李 娜

● （廣州文沖船廠有限責任公司，廣州 510725）

MAN B&W 6S42MC7主機滑油壓力偏高的原因分析

李 娜

● （廣州文沖船廠有限責任公司，廣州 510725）

根據32000DWT散貨船主機MAN B&W 6S42MC7出現滑油壓力偏高的現象，并通過理論計算進行論證，結果表明，理論計算與現場測量結果基本吻合，同時采取了增加流量調節(jié)閥的改進措施。

6S42MC7主機；滑油壓力；原因分析

0 引言

主機是船舶的心臟,是動力裝置最核心的設備[1]。主機工作的好壞，將直接影響船舶的推進和正常航行。所以，主機各項運行參數是新造船主機動車與試航時的必檢項目。我公司為歐洲某船東建造的32000DWT散貨船主機在碼頭動車時出現主機滑油進口壓力偏高的現象，壓力偏高不利于主機滑油系統內部密封。為此需要及時查明原因，積極采取經濟可行的措施，保證主機各項參數正常運行。

1 主機滑油系統分析

32000DWT散貨船主機型號是MAN B&W S42MC7，額定功率是6480kW，額定轉速是136r/m。主機滑油系統主要由2臺主機滑油泵、1臺主機滑油自清濾器和1臺主機滑油冷卻器等組成，具體如圖1所示。

主機滑油泵采用了SHINKO深井式離心泵，兩臺互為備用，該泵設計流量為170m3/h，揚程為4.5bar(1bar=0.1 MPa)。主機滑油冷卻器采用了ALFA-LAVAL的板式冷卻器，熱交換量為570kW，滑油側壓力損失約為0.6bar。主機滑油自清濾器采用了 BOLL帶手動旁通的自動反沖洗濾器，精度為25μm，壓縮空氣吹洗，反沖洗壓差設定為0.6bar。

主機滑油系統采用干式油底殼式潤滑系統[2]，主機滑油泵將主機滑油循環(huán)艙內的滑油通過外部管路輸送到滑油油冷卻器，滑油被冷卻后通過主機滑油自清濾器過濾，過濾后的滑油進入主機，冷卻主機各處軸承等重要部件。主機滑油經底部兩個回油口返回到主機滑油循環(huán)艙，如此不斷地循環(huán)，滿足主機正常運轉需要。

圖1 主機滑油系統圖

2 滑油管路阻力計算

MAN B&W 6S42MC7主機滑油進口壓力正常設定值是 2.0bar～2.3bar，但主機碼頭動車時滑油進口壓力表讀數為2.8bar，比正常值高出0.5bar～0.8bar，經查主機滑油泵出口壓力表讀數約為4.3bar，基本滿足設計工況，所以問題沒有出在主機滑油泵上。再查主機滑油冷卻器進出口壓力表，壓差約為 0.3bar～0.5bar，完全在設備正常壓降范圍內。主機滑油自清濾器是自動反沖式，也沒有出現異常壓降。由此初步判斷，主機滑油流經外部管路時因管路總阻力小導致主機進口壓力偏高。

宏觀判斷需要理論依據支持。根據管路阻力計算方法，管路總阻力=各直管段摩擦阻力之和+所有附件的局部阻力之和[3]。

直管摩擦阻力P1按式(1)計算。

式中：P1為直管摩擦阻力(mH2O)；λ為管子摩擦阻力系數；L為管段長度(m)；di為管子內徑(m)；V為管內流體流速(m/s)；g 為重力加速度(9.81m/s2)；ρ為密度(kg/m3)。

管路附件的局部阻力P2按公式(2)計算。

式中：P2為管路局部阻力(mH2O)；ζ為局部阻力系數；V為管內流體流速(m/s)；g為重力加速度(9.81m/s2)；ρ為密度(kg/m3)。

根據上述管路阻力計算公式，結合CATIA三維模型中提取的實際管路放樣的具體數據，如管路放樣長度、彎頭形式、數量等參數，具體計算過程如表1所示。計算結果表明主機滑油流經外部管路與設備時的總阻力約為1.49bar，如此主機滑油進口的壓力為 4.3bar-1.49bar=2.81bar，這樣理論計算壓力與實際壓力表讀數基本吻合。

3 主機滑油系統改進措施

通過理論計算可知，6S42MC7主機滑油進口壓力偏高的主要原因是管徑偏大導致管內流速小，管路布置順暢等導致滑油在管路中的總阻力減小。找到了問題的根源，需要對癥下藥才能解決問題。如果采用減小管徑以增大流速與阻力的修改方案無異于重新設計，修改量太大將造成重大的經濟損失。最終采用在原有管路保持不變的基礎上增加1個流量調節(jié)閥，如圖1中的LOV16以增大管路阻力的方案。圖2是實船改進后布置在主機滑油冷卻器進口處的青銅調節(jié)閥，此閥操作方便，易于調節(jié)，而且價錢較低，節(jié)省了修改大量管路的成本。調節(jié)閥安裝調好后試航期間測量主機滑油進口流量與壓力均在正常范圍內。

圖2 實船安裝調節(jié)閥圖片

4 小結

通過對主機滑油管路阻力的理論計算，分析出主機滑油壓力偏高的根本原因，并設計了具體改進方案。既解決了實際發(fā)生的問題，又積累了阻力計算的寶貴經驗，便于新船項目設計階段預估可能潛在的問題，真正做到設計階段早期發(fā)現問題，早期處理，避免后期類似現象的發(fā)生。

[1]徐筱欣. 船舶動力裝置[M]. 上海: 上海交通大學出版社, 2007.

[2]陳鐵銘，謝榮.船舶管系[M]. 北京: 人民交通出版社，2007.

[3]中國船舶工業(yè)總公司編. 船舶設計實用手冊-輪機分冊[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社, 1998.

Reason Analysis on MAN B&W 6S42MC7 Main Engine LO High Pressure

LI Na
(Guangzhou Wenchong Shipyard Co., Ltd, Guangzhou 510725, China)

Based on MAN B&W 6S42MC7 main engine LO high pressure phenomena on 32000DWT bulk carrier, it is proved by theoretic calculation that the theoretic calculation matches the measured record. The adjusting flow valve is used for the improvement.

6S42MC7main engine; LO high pressure; reason analysis

U664.12

A

李娜（1977-），女，工程師。主要從事船舶機裝的設計與項目管理工作。