5. Эксплуатация судовых дизельных энергетических установок.

Ввод в действие и вывод из действия.

Ответственным этапом эксплуатации ДЭУ является подготовка ее к действию. Последовательность подготовительных операций и качественное их выполнение во многом определяют техническое состояние элементов ДЭУ, их долговечность, расходы на техническое обслуживание и ремонт. В конечном итоге от этого зависит длительность эксплуатационного периода судна. Неправильные действия обслуживающего персонала по выполнению подготовительных операций могут привести к значительному ухудшению технического состояния ДЭУ, вплоть до возникновения аварийных ситуаций. Поэтому подготовка и ввод в действие ДЭУ в каждом случае должна проводиться в строгом соответствии с инструкциями завода-строителя, а при их отсутствии необходимо руководствоваться ПТЭ. Основная цель подготовительных операций заключается в обеспечении равномерного прогревания ГД и подачи смазки ко всем трущимся поверхностям. В противном случае, например, при недостаточном прогревании элементов ГД с различными массами, наличие повышенных температурных градиентов после пуска может привести к увеличению их теплонапряженности, появлению трещин, задиров, интенсификации коррозийного износа. При работе ГД в пусковом режиме в условиях смазки его элементов маслом повышенной вязкости и в недостаточном количестве возможно возникновение полу сухого (граничного) трения повышенных абразивных износов и задиров. Для поддержания ДЭУ в надежном техническом состоянии в процессе подготовки и вводе в действие используется комплекс мероприятий, среди которых первоначальное значение имеет заблаговременная подготовка масленой, топливной, охлаждающей и воздушной систем. В зависимости от мощности ДЭУ продолжительность подготовительных операций может колебаться от 0,5 до 6 ч. Особое значение приобретает режим подготовки для ДЭУ с мощными ДЭУ. Например, для ДЭУ мощностью примерно 30000 э.л.с. и более, циркуляция в топливной, масленой и охлаждающей системах ГД должна начинаться за 6 ч., а поддержание температур на должном уровне- за 4 часа до отхода судна. Для стабилизации температурных градиентов вывод ДЭУ на полную мощность при выходе из порта регламентируется специальным графиком, утвержденным соответствующей службой пароходства. С этой же целью циркуляция в системах прекращается только через 6-8 часов после отбоя. Для подготовки к действию необходимо выполнить следующие операции, а именно: • проверить неисправность машинного телеграфа; • сверить показания часов МО и мостика; • проверить действие средств аварийного освещения; • наличие и исправность противопожарных, водоотливных и осушительных средств. В процессе подготовки в вахтенном журнале фиксируется команда поступающая с мостика, распоряжения старшего механика, время выполнения основных операций, а тек же результаты проверок и производимых при этом замеров. Процессы подготовки ДЭУ к действию после продолжительной и кратковременной стоянок по объему и трудоемкости существенно различаются. При кратковременной стоянке и исправленной ДЭУ ее подготовка осуществляется за 2 часа до отхода судна. В частности, подготовка ГД включает в себя наружный осмотр и проверку действия: -пусковых, впускных, выпускных, продувочных и предохранительных клапанов;

-открытие клапанов к манометрам и вакуумметрам;

-механизмы реверса, неисправности регулятора частоты вращения и системы аварийно-предупредительной сигнализации и защиты. Основная цель подготовительных операций масленой и охлаждающей систем заключается в возможно более равномерном прогревании ГД. При температуре масла и охлаждающей воды ниже 15˚С рекомендуется прогреть масло (не выше 45˚С) любым из доступных способов, а также охлаждающую воду (до 25-45˚С) с помощью водоподогревателя или отходящей водой вспомогательных дизелей. При разности температур воздуха в МО и застывания топлива менее 15-20˚С топливо в расходных цистернах необходимо подогреть. Сжатый воздух перед поступлением в баллоны должен быть охлажден в воздухоохладителях компресаров до температуры не более 40˚С. Подача в баллоны не охлажденного воздуха запрещается, так как это может привести к взрыву. После прогревания ГД производится подготовка валопровода, прокачивание и пробные пуски. При отсутствии специальных указаний завода-строителя начальная нагрузка ГД при пуске без предварительного прогрева не должна превышать 25-30% номинальной, а частота вращения должна соответствовать малому ходу. Вывод ДЭУ из действия производится в обратной последовательности. При этом основным условием является обеспечение равномерного изменения температурных полей ГД, предотвращение повышенных износов деталей ЦПГ и заклинивание поршней, закоксовывание топливной аппаратуры и повышенного нагарообразования. Для очистки топливной системы от остатков тяжелого топлива, обладающего повышенной коксуемостью, необходимо заблаговременно (за 15-20 мин. до остановки) перевести ГД на лёгкое топливо. Во избежание заклинивание поршней не допускается без необходимости внезапное остановка ГД с полного хода. После остановки в целях обеспечения равномерного остывания ГД следует продолжать его прокачку охлаждающей водой (до температуры 25-35˚С) и маслом (до температуры 30-35˚С).

Техническое обслуживание при работе на переходных и на расчетных режимах.

