ALFALAVALFOPX610型分油机故障.docx

1、ALFALAVAL FOPX610型分油机故障ALFA-LAVAL FOPX-610型分油机故障分析专业班级： 姓 名： 指导老师： 摘要：鹏祥轮重油分油机为Alfa-Laval 型分油机，本文首先介绍了Alfa-Laval FOPX610型号分油机的工作原理以及特点，接着介绍了Alfa-Laval 610 型号分油机的日常维护保养工作。然后介绍了分油机的基本操作要求。最后通过一个分油机出水口跑油的故障实例对该型号的分油机做了详细的介绍，根据拆装分油机和分析总结故障起因，并且利用所学知识通过分析提出了解决故障的方法，为我船分油机的维护保养提供了参考和借鉴。关键词：分油机 维护保养 故障ABST

2、RACT: M/V Pengxiang is equipped with the Alfa-Laval oil separators for F.O. Firstly this paper introduces the characters and working principals of the Alfa-Laval 610 oil separation system, describes the daily maintenances of the Alfa-Laval 610 oil separator and then it introduces the basic require o

3、f manipulating. Finally this paper gives the detailed information about the Alfa-Laval oil separators in “Pengxiang” by introducing a real malfunction that out of oil from the discharge point of water. According to disassembly and assembly the oil separator, analysis the cause of the malfunction, we

4、 found out the method to solve the real problem by our knowledge learned from the school. By doing this paper, it give some suggestions on the maintenances of our oil separator.Keywords: oil separator maintenance malfunction前言51 ALFA-LAVAL型分油机工作原理5 1.1 ALFA-LAVAL型分油机排渣原理5 1.2 主要特点8 1.3 自动化控制简介82 ALF

5、A-LAVAL型分油机操作要求10 2.1 启动前的检查 10 2.2 分油期间检查及排渣处理 10 2.3 停止分油机运转 10 2.4 使用中注意事项 103 常见故障分析和防范措施 11 3.1 常见故障、原因和纠正措施11 3.1.1 出水口跑油11 3.1.2 排渣口跑油12 3.1.3 异常震动和噪音12 3.1.4 分油效果不佳13 3.1.5 油泵供油不足13 3.1.6 控制系统故障14 3.2 建立严格的管理制度 14 3.2.1 主管分油机人员的职责14 3.2.2 当班人员职责14 4 故障实例分析 15 5 结论 16 参考文献 17ALFA-LAVAL FOPX-6

6、10型分油机故障分析前言 船舶柴油机所用的燃油在使用前必须经过净化处理，除去其中的水分和杂质。而柴油机系统润滑油在使用过程中应循环净化，除去其润滑过程中产生和进入的各种杂质。油料净化中的核心环节是离心分离，离心分离的最主要设备是离心式分油机。船用分油机是船舶燃油、滑油进行净化、提纯以及污油再生的一个设备非常 重要的设备，因为当代大型海船大多以柴油机为动力，其使用的燃油大都是价格 低廉的重油。而重油本身是一种混兑油，本身会含有较多的硫分、灰分、水分、 机械杂质和沥青等，不同规格的燃油混合也会产生悬浮物，影响燃油品质。所以为了保证主机能够正常工作和延长机器保养时间，延长机器的使用寿命和提高机器的工

7、作质量，燃油在进入主机之前必须经分油机除去水分和杂质;所以说分油机是船舶重要的设备之一一点也不为过。1 ALFA-LAVAL型分油机工作原理1.1 ALFA-LAVAL型分油机排渣原理 ALFALAVAL（阿法拉伐）分油机是船舶油品处理设备的主流品牌，在此以其FOPX-610型分油机为例解析其排渣原理。分油机是一种离心式沉淀设备，作用是将待分离油中的杂质颗粒和水分分离，基本原理是利用分离盘之间的微小间隙和分油机高速旋转的离心力将杂质颗粒和水分等密度较大的成分分离出去。实际上，原始原理与一杯有杂质的水杂质的沉淀过程是一样的，水中杂质受重力作用而向下运动，对于高速旋转的分离桶中的待分油，除受重力作

8、用，还有离心力，之于所受重力，离心力大了几千倍，杂质快速向外运动。根据流体力学，固体杂质颗粒在分离盘中的径向速度为：式中符号分别为：杂质与纯油的密度差，Kg/m3；杂质颗粒的直径，m；分离盘的旋转角速度，rad/s；分离盘的分离半径，m；燃油的绝对粘度，kg/ms；工作水高速旋转产生的对滑动底盘的动压头以及开启水高速旋转产生的对滑动圈的动压头可由下式得到：式中符号分别为：工作水或开启水进入其水空间的入口处半径，m；工作水或开启水其水空间的最大半径，m；水的密度Kg/m3；水的旋转角速度rad/s；上式忽略了工作水和开启水进口压力的影响，当工作水或开启水在其腔室高速旋转时产生的动压头足以密封滑动

