13.0Сновные элементы, определяющие работоспособность топливных сепараторов. Их причины, анализ и количественные данные. Внешние признаки отказов. Характерные случаи отказов при их эксплуатации.

5.6. Надежность топливных сепараторов

Их надежность в основном определяется работоспособностью подшипникового узла, уплотнительного устройства и элементов фрикционной муфты. Наибольшее влияние оказывают подшипники. Отказы сепараторов вследствие их выхода из строя составляют 44 %. При­чинами отказов узлов сепараторов являются износ трущихся элемен­тов. В зависимости от назначения элемента отказы составляют от 57 % до 97 %. Поломкам в наибольшей степени подвержены элементы подшипникового узла (43 % отказов). Практически все отказы сое­динительных элементов являются результатом их среза.

Количественные данные по отказам узлов сепараторов нефтеналивных судов приведены в табл. 5.13.[4].

Обобщенная информация по отказам узлов топливных сепараторов

К внешним признакам отказов сепараторов, наблюдаемых в процессе их работы, относятся: снижение производительности, откло­нение от номинального режима (снижение и увеличение нагрузки), прекращение подачи топлива, вибрация корпуса барабана, увеличе­ние шума, протечки топлива и перелив, остановка, продолжительное время набора оборотов, протечки воды гидрозатвора, нагрев картера, перегрев корпуса в районе верхнего подшипника вала, значительное увеличение тока при пуске и в процессе работы, неоткрытие поршня, повышение температуры смазочного масла, незакрытие барабана.

В процессе эксплуатации топливных сепараторов, например, ти­па МАРХ-309 были случаи: разрыва пружин запорного кольца вследст­вие некачественно проведенной термической обработки, приведшей к увеличению хрупкости материала; разрушение уплотнительной резины; растрескивания и осыпания сепарации в картер упорного и опорного подшипников; износ шариков и обоймы; просадки посадочных мест подшипников качения из-за низкой прочности металла в месте посадки; поломки пружин подвижного кольца барабана из-за нарушения технологии изготовления, отказов демпферных пружин; разрушений беговой дорож­ки подшипников качения вследствие развития коррозионных процессов; заклинивания и задиров шестерен из-за некачественной сборки; зак­линиваний вертикального вала в результате прекращения подачи мас­ла и образования сухого трения; проседание веретена барабана; разрушение дефлекторного кольца; деформации уплотняемой втулки верхнего подшипника вертикального вала; износа посадочного места подшипников червяка и появления механической стружки в картере из-за разрушения сепарации; наклепа опорных подшипников; неравномерного повышенного износа ведущей и ведомой шестерни вследствие искривления вала до 0,2 мм; повреждения подпятниковой гильзы среза ва­ла ведущей шестерни вследствие усталостности металла от повышенной нагрузки из-за несоосности корпуса и подшипников горизонтального вала; выбоин на шариках верхнего подшипника; приводящих к биению вала до 0,22 мм; выработки упорной шайбы в месте касания с упорной пробкой до 3,5 мм, в результате чего происходило её вращение вместе с нижней обоймой упорного подшипника из-за ослабления шпоночного стопора, проскальзывание внутренней обоймы подшипника в шейке вала из-за попадания грязи и недостаточности смазки; среза корпусных штифтов ведомой шестерни и повреждения венца ведомых шестерен; потери упругости манжетов подшипников качения.

В процессе эксплуатации топливных сепараторов SI – 252 ("Мицубиси") имели место: следы коррозии на поверхности поршней, выработка зубьев шестерен горизонтального вала, при этом зазор между зубьями достигал 1,1 - 1,3 мм; раковины в районе второго уплотнительного кольца.

Опыт эксплуатации топливных сепараторов на судах других ти­пов показывает следующее. Например, на т/х «Иловайск» приходилось заменять подшипники вертикального вала через 600 - 2800 часов ра­боты. Низкая надежность топливных сепараторов (44 % всех отказов) наблюдалась на судах типа т/х "Инженер Мачульский" из-за плохо­го качества резиновых уплотнений и набивки сальников насосов. При этом 21 % отказов приходилось на клапаны сепараторов (про­пуски предохранительного клапана, износ парового клапана термо­регулятора).

Выполненные обобщения [4] показывают, что наработка на от­каз топливных сепараторов в зависимости от их конструктивных особенностей и условий эксплуатации составляет в пределах (0,9 -2,6) тыс.ч. Минимальным уровнем эксплуатационной надежности об­ладают подшипники валов. На их долю приходится примерно половина всех отказов. Основная причина отказов элементов сепараторов – износ. По этой причине отказы составляют от 57 до 97 %. Поломки в большей степени характерны для элементов

14.Контроль технического состояния деталей ЦПГ. Способ контроля плотности цилиндров дизелей. Приборы контроля. Критерий неудовлетворительной плотности цилиндра. Нормы плотности цилиндра дизеля в зависимости от категории состояния. Основные признаки неудовлетворительного состояния.

