意滿足一個系統(tǒng)進行排渣操作。3.3 分油機的排渣過程如圖3-4所示，停止向分油機供油，在沒有進行排水操作的時候，首先進行置換水檢測，SV10開啟V4關閉，檢測出油管

44、路的壓力上升值是否超過0.2bar，在170秒內沒有達到0.2bar則發(fā)出報警，SV15開啟3秒排渣，工作水系統(tǒng)放殘后繼續(xù)進行置換水檢測。當檢測到壓力升高值超過0.2bar時，開啟V5沖洗排水管中的殘油。然后開始排渣。如圖3-1所示當電磁閥SV15開啟，工作水的流量增大，由配水盤進入密封室的水多于從定量環(huán)泄水口泄放的水，水環(huán)的內徑變小，當到達通往滑動圈上部的水通道時，水由該通道進入開啟室，并且在離心力的作用下形成水環(huán)，由于滑動圈的上部受力面積大，在壓差的作用下，滑動圈被壓下，塑料堵頭將泄水孔打開，滑動底盤下部的水從泄水孔泄放，滑動底盤下部空間壓力迅速減小，滑動底盤落下，打開排渣口。分離筒內的水

45、和分離殘渣在離心力的作用下被甩出積渣空間。排渣結束后，工作水系統(tǒng)放殘，EPC 50檢測排渣反饋，排渣反饋表現為分油機轉速降低，該值通過速度傳感器測得。在沒有停止操作的時候分油機轉到正常分油程序中繼續(xù)進行分油（由圖3-3中的4轉到圖3-1中的4）。集渣空間配水盤油水分界面泄水噴嘴排渣口開啟室密封室定量環(huán)塑料堵頭圖3-1 分油機工作原理圖是是否否是是是油溫檢測油溫達到設定值超過15min報警轉速檢測轉速正常超過4min報警油壓檢測有壓力反饋超過15s報警SV15開啟5s工作水系統(tǒng)放殘15sSV16開啟15s41否是否否否按“separation”圖 3- 2 標準啟動流程圖1是否是否否否是是是否是

46、否否否是是否是凈油含水停止供油減少下次排渣前置換水注入時間V1轉換向分油機供油檢測MT50信號出油壓力低于1barSV10開啟、V4關閉超過15s報警出油管壓力上升超過15s報警SV10開啟EPC計算的時間22V5開啟10s排渣3s工作水系統(tǒng)放殘15s速度降達設定值超過15s報警SV16開啟15sSV10開啟、V4關閉壓力升高0.2bar報警排渣3s放殘15s排渣5s超過170sSV10流量計算操作水系統(tǒng)放殘15sSV16開啟15sSV10開啟EPC計算的時間3否否否是是是是否是否是否是是否否是否是否V1轉換向分油機供油3MT50水分檢測油中含水超過15s置換水注入時間減少供油中斷，V4關閉出

47、油壓力降低超過10s報警EPC50存儲MT50值 0 _ 0 / _ / -/ (_) - = /= -|-|- | |#| | # / 油中含水增加V5開啟油中含水降低V5開啟5次排渣正常分油超過排渣設定時間手動排渣停圖3 3 標準啟動程序分油流程圖中斷排渣間隔計時否是否是否是否是否是是V1轉為循環(huán)通路停止向分油機供油排渣間隔計時被中斷SV10開啟、V4關閉壓力升高0.2bar超過170s報警排渣3s放殘15sSV10開啟經EPC50計算的時間V5開啟10s排渣3s工作水系統(tǒng)放殘15s速度降達設定值超過15s報警停4停圖3 4 排渣流程圖4 分油機的故障現象和處理方法4.1 故障現象由于“育

