आधुनिक बड़े डीजल इंजनों का आर्थिक संचालन निकास गैस टर्बोचार्जर पर निर्भर करता है, जो डीजल इंजनों की शक्ति को लगभग 30% तक बढ़ा सकता है। उच्च-शक्ति वाले डीजल इंजनों में टर्बोचार्जर की मांग को पूरा करने के लिए, MAN कंपनी ने नवीनतम विकास उपलब्धियों और विनिर्माण प्रौद्योगिकी का उपयोग किया है, स्वतंत्र रूप से डीजल इंजन और टर्बोचार्जर के निर्माण में अपने अनुभव पर भरोसा करते हुए, टर्बोचार्जर की TCA श्रृंखला विकसित की है जो उपयुक्त हैं। 5400 से 30000 किलोवाट तक की शक्ति वाले डीजल इंजन।
एक बचाव जहाज 7200kW × 2 की शक्ति वाले दो MAN6L48/60CR इलेक्ट्रॉनिक ईंधन इंजेक्शन डीजल इंजन से सुसज्जित है, और प्रत्येक मुख्य इंजन एक TCA{5}}W टर्बोचार्जर से सुसज्जित है। अल्पकालिक संचालन के दौरान टर्बोचार्जर रोटर की अधिकतम गति 19800r/मिनट है, और निरंतर संचालन के दौरान रोटर की अधिकतम गति 19400r/मिनट है। अधिकतम बूस्ट दबाव 4 बार तक पहुंच सकता है, और निकास टरबाइन का अधिकतम स्वीकार्य सेवन तापमान 600 डिग्री है।
एक दिन जब जहाज सामान्य रूप से चल रहा था, इंजन कक्ष नियंत्रण कक्ष पर दाहिने मुख्य इंजन मॉनिटरिंग कंप्यूटर ने अचानक "टरबाइन डिस्क कूलिंग एयर प्रेशर कम" का अलार्म प्रदर्शित किया और दाहिने मुख्य इंजन पर भार कम करने का अनुरोध शुरू कर दिया। ड्यूटी इंजीनियर ने तुरंत इस स्थिति के बारे में पुल को सूचित किया, और संचालन के लिए दाहिने मुख्य इंजन को 50% से कम लोड पर लाना होगा। सूचना मिलने के बाद, ड्राइवर ने तुरंत दाहिने मुख्य इंजन पर लोड कम करने का ऑपरेशन चलाया। इस समय, इंजीनियर नियंत्रण कक्ष के दाहिने मुख्य मॉनिटरिंग कंप्यूटर पर म्यूट अलार्म रीसेट बटन दबाता है, और टर्बोचार्जर टरबाइन डिस्क का कम वायु शीतलन दबाव अलार्म गायब हो जाता है।
इसके बाद, मुख्य इंजन टर्बोचार्जर के लिए निर्देश मैनुअल से परामर्श लिया गया। मैनुअल में निर्धारित किया गया है कि मुख्य इंजन टर्बोचार्जर टरबाइन डिस्क का अधिकतम भार बिना किसी बूस्ट एयर कूलिंग के 70% से अधिक नहीं हो सकता है (निर्माता मॉनिटरिंग कंप्यूटर प्रोग्राम में टर्बोचार्जर गति के अनुरूप टर्बोचार्जर टरबाइन डिस्क का कूलिंग दबाव सेट करता है। एक बार कूलिंग दबाव विचलन निर्धारित मान ± 50एमबार से अधिक है, अलार्म 60 सेकंड की देरी के बाद चालू हो जाएगा, बशर्ते कि टर्बोचार्जर की गति 11600आर/मिनट से अधिक या उसके बराबर हो, और टर्बोचार्जर टरबाइन डिस्क कूलिंग प्रेशर मॉनिटरिंग प्रभावी होगी)। हालाँकि, मैनुअल ने विशेष रूप से टर्बोचार्जर टरबाइन डिस्क के लिए कम शीतलन वायु दबाव अलार्म का कारण नहीं बताया।
टर्बोचार्जर टरबाइन डिस्क की शीतलन प्रणाली को चित्र में दिखाया गया है।
आरेख से, यह देखा जा सकता है कि टर्बोचार्जर टरबाइन डिस्क कूलिंग सिस्टम में मुख्य रूप से टरबाइन डिस्क कूलिंग एयर इनटेक पाइप 2 (8), कूलिंग पाइप प्रेशर सेंसर 4, कूलिंग प्रेशर सेंसर इनटेक पाइप 3 और होस्ट कंट्रोल सिस्टम शामिल हैं। 5.
