思舶讲堂 | 透气管路的布置对船舶设备的影响

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8-2018

船舶设备如柴油机曲柄箱的透气管和分油机排渣柜的透气管布置不当，比如透气管水平管段过多过长或者透气管直径太小或者布置不合理，这些会使得管路透气不畅，就会减少烟囱的拔风效应，管路内容易积聚粉尘，会导致柴油机曲柄箱内或分油机排渣柜内压力过高，从而进一步引发设备不正常运行，也可能导致设备维护成本上升，严重时可能导致重大机损事故。

1.1  某轮三台副机运行到1500小时左右出现滑油异常消耗，日消耗量比正常高出40-50升，远高于正常的18-20升/天，同时会出现增压器喷嘴环被结块堵塞的现象，引发增压器在某些工况下喘振。

维修人员多次更换了副机缸头，刚换后情况有所改善，可是一段时间后又再次出现滑油异常消耗，问题得不到根本解决。从检修报告和现场照片看，进气阀及阀杆明显有滑油，说明滑油是通过气阀导杆进入气缸内，燃烧后结渣，脱落后进入增压器的喷嘴环从而磨损、堵塞增压器的喷嘴环，三台副机出现的情况大同小异。

由于该轮经常进出长江，出于安全的考虑，必须两台副机并联使用，每台副机的实际输出功率最低为50%左右，副机的扫气压力只有0.3 BAR。轮机长检查发现气缸头罩内正压过高，有时正压会大到0.4 BAR，这样就使得缸头内过量的阀门润滑油在气缸吸气过程中会通过气阀导杆间隙被吸入气缸内，造成滑油消耗过大。轮机长还发现三台副机的曲拐箱透气管都有一段水平安装的管路（见图1），大胆推测应该是曲拐箱透气不畅使得背压过高导致滑油消耗过大。

为了验证此推论，轮机长把气缸罩的观察盖拿掉，用矿泉水瓶子外罩（见图2），让气缸头罩内的压力泄压至大气，经过三台副机近一个半月的使用（但不可长期的让油气直接泄至机舱），没有再出现过滑油异常消耗的现象，这足以说明滑油消耗过高是由于曲柄箱背压过高导致的。

1.2  某轮副机出现曲柄箱飞轮端轴封漏油，维修人员检查多次，并换新轴封运行一段时间依然漏油，直到最后一次才找到真正的原因，发现曲柄箱透气管上有一段水平布置处局部弯曲向下倾斜，管路中温差变化形成的凝结水在此形成水封，这个水封增加了曲柄箱透气管的背压使得曲柄箱内压力升高，从而使得飞轮端轴封漏油，经过更改纠正管路布置，问题得以解决。

1.3  某轮分油机出现失速打滑不能正常分离燃油的现象。该型号分油机说明书要求：如果三台分油机共用一个排渣柜则排渣柜透气管直径应该是125毫米（见图3），而船厂实际管径选用为65 毫米, 不满足透气要求，分油机油渣柜透气不畅，这样的布置在分油机排渣时会导致排渣柜内压力偏高，使得油气通过分油机下端进入皮带传动轮导致皮带打滑，使得分油机失速而不能正常分离燃油。

为了能够使用分油机，船员只好把油渣柜道门打开将其内压力释放至机舱内，这样分油机就可以正常工作了，这也足以证明分油机不能正常工作是由于油渣柜背压过高导致，但是，将油渣柜道门打开的做法是不可以长期这样运行的，是个不安全的做法。

原先布置的65毫米管子与其它多根管路平行排列，要把它改为125毫米的管子，原先的位置又布置不下，整个透气管很长又是高空作业，修改难度很大，工作量非常大。

1.4某系列船舶分油机在使用一二年后，多数船舶发现分油机油渣柜透气管内积聚了大量粉尘垃圾，甚至在部分管段接近堵塞的现象（见图5，6）。船员不得不拆卸后清除，由于不少管路位于高处给清理工作带来了很大的难度。仔细查阅了管路布置图，发现该排气管有不少水平布置和弯头，而分油机厂家说明书明确要求透气管布置要有烟囱效应（见图4），即垂直或尽可能垂直，并且由于分油机排渣时排出的是高温气体的混合物，是含有高浓度的PM2.5大量颗粒物，这些物体随气流一起通过排气管经过水平管路和弯头时遇阻积聚在水平管路内，经过一段时间积累造成管路流通面积减少甚至堵塞，进一步造成透气不畅，需要拆开管路进行清理，没有脚手架是很难进行这样的工作，这给日常维护带来很大的不便，也增加了管理成本。

1.5  某大型船舶柴油机曲柄箱进水，导致76吨左右的滑油被污染！经船员现场调查原因发现，燃油油雾箱内有积水（图7），燃油油雾箱与滑油油雾箱的泄放管共同连接后至油渣柜，而在其支管上又发生了堵塞（见图8），堵塞位置见图9，油雾箱内温度通常都比较高，尤其是燃油油雾箱温度更高，而当船舶靠码头或停航时其内温度比较低，冷热变化温差大就会产生凝结水，由于下方管路堵塞，积水就在管路内上升直至柴油机曲柄箱透气管路中的汽水分离装置（见图10），从而使得污水进一步进入柴油机曲柄箱。由此可见，柴油机曲柄箱透气管应该而且必须完全独立布置，不得与任何其它管路相连。这个案例中，柴油机曲柄箱的透气管路布置不当，加上管路堵塞，导致曲柄箱进水，滑油被污染 。

从图7可以看出其积水曾经达到了其它油舱透气管的高度，就可能导致其它油舱进水，可能造成重大机损事故。某轮就发生过类似事故，积水进入汽缸油柜，气缸内缺少有效润滑使得全部气缸及其活塞损坏，船舶被拖航修理，导致全部气缸和活塞换新的严重机损事故。

从以上的案例可以看出设备透气管的布置十分重要，透气管应尽可能垂直布置减少弯头，透气管水平布置的管子必须要有足够的倾斜角度，比如某主机厂家对于柴油机曲柄箱透气管水平布置的管子要有大于15度的倾斜角度（见图11），透气管直径必须足够大以保证足够的流通面积，这些措施能够有效地防止设备背压的升高。

根据船级社规范，不同的柴油机曲柄箱透气管必须独立布置，防止曲柄箱之间有相互连通，更要防止与其它管路连通。有些船舶采用油雾箱集气管型式，即多个油舱柜透气管汇聚至油雾箱后再共用一根很大的透气管至大气，则更需要注意将燃油柜与滑油柜的透气管油雾箱完全分开独立布置，即燃油柜的透气管可以汇集至一个油雾箱，滑油柜的透气管可以汇集至另一个油雾箱，燃油与滑油透气管没有任何连接，包括公共泄放管不得互联，以及其管路上的汽水分离不应与任何其它管路相连。燃油使用温度比滑油高，燃油柜透气管油雾箱由于温差变化大更容易产生凝结水，万一管路堵塞凝结水排泄不畅，导致凝结水通过透气管进入柴油机曲柄箱污染滑油，或油雾箱堵塞使得凝结水通过透气管进入汽缸油，则后果会很严重。

此外值得一提的是，油雾箱泄放管路上不得设置任何阀门，图12的设计在油雾箱泄放管路上加了阀门，阀门只会减少管路流通面积，容易造成管路堵塞，如果忘记打开，后果等于管路堵塞。即使加了这个阀门，阀门应该是长期处于打开状态，阀门容易生锈卡死，没有任何作用，增加阀门增加成本。总之，应该保持油雾箱泄放管路的充分畅通。

本文作者：

思舶网（ShipParts.com）技术总监  陆建平