द्वितीय. एसटीसी टर्बोचार्जर विफलता मामले
हाल के वर्षों में, एक बड़ा जहाज़ दीर्घकालिक नेविगेशन में रहा है। जहाज के डीज़ल इंजन ने उच्च तीव्रता वाली परिस्थितियों में लगभग 11,000 घंटे का संचालन जमा किया है।
मुख्य प्रणोदन इंजन एक PA6 श्रृंखला चार-स्ट्रोक डीजल इंजन है जिसमें 16 सिलेंडर 60 डिग्री पर V आकार में व्यवस्थित होते हैं, जिसमें 280 मिमी का बोर और 290 मिमी का स्ट्रोक होता है। अधिकतम एकल-सिलेंडर विस्फोट दबाव 14.5MPa से कम या उसके बराबर है, और अधिकतम एकल-सिलेंडर निकास तापमान 580 डिग्री से कम या उसके बराबर है। अधिकतम निरंतर गति 1000r/मिनट है, और रेटेड पावर 5184kW है। यह एसटीसी टर्बोचार्जर से लैस है।
लंबे समय तक उच्च तीव्रता के उपयोग के कारण, इस जहाज पर पीए 6 डीजल इंजन के निकास गैस टर्बोचार्जर में अक्सर खराबी होती है, जिसके परिणामस्वरूप नोजल क्षति, ब्लेड क्षति, तेल सील रिसाव और बीयरिंग पहनने जैसी विभिन्न समस्याएं होती हैं।
दो विशेष रूप से विशिष्ट मामले उल्लेखनीय हैं:
1. एक निश्चित डीजल इंजन के बी-पंक्ति टर्बोचार्जर में अचानक असामान्य शोर उत्पन्न हुआ। जांच करने पर, यह पाया गया कि निकास प्रणाली का विस्तार जोड़ पुराना हो गया था और गिर गया था, जिससे टुकड़े टरबाइन के अंत में प्रवेश कर गए और नोजल रिंग को नुकसान पहुंचा।
2. एक सुबह, किफायती गति (डीजल इंजन गति: 660 आर/मिनट, नियंत्रणीय पिच प्रोपेलर पिच अनुपात: 90%) पर नौकायन करते समय, ड्यूटी इंजीनियर ने ए-पंक्ति टर्बोचार्जर से एक असामान्य "भनभनाहट" ध्वनि सुनी। नियमित निरीक्षण के दौरान कुछ डीजल इंजन। एक दृश्य निरीक्षण में टर्बोचार्जर के हल्के झटकों का पता चला, जिसकी तीव्रता बढ़ती जा रही थी। इंजीनियरिंग दल ने तुरंत आपातकालीन उपाय किए, बिजली प्रणाली की गति कम कर दी और प्रणोदन को डिस्कनेक्ट कर दिया। इस प्रक्रिया के दौरान, टर्बोचार्जर से हल्की जली हुई गंध निकली। शटडाउन करने और इंजन को हाथ से मोड़ने के बाद, ए-पंक्ति टर्बोचार्जर के निचले अवलोकन पोर्ट से चिकनाई वाला तेल लीक होता पाया गया। बाद में डिस्सेप्लर और निरीक्षण से पता चला कि तेल सील की अंगूठी विफल हो गई थी और स्लाइडिंग बियरिंग खराब हो गई थी, जिससे चिकनाई वाले तेल के दबाव में अचानक गिरावट आई थी। निम्नलिखित अनुभाग कारणों का विश्लेषण करने और इस दोष मामले का निदान करने पर ध्यान केंद्रित करेगा।
तृतीय. एसटीसी टर्बोचार्जर के दोष कारणों का विश्लेषण
1. टर्बोचार्जर से असामान्य शोर
(1) ऊँची आवाज वाली, तीखी चीख।
यह नोजल रिंग क्षेत्र में कमी, डिफ्यूज़र प्रवाह क्षेत्र में कमी और टर्बोचार्जर गति (ओवरस्पीड) में वृद्धि के कारण होता है।