मुख्य इंजन में टर्बोचार्जर डिस्क के कम वायु शीतलन दबाव के मुख्य कारण इस प्रकार हैं: (1) शीतलन पाइप का दबाव सेंसर क्षतिग्रस्त है, जिसके परिणामस्वरूप गलत अलार्म होता है; (2) कूलिंग पाइप प्रेशर सेंसर के इनटेक पाइप से हवा लीक हो गई, जिससे प्रेशर सेंसर को कम दबाव महसूस हुआ; (3) कूलिंग पाइप लीकेज के कारण कम कूलिंग प्रेशर अलार्म होता है।
जहाज के डॉक होने के बाद, इंजन पर्यवेक्षक ने सबसे पहले बाएँ और दाएँ मुख्य इंजन बूस्टर के कूलिंग पाइप प्रेशर सेंसर पर अंशांकन परीक्षण किया। बाएँ और दाएँ दबाव सेंसर के परीक्षण मान समान थे, और दबाव सेंसर की खराबी को खारिज कर दिया गया था। इसके बाद, दाहिने मुख्य इंजन के कूलिंग पाइप सेंसर के इनटेक पाइप पर एक निरीक्षण किया गया, और यह पाया गया कि पाइपलाइन बिना किसी वायु रिसाव के सामान्य थी।
कूलिंग पाइप इनटेक पाइप को दो भागों में बांटा गया है: आंतरिक और बाहरी भाग। बाहरी तरफ टरबाइन डिस्क के लिए कूलिंग एयर इनटेक पाइप का निरीक्षण करना आसान है, अच्छी तरह से जुड़ा हुआ है, और हवा के रिसाव की कोई संभावना नहीं है। इसके बाद, इंजन पर्यवेक्षक ने दाहिने मुख्य इंजन टर्बोचार्जर के निकास गैस इनलेट कक्ष में टरबाइन डिस्क के कूलिंग पाइप को अलग किया और उसका निरीक्षण किया। यह पाया गया कि निकास गैस कक्ष में टरबाइन डिस्क के कूलिंग इनलेट पाइप के समकोण कोहनी पर थ्रेडेड स्लीव का जोड़ गिर गया था और कूलिंग की जड़ में टूटे हुए कूलिंग पाइप के जोड़ के साथ नोजल रिंग पर फंस गया था। पाइप.
सुरक्षा कारणों से, बाएं मुख्य इंजन टर्बोचार्जर टरबाइन डिस्क के एयर कूलिंग पाइप पर भी एक निरीक्षण किया गया था, और यह पाया गया कि बाएं मुख्य इंजन टर्बोचार्जर टरबाइन के सेवन कक्ष में एयर कूलिंग स्लीव के बोल्ट केवल ढीले थे और क्षतिग्रस्त नहीं.
