空壓機曲軸箱進水故障實例分析

蘇云龍

摘? 要：水冷式空壓機曲軸箱進水是一種常見的故障，這種故障應該及時排除，否則可能導致曲軸軸瓦的嚴重磨損、咬死，更嚴重的甚至導致爆炸。作為輪機管理人員應該重視這個問題，在故障解決前不應該投入使用。

關鍵詞：空壓機;曲軸箱進水

1 故障現象

某集裝箱船備車進港，在準備啟動No.2 空壓機時發現曲軸箱進水。日常只需要一臺空壓機運作即可滿足日常的需求，考慮到備車時機艙的耗氣量大，一般投入2～3臺空壓機工作（依據實際情況決定）。之前No.2空壓機一直處于備用狀態，實際上回離港至今并未運轉。發現No.2空壓機曲軸箱液位鏡中清晰可見滑油和水的分界面，下層的水清澈，上層的油未見乳白色。通過曲軸箱底部的旋塞放出大量的水。

該輪已有25年船齡，機艙一共有3臺空壓機：1臺日用空壓機，2臺主空壓機。3臺空壓機均為水冷活塞式空壓機。2臺主空壓機并非是同一時期的產品。據了解，之前的No.2空壓機由于曲軸咬死，造成空壓機爆炸而報廢，當前的No.2空壓機為重新裝配。至于什么原因導致曲軸箱進水未能得知，由于船舶所有人已經更換數次。

依據常規思路，進行了空壓機氣缸蓋的拆除，進行氣缸蓋和中間冷卻器水壓測試，沒發現漏泄;由于缸頭墊床拆除時已經損壞，不能很好地檢查拆除前是否存在漏泄，裝復時更換新墊床。在重新裝配好空壓機，更換新的滑油后，No.2空壓機投入使用，同時密切關注曲軸箱底殼油質的變化。運行一周后，打開曲軸箱道門檢查，未發現油底殼有水，滑油也未見乳化現象。至此，初步判斷漏水問題已經解決。這樣又按照以前的使用原則：靠離港備車No.1和No.2主空壓機投入使用，平時使用日用空壓機。

然而，過了一個月，No.2空壓機曲軸箱進水的現象又出現了。

2 故障分析

水冷活塞式空壓機（如圖1所示）曲軸箱進水在日常實踐中是常見的故障現象，一般多為氣缸蓋裂紋，氣缸蓋墊床破損或者中間冷卻器漏泄導致的。由于氣缸蓋的結構復雜，特別是鼻梁區的應力大，容易產生裂紋，如果裂紋貫穿到冷卻水腔就產生漏水，水進入氣缸，尤其是老齡船，氣缸套磨損，活塞環槽磨損，活塞環無法保證滴水不漏。這樣，漏出的水就進入曲軸箱。氣缸蓋的墊床破損也容易導致冷卻水漏入氣缸，因為缸體的冷卻水腔和氣缸蓋的冷卻水腔是相連的，他們之間是靠氣缸蓋墊床保證密封的。只要水進入氣缸，就很容易漏到曲軸箱去。

本船的問題似乎不在常見的故障范圍內，但是有一個問題是明確的：那就是一定有水進入了曲軸箱。難點是怎么找到漏點。

回到說明書查找答案是故障解決的基本途徑，也是實踐中切實可行的方法。

在通閱了說明書后，可以明確得出這樣的結論：一定有水進入了曲軸箱。這樣反向推理，水進入的途徑有哪些？這是什么水？逐一排查。

首先排查水進入的途徑：一是氣缸蓋墊床，二是氣缸蓋裂紋，三是缸套下部水側的密封圈損壞。對于多級空壓機，級間冷卻器的漏泄也需考慮在內。對于墊床，安裝前確保墊床的完好;檢查與墊床接觸的兩個面的平整性;氣缸套拔出檢查，更換缸套水腔密封圈。對氣缸蓋和冷卻器進行了水壓測試，沒有發現漏水。至于說“水是什么水”就是一個難題。正常就是冷卻水，這里不可能有海水。把取得的水進行化驗確認是淡水，但不能確定是冷卻水。這淡水除了冷卻水外還有其他的來源嗎？圖1中6液氣分離器進入了視野。液氣分離器是否可能成為一個進水的通道呢？

空壓機排氣中含有細小油滴;此外，空氣被壓縮后空氣中的水分壓力提高，經冷卻后往往因超過其飽和蒸汽壓力而析出水分。液氣分離器多為慣性式，壓縮空氣進入分離器后，容積增大，流速降低，流向不斷改變;油分子比氣體分子質量大，慣性大，撞擊分離器壁面后附在壁面，聚集而流到殼體下部空間。液氣分離器和冷卻器都設有自動和手動的泄放閥，在工作中應定時開啟，排放分離出來的油和水。

3 故障解決

如果水從液氣分離器來，必須通過閥片才能進入氣缸。查閱說明書“卸載說明”部分發現空壓機不工作的時，閥片處于開啟狀態。圖2 中3245為卸載閥整體，啟動時卸載閥延時動作保持閥片開啟，減小空壓機馬達啟動負荷。正常工作時，卸載閥動作，閥片關閉。

在空壓機停止工作時，液氣分離器和冷卻器的自動泄放閥處于打開狀態，如果此時來自外界有壓力的水倒灌進入液氣分離器，水是可能進入氣缸的。正常情況下，空壓機自帶的自動泄放系統會定期（一般工作期間30 min）的將水泄放到泄放管路，流到污水井。如果泄放管路不通，那么工作中的空壓機打開自動泄放閥時，泄放出來的水分可能進入停止運行的空壓機氣缸。因為停止運轉的空壓機卸載閥打開，此時卸載管路和泄放管路相通，就可能出現水倒灌的現象。

接下來，就需要排查一下空壓機系統的泄放管系（如圖3所示）。前往機艙空壓機現場查看發現：如圖3的布置方式，3臺空壓機的泄放管匯集在同一管路中，由日用空壓機—No.1空壓機—No.2空壓機的順序，而且No.2空壓機恰好在拐角處匯入泄放總管。

現場拆下了泄放管系，發現泄放管系在拐彎處90%已經淤堵了。在清通了管系后，恢復了空壓機的正常使用。

此后，No.2空壓機再沒有發現曲軸箱進水的問題。這樣，本船No.2空壓機進水的問題的原因找到了，問題徹底解決了。

該船在航行期間No.2空壓機長時間未運行，漏入氣缸內的水進而進入曲軸箱是導致故障的直接原因;間接原因為老齡船常見的排水管系、泄放管系的淤堵。

4 結 語

一個認真負責的輪機員不會放過一個故障，更不應該隱瞞故障。放過一個故障就可能埋下事故的隱患;隱瞞故障可能造成嚴重的事故。本船之前已經由于空壓機曲軸箱進水導致滑油乳化，曲軸咬死，造成空壓機爆炸，然而在故障未能排除的情況下，選擇重新安裝一臺繼續使用，這是一個安全隱患，可能造成重大的財產損失和人員的傷亡。

對于本次故障的解決，可以看到：在老齡船工作的輪機人員處理問題時應該有發散思維，常規的方法不能解決問題時，應該拓展思路：把問題和具體的場景相結合。解決問題應到現場，現場提供的信息直接、客觀，現場也可以提供更多的信息。

參考文獻

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