48、鯤”輪重油分油系統(tǒng)較長時間使用2號分油機，在值班期間更換1號分油機進行分油作業(yè)，試運轉1號分油機的時候，分油機出現“Discharge feedback error”報警，手動排渣一次，報警依然存在。分油機停止運行。查閱工作記錄，1號分油機在此之前存在此故障。4.2 分油機排渣速度降原理在正常的分油過程中，分離筒是密封的，其轉動半徑是一個定值，轉動慣量保持不變，電機轉速也保持在一個定值，在排渣過程中，由于滑動底盤的開啟讓分離筒中的水和油渣甩出分離筒，相當于分離筒的半徑有所增大，即轉動慣量增大，分離筒的轉速會有下降的趨勢，同時電機電流增大使分離筒有增速的趨勢，但是，分離筒須先降速才會引起電機電流

49、的增大，因此在排渣過程中會出現一個速度降，對于一定型號的分油機，在正常的排渣過程中，其速度降低的值是一定，分油機的控制單元正是通過速度傳感器檢測的轉速降來確定排渣過程是否正常進行。如果發(fā)出了排渣信號，但是沒有檢測到轉速降，就會觸發(fā)報警。4.3 分油機故障原因分析4.3.1 工作水流量不足如圖3-1所示，排渣時SV15開啟，進入配水室的水流量較大，當進入密封室的水流量大于從泄水口泄放的水流量時，水環(huán)的內徑減小，經過內部通道到達開啟室，由于開啟室的受力面積大于密封室的受力面積，在向下的壓力作用下，滑動圈落下，滑動底盤下部的水泄放，滑動底盤落下打開排渣口。當工作水的流量不足的時候，排渣水無法進入開啟

50、室，因而不能排渣，沒有速度降信號，會導致“Discharge feedback error”報警。（1）“育鯤”輪分油機的工作水由壓力水柜提供，壓力水柜的水壓不足會使排渣水的流量不足，導致無法排渣。（2）工作水的管路中設有濾器，若濾器堵塞會使管路阻路增大，即使水壓足夠也會引起工作水的流量不足，在排渣過程中，排渣水不能達到額定流量，導致故障的出現。（3）電磁閥組SV10， SV15， SV16集濾器、止回閥、恒流閥、真空破壞器于一體，當閥組的濾器堵塞或者閥芯動作不正常時，也會導致排渣水達不到額定流量。4.3.2 分離筒密封失效如圖2-2所示，滑動圈的矩形密封圈的密封性是用來保證滑動圈下部空間的水

51、壓正常。如果此處密封不好，在電磁閥SV15正常開啟，且流經此閥的排渣水流量正常的時候，會因為排渣水從該密封圈處泄漏，排渣水難以從滑動圈的小孔進入到開啟室來使滑動圈下移進行排渣操作，因此也會無法檢測到速度降信號，會產生“Discharge feedback error”的報警信號。4.4 故障排除4.4.1 工作水系統(tǒng)的檢查根據故障原因的分析，由工作水的源頭開始檢查。（1）檢查提供工作水的壓力水柜的水壓。壓力水柜的水壓由高低壓電磁閥控制，在低壓時開始補水，在高壓時停止補水。出現故障時，壓力水柜的壓力表顯示壓力在正常范圍內，水位計顯示的水位也在正常范圍內，排除此原因。（2）檢查工作水管路的濾器。關

52、閉供水管路的截止閥，拆下濾器的濾芯，發(fā)現沒有臟堵現象，為了保證其潔凈，將其清洗后裝復。（3）拆解電磁閥組SV10， SV15， SV16。從分油機上拆下該閥組，檢查閥組內部的濾器，沒有臟堵現象，檢查閥芯，沒有卡阻現象，裝復閥組后手動旋開SV 15的閥芯，發(fā)現通過閥的水流量正常，檢查電磁閥組接分油機軟管，沒有堵塞現象，將軟管分油機重新連接好，啟動分油機，依然出現“Discharge feedback error”報警，故障原因不在工作水系統(tǒng)。4.4.2 密封圈的檢查依據說明書的介紹拆解分油機，當拆下滑動圈的時候，發(fā)現滑動圈上的密封圈已經失效，矩形密封圈成扁平狀并且被扭曲了，無法實現密封作用，將其