जब उपर्युक्त दोष होते हैं, तो जहाज 1 वर्ष से कम समय के लिए कारखाने से बाहर हो गया है, और बाएँ और दाएँ मुख्य इंजन 1000 घंटे से अधिक समय से चल रहे हैं और अभी भी वारंटी के अंतर्गत हैं। जहाज प्रबंधन कर्मियों ने तुरंत बेड़े के रखरखाव पर्यवेक्षक और मुख्य इंजन सेवा प्रदाता को उपरोक्त स्थिति की सूचना दी। फीडबैक प्राप्त करने के बाद, मुख्य इंजन निर्माता ने बहुत महत्व दिया और दाएं मुख्य इंजन इनटेक स्लीव असेंबली को बदलने और बाएं मुख्य इंजन टर्बोचार्जर एयर कूलिंग स्लीव को फिर से कसने के लिए संबंधित सेवा प्रदाताओं को भेजा। अलग किए गए टरबाइन डिस्क एयर कूलिंग पाइप घटक को नोजल रिंग द्वारा अवरुद्ध कर दिया गया था और टर्बोचार्जर निकास टरबाइन रोटर अंत में प्रवेश नहीं किया था, जिससे गंभीर यांत्रिक दुर्घटनाएं नहीं हुईं।
एक बार जब अलग किए गए हिस्से का व्यास नोजल रिंग के वायु आउटलेट चैनल के एपर्चर से छोटा होता है, तो अलग किया गया हिस्सा टरबाइन ब्लेड में प्रवेश करता है, जिससे ब्लेड को नुकसान हो सकता है या यहां तक कि पूरे टर्बोचार्जर को बेकार कर दिया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण नुकसान हो सकता है।
थ्रेडेड कनेक्शन अनुचित सामग्री और असेंबली के साथ-साथ तनाव विश्राम के कारण उच्च तापमान पर विफलता की संभावना रखते हैं। उच्च तापमान पर बोल्ट का तनाव विश्राम एक विशिष्ट विश्राम घटना है। इस जहाज पर टरबाइन डिस्क के एयर कूलिंग पाइप का मध्य कोना एक थ्रेडेड स्लीव द्वारा जुड़ा हुआ है। एक बार जब जुड़ा हुआ धागा ढीला हो जाता है, तो मुख्य इंजन कंपन और गैस प्रभाव कंपन के संचरण के तहत ढीले थ्रेडेड आस्तीन का कंपन तेज हो जाएगा। श्वासनली के अंदर घूमने वाली दबाव वाली हवा ठंडी हो जाती है, जबकि श्वासनली के बाहर उच्च तापमान वाले निकास गैस प्रवाह का क्षरण होता है, जिससे न केवल थर्मल तनाव होता है, बल्कि टरबाइन डिस्क कूलिंग ट्यूब पर स्पंदनशील तनाव भी होता है।
टर्बोचार्जर डिस्क के एयर कूलिंग पाइप की क्षति के आधार पर, यह अनुमान लगाया जा सकता है कि इस खराबी का कारण यह है कि दाएं मुख्य इंजन के टर्बोचार्जर डिस्क का एयर कूलिंग पाइप सबसे पहले मध्य थ्रेडेड स्लीव के कनेक्शन पर ढीला हो गया। बार-बार चक्रीय थर्मल तनाव और स्पंदनशील तनाव के कारण ढीले कूलिंग पाइप को थकान विफलता का सामना करना पड़ा।
उपर्युक्त खराबी होने के बाद, उपकरण निर्माता दाएं मुख्य इंजन पर टर्बोचार्जर डिस्क के एयर कूलिंग पाइप असेंबली को बदलने के लिए एक सेवा प्रदाता भेजता है, और बाएं मुख्य इंजन टर्बोचार्जर पर एयर कूलिंग पाइप की ढीली थ्रेडेड आस्तीन को फिर से भेजा जाता है। कड़ा कर दिया. टर्बोचार्जर एयर कूलिंग पाइप के डिज़ाइन में गंभीर दोष हैं और इसका उपयोग करने से पहले इसमें सुधार किया जाना चाहिए। इससे पहले कि निर्माता टर्बोचार्जर में कोई सुधार करे, एकमात्र समाधान टरबाइन डिस्क के एयर कूलिंग पाइप के लिए निरीक्षण अंतराल को छोटा करना, कनेक्टिंग थ्रेडेड स्लीव्स का निरीक्षण करना और उन्हें ढीला होने से बचाने के लिए कसना था।
दो सुधार योजनाएं हैं: (1) मजबूत थकान प्रतिरोध वाली सामग्रियों का उपयोग करके और अधिक विश्वसनीय कनेक्शन विधियों को अपनाकर, टर्बोचार्जर टरबाइन डिस्क के एयर कूलिंग पाइप को फिर से डिज़ाइन करें; (2) टरबाइन डिस्क के एयर कूलिंग पाइप को हटा दें और टरबाइन डिस्क को बदल दें जिसे ठंडा करने की आवश्यकता नहीं है।