9、底盘和克服滑动圈弹簧弹力。阿法拉伐分油机排渣过程如下图解：W：密封圈；I：排渣口；K：滑动底盘；X：密封堵头；Y1：开启室；N：定量环；Y2：定量室；L：滑动圈；0：弹簧；R：密封圈；M1：Y1的泄水小孔；M2：Y2的泄水小孔；W15：开启水；W16：工作水图1正常分油运行图2准备排渣图3排渣中图4排渣后正常分油运行期间（图1），密封堵头X受弹簧作用封住水出口，工作水W16每过一定时间补充一次，弥补蒸发和泄露造成的损失，滑动底盘K下部充满工作水。准备排渣（图2），工作水W16持续提供，开启水W15提供约三秒，在此期间，开启室Y1充满水，少许水从泄水小孔M1泄出，开启室内高速旋转的开启水所产生的

10、动压头对滑动圈向下的压力，克服弹簧0弹力，即f3f，使滑动圈L向下滑动，其上的密封堵头X随滑动圈L一起下移。排渣中（图3），由于密封堵头X的下移，工作水从水出口泄出进入开启室Y1，开启室中的水经数个垂直孔大量进入定量室Y2，有少量水经泄水小孔M1、M2泄放，由于滑动底盘K下面的工作水泄放出去，水的动压头消失，滑动底盘下滑，即f1f2，打开排渣口I进行排渣。当定量室Y2渐充满水时，滑动圈L上下空间水压力趋于相等，在弹簧作用下，滑动圈上移复位，密封堵头封住水出口。排渣后（图4），由于工作水W16的持续供水，滑动底盘K下部空间很快充满水，再次把滑动底盘K托起封住排渣口I，排渣结束，滑动圈L上下腔室Y

11、1、Y2中的水经泄水小孔M1、M2泄放。排渣程序完毕。设计排渣口打开的时间仅为0.1S左右，由开启室Y1定量室Y2的容积、泄水孔M1、M2的直径等参数共同实现。在此时间内，将使分油机分离盘外侧约70%容量的渣质和水从排渣口排出。1.2 主要特点 FOPX610 型为部分排渣分油机， 该分油机的特点是燃油可以连续的供给分 油机，在出水口安装由微机控制的放水电磁阀，供油换向三通阀在分油机启动、 故障和停止时将燃油导回沉淀柜，而在正常的运行中始终处于分油机供油状态。 每次排渣其排渣口只打开很短时间， 排出量是分离片外缘和壳体之间容积的百分 之七十。分油机取消了比重环，而是多了流量控制盘，不使用比重环

12、是为了适应 所处理的油料比重在不断增加的要求。在控制方面，控制器不再是简单而固定的 时序控制， 而是以净油中水分含量为主要目标的具有可变程序的时序-程序控制过程。该控制系统还具有自诊断功能，如果出现问题会给工作人员提供足够的提示。该分油机的工作状态由 EPC400 控制单元来控制，附加 WT200 型水份传感器来监控分油机的分油效果。1.3自动化控制简介EPC400 控制单元是 FOPX 型分油机控制系统中的一个重要组成部分，它的主要作用是用于监控分油机的处理过程。它控制分油机的启动、分油、排渣和停止时序。它是通过从传感器来的信号监视整个过程，在实际参数超过范 围时发出报警。该控制单元可以对不

13、同的工况编程，编程是通过设定一些诸如分油机类型、时间、时间极限等参数来实现的。一些参数在安装时已经设定好了，但在处理的过程中可以非常简单的进行调节。该控制单元同时还具有一个比例积 分调节器来控制 Alfa Laval 的电器、蒸汽或者其他带有控制阀的加热器。EPC400 控制单元的报警功能设计是用来保证分油系统始终处在安全状态。 该单元有两种 不同的报警功能，与传感器有关的报警功能在 EPC400 控制单元的面板上由发 光二级管模拟显示；与显示窗有关的报警功能在 EPC400 控制单元的显示窗显 示警报代码， 报警时，显示窗左边闪耀，右边常亮。若是同时出两个以上的报警，EPC400 控制单元将