53、換新，同時作為日常維護將其他幾個密封圈一起更換，安裝分油機。啟動分油機，仍然出現同樣的報警。4.4.3 速度降的設定在更換分離筒矩形密封圈之后密封效果已經達到，報警依然存在，于是檢查分油機的參數設定，發(fā)現1號分油機的排渣速度降設定為500r/m，說明書中的規(guī)定是300r/m ，于是將其更改為為300r/m，分油機報警復位，重新啟動分油機，分油機報警消除，正常工作。本次出現故障的原因有兩：一，分離筒的矩形密封圈失效；二，分油機的速度降設定值過高，在排渣過程中無法達到。4.5 管理中的建議（1）一般船舶設2到3臺重油分油機，這要求在管理中平均使用兩臺設備，否則會導致其中的一臺壽命縮短。(2)在拆解

54、分油機的時候，首先要熟悉說明書中的操作要求，當遇到很難拆解的部件時，不能依靠增大力量來達到目的，往往會造成損害設備的后果。拆下的部件依次擺放好，以便安裝。（3）對于易損件要加強監(jiān)視，尤其是密封圈，分油機的轉速高，分離筒內部的壓力很高，因此密封十分重要。同時密封圈在高溫和高壓的條件下容易變形老化，需要定期更換才能保證分油機的正常工作。（4）對于自動化程度高的設備，在管理中不要輕易的更改參數。自動化程度越高的設備使用越方便，如果出現故障也越難解決，這需要我們平時更加注重維護。 5 總結本文通過對“育鯤”輪重油分油機的學習，建立了重油分油機的工作流程圖，并對其進行解釋說明。然后描述了分油機出現“Di

55、scharge feedback error”的故障現象，結合分離筒的結構原理圖，分析了出現這次故障的可能原因，敘述了排除故障的方法，最終找出故障原因：滑動圈的密封圈已經錯位無法起到密封的作用。ALFA-LAVAL FOPX204分油機自動化程度很高，實現自動排渣并且自動設定排渣間隔，實現最有排渣時間，避免了排渣過于頻繁的問題，基于其強大的檢測功能和控制單元的處理功能.該型分油機中沒有比重環(huán)，并且在滑動底盤下部沒有彈簧，取代彈簧的是滑動圈下部的工作水，這種結構使得滑動圈下部的壓力更加均勻分布，也解決了彈簧失效時引起的故障問題，給管理工作帶來很多方便。對于自動化程度越高的設備，有其優(yōu)點，也有其劣

56、勢，自動化程度越高，出現故障的可能性也很小，但是其組成也越先進越復雜，這些因素導致了拆檢的頻率大大降低，因此一旦出現故障往往很難解決，尤其是在控制系統(tǒng)中出現故障的時候，因此這也要求我們更加注意維護保養(yǎng)設備。分油機跑油方法解決摟主，你說把分油機停了再啟動就好了，故障的原因應該是操作滑環(huán)上部的泄水孔（G孔）堵了，每次排渣后操作滑環(huán)上部的水不能泄掉，活動底盤不能上移密封分離筒，因此老跑油。當你停掉分油機后，操作滑環(huán)上部的水沿立軸泄掉，在彈簧力的作用下，操作滑環(huán)上移，三個悶頭堵住分離筒底部的三個泄水孔，密封住活動底盤的下部空間，這樣按正常的操作程序操作又可以分油了，當有排渣動作后又會跑油。是出水口跑油嗎？應該檢查一下比重環(huán)、light liquid & heavy liquid排出腔之間的O-RING。如果是排渣口跑油，都是水路的問題，通常是低壓水不夠、高壓水DRAIN NOZZLE的泄放孔不通，你說停機再開就好了，那么有可能是低壓水進水時間太少。開啟水閥膜片破損，建議檢查換新水閥組件