Основными элементами главных и вспомогательных дизелей яв­ляются: детали ЦПГ, топливная аппаратура, всасывающие и выпуск­ные клапана.

ДЕТАЛИ ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ. Уровень (втулки, поршни, кольца) их ТС определяется наличием повреждения или чрезмерным загрязнением.

При работе дизелей плотность цилиндров может быть проконт­ролирована путем измерения давления конца сжатия (Рс). Для этой цели используются максиметры, механические или электрон­ные индикаторы. Контроль плотности осуществляется при провора­чивании валоповоротным устройством. Однако возможен и тестовый контроль утечек из цилиндра. Учитывая, что давление конца сжа­тия зависит от частоты вращения, поэтому для повышения точности диапазона рекомендуется измерять давление сжатия на режиме мало­го хода для ГД и на режиме холостого хода с пониженной часто­той для ВД, но после прогрева двигателя не менее 1 ч. В качестве критерия неудовлетворительной плотности цилиндра может быть принято снижение отношения Рс /Pint ( Pint давление наддувочного воздуха после охладителя) или кс на 6...8 % по сравнению с эталонным значением [4]. Более точным и чувствительным по сравнению с определением параметра кс явля­ется метод проверки плотности с использованием пневмоиндакатора ПИ - 2М.

Методика определения плотности цилиндра приведена в работе [10]. Нормы плотности цилиндра дизелей представлены на рис.6.1.

Нормы плотности цилиндра дизеля при использовании пневмоиндакатора ПИ-2М для перепада давления воздуха на расходомерном устройстве ΔР = 0,15 мПа в зависимости от диаметра цилиндра

Рис. 6.1. (ΔР =Р1 - Р2 = 0,15 мПа; I - хорошее состояние; II- удовлетворительное; III - неудовлетвори­тельное; dш - диаметр диафрагмы-шайбы).

В процессе определения плотности цилиндра следует учитывать следующие обстоятельства: показания прибора в значительной степе­ни зависят от состояния индикаторного канала, поэтому перед вы­полнением измерений он должен быть чистым и полностью открыт, утечки через неплотности прибора и индикаторного клапана должны отсутствовать.

Определение плотности цилиндров дизелей (например, диамет­ром более 500 мм) осуществляется с помощью мановакуумметра или пневмоиндакатора ПИ-2М. Они устанавливаются на индикаторном кра­не. В качестве показателя плотности используется величина максимального давления. Проверка производится в процессе провора­чивания валоповоротного устройства, для определения значения норм максимального давления Рмах в зависимости от категорий ТС могут быть использованы выражения [10] :

- категория ТС "хорошо"

Рмах ≥ 41,1Vр0,478τ -2,22 ; (6.1)

-категория ТС "удовлетворительно"

Рмах ≥21,76 Vр0,923 τ -2,3Vр 0,23 ; (6.2)

где Vр = (πD2/4)*S - рабочий объем цилиндра; м3

D и S - соответственно диаметр цилиндра и ход поршня, м; V - объем цилиндра; τ - время полного оборота вала. Выражения (6.1.) и (6.2.) пригодны для цилиндров с рабочим объемом 0,1...0,9 м3 и максимальным диаметральным износом втулки не более 1 мм. В случае большего износа полученные значения Рмах должны быть умножены на поправочный коэффициент к (табл. 3.1. [10]).

Для обнаружения повреждений цилиндровой втулки и поршня могут быть использованы продувочные и выпускные окна, а также отверстия для форсунки. Степень их ТС может быть определена визуально или с помощью эндоскопа.

Исходя из оценки ТС, в соответствии с категориями, принятыми в работах [4, 10] признаками хорошего состояния явля­ются: для втулок (гладкость рабочей поверхности, наличие легкого слоя масла, отсутствие следов задиров и натиров); поршней (отсутствие следов выгорания металла на головке поршня); поршне­вых колец (хорошая приработанность, отсутствие продольных ри­сок, подвижность в канавках).

К признакам неудовлетворительного ТС относят: для поршне­вых колец (поломка, наличие многочисленных рисок, перекрывающих всю высоту кольца, потеря подвижности или "залегание"); втулка (сухая темная поверхность - следствие пропусков газа следы натиров и задиров); поршней (значительное выгорание металла или на­личие следов попадания воды).

Для контроля износа деталей ЦПГ может быть использована величина содержания металла в масле. Рекомендуемые нормы приведены в работе [10] . Там же изложена и сущность методов такого контроля.