14、按警报的优先顺序来显示。WT200 水分传感器的主要做用 是探测分油机排油中水分的含量，然后将其转换为电信号传送给 EPC400 控制 单元，EPC400 控制单元将这一数值和预先设定的触发数值相比较，再决定分油机的动作。由于分油机所分油品中含有的水分不同， EPC400 控制单元的控制过程就有所不同。例如油中无水分、中等水分、高水分和极高水分，控制单元对分油机的自动控制过程就有所不同。油中无水时分油机工作循环 （1）补充水加入分离筒，其作用主要时用来软化油渣，以达到良好的排渣效果。 （2）控制单元存入一个参考值。 （3）当最大的排渣时间间隔过去之后，加入置换水，用来减少排渣时的燃油损失。 （

15、4）在正常的分离过程中，油水分界 面逐渐向里移动，但是还达不到分离盘的边缘，所以没有水分和净油一起排出分油机。 （5）当油水分界面达到分离盘边缘时，水分传感器就可以检测到净油中存 在的轻微的水分变化，一旦达到触发值，即可排渣。以后又加入补充水，存入一个新的参考值为起点，开始另一个工作循环。中等水分分油机工作循环 （1）排渣后加入补充水。 （2）存入一个新的参考值。 （3）在两个最大排渣间隔期过去之前，被分离出来的水分集中在分离筒油渣空间的最外缘，并逐渐向 分离盘边缘靠近。 （4）当微量水分随同净油一同排出分油机后，水分检测器会检测到，EPC400 控制单元马上会进行一个不需要加入置换水的排渣过

16、程。以后又 加入补充水、存入一个新的参考值为起点，开始另一个工作循环。 高水分分油机工作循环 （1）在最小的两个排渣间隔期故去之前，水分传感器的信号达到触发值。 （2）打开排水阀，以减少分离筒内部的水分。 （3）当传感器的信号已经减小， 并且返回到触发值以下，放水阀仍旧保持开启一小段时间。 （4）在最小的排渣间 （5）在最小的两个排渣间隔期之后，在隔期过去之前 13 步可能会重复出现。 有触发信号出现，排水阀不在开启，而是进行一个不需要置换水的排渣过程。下一个工作循环以存入一个新的参考值开始，而不需要加入补充水。 水分极高情况下的分油机工作循环 （1）在最小的两个排渣间隔期故去之前，水分传感器

17、的信号达到触发值。 （2）打开排水阀。 （3）如果水分传感器信号在 2min 内不能减到触发值以下，就进行一次不要置换水的排渣过程。 （4）下一工作循环是以存入一个新的参考值开始，而不需要加入补充水。 （5）在两个最小的排渣间隔期过去之前再次达到触 发值，立即排渣并且停止工作循环。然后分油机开始报警，如果两个连续的工作循环中持续极高的水分，将给出一个报警。2 ALFA-LAVAL 型分油机操作要求2.1 启动前的检查在启动前除应检查分油机齿轮箱滑油油位、刹车装置、分离筒和摩擦离合器、各种阀件的开关位置是否符合要求外，还应检查加热器、空气起源是否正常，EPC 400 各设定参数是否符合要求。以上

18、准备工作完成后，可以进行启动操作。启动分油机燃油供给泵，将蒸气加热阀打开，将温度控 制器调到 98摄氏度。注意，调节进油温度时要慢慢的调，不能一下就调到98摄氏度。待温度达到要求以后，启动分油机，等分油机的转速达到要求以后，按下 EPC400 控制单元的进油按钮，给分油机供油。观察分油机供油以后工作是否正常，有无异常的震动或是噪音。通过 EPC400 上的显示数据，来判断分油机的状态，如果一切都正常，说明分油机开 始正常的工作。2.2 分油期间检查及排渣处理 分油期间经常注意出水口和排渣口是否跑油、齿轮箱滑油油位、日用油柜和沉淀柜油位、高置水箱水位、分油机和供油泵的运转情况等。注意分油机各种故

19、障报警、消除警报并排除故障。 当运行到选定的时间时，由程序自动引发进行排渣，排完渣后又恢复正常分油作业。也可以在巡回检查时手动激活排渣操作，观察排渣过程是否正常，发现可能存在的问题并提前排除掉。2.3 停止分油机运转 首先，先将分油机手动排渣，以防止下次分油启动时由于油渣的粘连无 法启动。从控制单元开始自动进行一次排渣。手动排渣后，按下 EPC400 控制单元上的分油机停止分油的按钮，分油机会自动按照程序排渣一次，然后分油机才开始停止分油。手动停掉分油机进油的蒸气加热阀，同时将温度调节指针调到适当位置。一段时间以后，当 EPC400 控制单元显示分油机的工作状态为 OFF 时，手动停止分油机燃