Переходные режимы имеют место при переходе от одного эксплуатационного режима работы к другому. К ним относятся режимы холостого хода, номинальные нагрузки и перегрузочные, другими словами, любой режим, отличный от номинального, является переходным (например, пуск из холодного и горячего состояний, реверсирование, прием и сброс нагрузки). Они по сравнению со стационарными режимами характеризуются изменением всех параметров ДЭУ во времени (расход рабочего тела, мощность, частота вращения и пр.). Продолжительность от одного стационарного режима к другому определяет важное свойство ДЭУ- её маневренность. Переходные процессы в любой СЭУ ДЭУ в частности, определяются совокупностью переходных процессов в каждом из входящих в ее состав элементов. Их можно рассматривать как аккумуляторы кинетической, материальной и тепловой энергии. Кинетическую энергию представляют вращающиеся и поступательно движущиеся части ГД, валопровода, гребного винта. Материальную - расход воздуха и газа через газовоздушный тракт, расход веществ в системах и т.п. Таким образом, характер изменения мощности, крутящего момента и среднего эффективного давления с переходом на частичные нагрузки определяется сочетанием коэффициента наполнения цилиндра, совершенства рабочего цикла ( величины i, ) и механического КПД ( м). Изменение основных параметров рабочего процесса ГД при работе по винтовой характеристики приведено на рис 1.1. Характер изменения основных параметров ГД при работе по винтовой характеристик Превышение номинальной мощности и частоты вращения допускается в случаях угрозы человеческой жизни и безопасности судна. Кратковременная перегрузка ГД должна быть не более 1-2 ч. до 10% при n=1,03 n0. При работе ДЭУ в таком режиме рекомендуется вести усиленные наблюдения за температурами отходящих газов, масла, охлаждающей воды, которые не должны превышать значений, указанных заводом-строителем; температурами рамовых, мотылевых, головных, упорных, промежуточных подшипников и других трущихся деталей (проверка должна осуществляться не реже, чем через 15 мин.). При работе ДЭУ с минимальной мощностью рекомендуется: -следить за тем, чтобы все цилиндры были в рабочем состоянии, а в случае пропусков вспышек необходимо увеличивать подачу топлива; -поддержать температуру охлаждающей воды и масла ближе к верхнему допустимому пределу; -осуществлять проверку наличия смазочного масла и топлива в выпускном коллекторе. При выходе из строя цилиндра и соответственно его отключения необходимо: -уменьшить подачу смазки к цилиндровой втулке; -периодически открывать индикаторный кран на отключенном цилиндре во избежание скапливания масла и вспышки паров. В двухтактных дизелях во избежание перегрузки шатунных болтов не рекомендуется снимать цилиндровую крышку, пусковой клапан или форсунку отключенного цилиндра. Если дальнейшая работа деталей движения (поршень, шатун, крейцкопф) недопустима, необходимо их вынуть из поврежденного цилиндра. При этом в двухтактных двигателях выпускные и продувочные окна втулки цилиндра должны быть закрыты специальной вставкой или же с помощью поршня, подвешенного в районе окон. Кроме того, необходимо: -выключить подачу смазки к цилиндровой втулке; -выключить охлаждение поршня и цилиндра; -отсоединить пусковой клапан от общей магистрали; -открыть индикаторный кран. При работе с выключенными цилиндрами рекомендуется уменьшить топливоподачу во избежание перегрузки работающих цилиндров, усиления вибрации двигателя и корпуса, а также вести наблюдение за параметрами работы ДЭУ. Одним из основных факторов, ограничивающих возможность работы ГД на перегрузочном режиме, является теплонапряженность, определяющая работоспособность деталей ЦПГ (втулка, крышка, поршень). Основным критерием теплонапряженности (кроме удельного отвода тепла) служит средняя температура стенки детали со стороны газа (t1) и температурный перепад t1-t2 (t2- температура стенки со стороны охлаждения). При чрезмерном повышении температуры t1 могут возникнуть трещины в цилиндровой крышке и головке поршня, а также пригорание поршневых колец и заедание поршня в рабочей втулке. По данным экспериментальных исследований [1] кривая t1= (n) почти эквидистантна кривой tor= (n) для ВОД и МОД (рис.1.2.). По этой причине температура отходящих газов является косвенным критерием теплонапряженности. Характер изменения основных параметров ГД при работе по винтовой характеристике. Превышение номинальной мощности и частоты вращения допускается в случаях угрозы человеческой жизни и безопасности судна. Кратковременная перегрузка ГД должна быть не более 1-2 ч до 10% при n = 1,03n0. При работе ДЭУ в таком режиме рекомендуется вести усиленные наблюдения за: температурами отходящих газов, масла, охлаждающей воды, которые не должны превышать значений, указанных заводом-строителем; температурами рамовых, мотылевых, головных, упорных, промежуточных подшипников и других трущихся деталей (проверка должна осуществляться не реже, чем через 15 мин.). При работе ДЭУ с минимальной мощностью рекомендуется: - следить за тем, чтобы все цилиндры были в рабочем состоянии, а в случае пропусков вспышек необходимо увеличивать подачу топлива; - поддерживать температуру охлаждающей воды и масла ближе к верхнему допустимому приделу; - осуществлять проверку наличия смазочного масла и топлива в выпускном коллекторе. При выходе из строя цилиндра и соответственно его отключения необходимо: - уменьшить подачу смазки к цилиндровой втулке; - периодически открывать индикаторный кран на отключенном цилиндре во избежание скапливания масла и вспышки паров. В двухтактных дизелях во избежание перегрузки шатунных болтов не рекомендуется снимать цилиндровую крышку, пусковой клапан или форсунку отключенного цилиндра. Если дальнейшая работа деталей движения (поршень, шатун, крейцкопф) недопустима, необходимо их вынуть из поврежденного цилиндра. При этом в двухтактных двигателях выпускные и продувочные окна втулки цилиндра должны быть закрыты специальной вставкой или же с помощью поршня, подвешенного в районе окон. Кроме того, необходимо:

- выключить подачу смазки к цилиндровой втулке;

- выключить охлаждение поршня и цилиндра;

- отсоединить пусковой клапан от общей магистрали;

- открыть индикаторный кран.