20、油供给泵。等分油机完全停止以后，合上分油机的刹车器。 由上可见，全自动分油机需要人工启动的设备依启动的先后顺序为供油泵、加热器和分油机，停止分油时的停止顺序与启动顺序相反，而且一定等油温下降后才能停止供油泵。2.4 使用中的注意事项 开启分油机前要将分油机的刹车器松开，启动后看旋转的方向是否正确，正确方向是顺时针。检查有无异常的振动，在启动之初当分油机通过临界转速时会有振动，这都属于正常现象，在使用中要逐渐了解振动的表现和规律。如果分油机在正常的工作中有异常的振动，那么就要立即停止分油机。并查找分油机震动的原因，在未找到故障的原因之前不能开启分油机。若是开启，因为分油机内部的高速旋转，严重时会

21、造成分油机部件的损坏甚至伤人。一般情况下震动都是因为分油机内部脏污或是在分油机安装不当导致不平衡所引起的。在分油机刚启动时，启动电流会比分油机正常工作时的电流大很多，但是随着分油机转速升高，分油机的电流会逐渐的降低并维持在一个稳定的数值上。如果分油机的工作电流维持在较高的数值上不变，这说明分油机跑油，这种情况必要时要停止分油机进行检查。分油机正常工作以后要检查供油流量是否正常，调节出口压力为2.0br。 如果要使分油机停止工作，最好是手动的对分油机进行排渣一到两次，因为分油机排渣孔会有一些积累的油渣，若不排出去，由于油渣的粘连，下次启动有可能使分油机马达负荷过大，无法启动分油机。在没有完全停止

22、之前不能进行分解工作，因为其内部高速旋转时会有伤人的危险。在对分油机的日常使用和巡班检查时，主要是检查分油机有无异常噪音，异常震动，螺栓有无松动，进出油管的连接是否有松动，有无漏油，涡轮室滑油液位是否正常等3 常见故障分析和防范措施3.1 常见故障、原因和纠正措施分油机难免出现故障。为避免或延缓再次发生相同故障，分油机的管理，主要是通过故障现象，来推断产生故障的原因，确定故障确切部位，进而采取针对性养护措施。对于提高工作效率，降低船舶工作人员的工作量，这些具有重要意义。3.1.1 出水口跑油出水口跑油是分油机最常见的故障，原因很多，主要有：（1）比重盘内口径不当；（2）进油量过大；（3）分离筒

23、内积聚污物太多，排渣口脏堵；（4）配水盘故障，水封建立不起来；（5）加热不够，进口油温太低；（6）高置水箱水位过低导致托盘没有托起，等。 虽然原因很多，但大多是由排渣口脏堵引起的，只需将分油机进油阀关闭，手动排渣一到两次，故障多能排除。 其它原因，如分油机出油阀没有打开或没有全部打开引起跑油，不属于机械故障，就不再讨论了。 按故障表逐一排查，不仅费时费力，而且可能使问题复杂化甚至根本找不到毛病。不妨采用这样的思考方式加以分析，例如：（1）上午分油机正常，下午就跑油了，显然可以排除比重盘内径太小。（2）若进油量太大，只需将进油阀关小一点(注意，这时要手动排渣一次，否则，跑油现象 未必会停止)。（

24、3）至于是不是分离筒内污物太多，可以查看轮机日志，看是不是到该拆洗分油机的时间了。根据笔者经验，自动排渣式分油机一般一到二个月洗一次就可以了；但若是重油太脏，则应增加排渣次数(调小排渣间隔时间，含渣量低于03的重油，每分离1000升排渣一次)。（4）配水盘故障，一般是橡皮圈老化，弹性不足，密封性降低所致，应该按照橡皮圈的寿命定期更换；另一种可能是工作水不干净，配水盘脏赌，应该清洗配水盘，更换橡皮圈。（5）至于“进口油温太低”和“高置水箱水位过低”等原因，目测就能确定。 经上面分析可知，尽管一件事物纷繁复杂，经过条理的分析，就会变得简单清晰。这种思考方法很重要，可以运用到其它各项工作中去。3.1

25、.2 排渣口跑油排渣口跑油是船舶上分油机常见的故障，这是由于排渣口未能封闭。受离心惯性力的作用，待净化的燃油进入分离盘之间后，随分离盘一起高速回转。而排渣口未能封闭，所以被净化了的燃油随排渣口跑出，引起出油口低压报警，即造成排渣口跑油。排渣口跑油的原因有以下几类：（1）第一类原因是滑动圈不能上移堵死密封水腔泄水口。原因是：a.分离筒上泄水小孔堵塞，不能泄水；b.滑动圈下方弹簧失效；c.滑动圈上方塑料堵头失严。（2）第二类原因是滑动底盘下部缺密封水，原因是：a.高置水箱无水；b.工作水系统管道或控制阀堵塞或严重漏泄；c.滑动底盘周向密封圈失效漏泄。（3）第三类原因是滑动底盘与分离筒盖不能贴紧，原

26、因是：a.滑动底盘上端面主密封环失效；b.传动齿轮和轴承过度磨损使立轴下沉。3.1.3 异常振动和噪音振动故障也是分油机主要故障之一。有异常振动就会有噪音，二者一般同时出现。引起异常震动的原因有很多，主要有：（1）分离筒分离盘装配分油机的异常振动，若是突然发生的，很可能是内部某个部件损坏，如减振弹簧失效或 断裂，齿轮损坏，滚珠轴承损坏，立轴底部滚珠破碎或弹簧失效等；相反，若分油机的异常振动是是逐步加大的，而且也不是很剧烈。可能是分离筒内太脏。遇到分油机异常振动或者异常噪音时，首先应该立即关闭进口阀，然后停掉分油机，合上制动摩擦手柄，以免事故进一步扩大。不必急于打开分油机，应认真思考可能的原因。

27、分油机部件众多，结构紧凑，应细心注意拆装和清洗的每个细节，以避免装配产生的振动。 一般来说，每个分离盘的外表面有四六条隆起的筋，保证分离盘将油隔成的各薄层的厚度，有利于分离盘的稳定，便于油水渣的分离。清洗后装配分离盘时，使分离盘内缘的缺口对准盘架上的定位键，最好按照分离盘编号顺序装入，以保证分离盘四周的分配孔轴向对正而形成垂直的配油通道，让油液经过此通道流至各分离盘间进行分离。如果隆起的筋坏了，应更换该分离盘。 对于新手来说，很容易误以为每个分离盘都是一样的。其实，最上面的和最下面的分离盘，都和其它的分离盘不一样，如果装错了，不但分离效果不理想，还可能引起振动。另外，分离筒本体上有一个凹槽，组

28、装时注意将盘架上的定位键对准该槽，否则装配压盖时压不紧，而且运行时容易产生振动。 值得一提的是，分离筒本体和主轴之间是通过锥形锁紧螺母紧固的。该锁紧螺母为反螺纹，与分油机运转方向相反。为便于下次拆装，装配时可涂些牛油。 以上任何一个步骤出现问题，都可能使分离筒的动平衡受到破坏，从而产生异常振动。（2）立轴自身磨损以及底部滚珠损坏立轴自身被磨损的情况很少见，但装配或操作不当也会发生。（3）分离片太脏现代船舶装配的都是自动排渣式分油机，由于执行ISM 规则，大都能做到定期清洗，因此很少是由于分离片脏而引起分油机振动。如果确是分离片脏了，不妨拆开清洗一下。（4）分油机齿轮间隙过大，齿轮箱滑油不足导致

29、齿轮干磨，中间滚珠轴承损坏等，都能引起分油机振动。若联轴器上的磨擦片失效，不仅引起振动，还会发生跑油现象。3.1.4 分油效果不佳分油效果不好，主要指分离后的油中水分依然很多，或排水中含油，或油中渣滓分离不干净。（1）油中含水 可能有以下几种原因，并分别通过相应方法解决：a. 水封水不足，或者是水封受到破坏重新启动分油机；b. 比重环口径太小更换比重环；c. 油温过低调节进口油温；d. 进口油中水分太多沉淀油柜放残水。 一般分油机对含水量低于5的重油有最好的分离效果。如果含水量大于此，分离效果将会大幅降低。事实上，重油含水量大都低于1，出现重油含水量太大，多是沉淀油柜长期不放残水或者油舱已用至

30、底部所致。（2）排水中含油可能有以下几种原因，并分别通过相应方法解决：a. 进口油量过大适当调小油量；b. 比重环口径过大更换比重环。（3）油中渣滓分离不干净可能有以下几种原因，并分别通过相应方法解决：a. 重油太脏降低分离量，必要时可循环分油；b. 排渣间隔时间太长减小排渣间隔时间；c. 进口油量太大降低分离量；d. 进口油温过低，油黏度大适当调高油温。如果效果还是不明显，很可能是分油机太脏了，应该清洗检查。3.1.5 油泵供油不足分油机上的油泵一般都是自带式齿轮泵，它的容量一般都大于分油机的额定工作流量，很少会出现油泵供油不足。遇到油泵供油不足，首先听听油泵有没有不正常的声响，再从声音判断是吸