(2) "बज़िंग" बढ़ती ध्वनि, बूस्ट दबाव में महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव और डीजल इंजन के अस्थिर संचालन के साथ।
यह इनटेक सिस्टम में रुकावटों के कारण होता है, जिसमें एयर कूलर की खराबी, इनटेक पैसेज, इंटरकूलर, कंप्रेसर की खराबी, वाल्व क्लीयरेंस में कमी और गलत वाल्व टाइमिंग शामिल है।
(3) "sssss" और "pppp" ध्वनियाँ।
ये मुख्य रूप से टर्बोचार्जर और पाइपलाइन के बीच निकला हुआ किनारा कनेक्शन पर हवा के रिसाव के कारण होते हैं। निकास टरबाइन के अंत में, एक "पप्प" उच्च गति वाली स्पंदनशील ध्वनि होती है, जबकि इनटेक कंप्रेसर के अंत में, एक "एसएसएसएसएस" निरंतर उच्च गति वाली वायुप्रवाह ध्वनि होती है। दूसरा संभावित कारण धौंकनी का टूटना है।
(4) टर्बोचार्जर के असामान्य कंपन के साथ, धातु से यांत्रिक स्क्रैपिंग ध्वनियां।
यह बेयरिंग और शाफ्ट के बीच क्लीयरेंस में बदलाव (या तो बढ़ रहा है या घट रहा है), इंपेलर और वॉल्यूट के बीच कम क्लीयरेंस, इंपेलर विरूपण, रोटर जर्नल पर सनकी घिसाव, फ्लोटिंग स्लीव या थ्रस्ट प्लेट का गंभीर घिसाव, के कारण होता है। या रोटर के गतिशील संतुलन में व्यवधान।
(5) टरबाइन में गंभीर कार्बन जमा होने या सुपरचार्जर में विदेशी वस्तुओं के गिरने से होने वाला असामान्य कंपन और शोर, जिसके परिणामस्वरूप ब्लेड और नोजल को नुकसान होता है।
2. टर्बोचार्जर का असामान्य कंपन
उच्च गति से घूमने वाले यांत्रिक उपकरण के रूप में, टर्बोचार्जर में असामान्य कंपन के मुख्य कारणों में घूमने वाले हिस्सों को नुकसान, रोटर के गतिशील संतुलन की हानि और गंभीर उछाल शामिल हैं। उछाल के कारण का विश्लेषण पहले ही किया जा चुका है।
(1) ब्लेड टूटना।
यह मुख्य रूप से विदेशी वस्तुओं या टूटे हुए पिस्टन के छल्ले या वाल्व के टुकड़ों के प्ररित करनेवाला में प्रवेश करने, टर्बोचार्जर के ओवरलोड होने या मजबूत बाहरी वायु प्रवाह उत्तेजना आवृत्ति या निकास गैस दालों के कारण ब्लेड की प्रतिध्वनि के कारण होता है, जिससे टर्बोचार्जर को नुकसान होता है।
(2) बर्नआउट सहन करना।
मुख्य कारणों में अपर्याप्त चिकनाई वाले तेल की आपूर्ति, अत्यधिक असर भार, घर्षण जोड़ी में मिश्रित अशुद्धियों के कारण होने वाली यांत्रिक क्षति, रोटर गतिशील असंतुलन और शाफ्ट झुकने की विकृति आदि शामिल हैं। ये कारक रोटर के अक्षीय आंदोलन का कारण बनते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गंभीर कंपन होता है। टर्बोचार्जर.
(3) रोटर गतिशील संतुलन का नुकसान।
लंबे समय तक उपयोग से अनिवार्य रूप से ब्लेड घिसना, बेयरिंग घिसना, शाफ्ट विरूपण आदि होता है, जिससे स्वाभाविक रूप से रोटर गतिशील संतुलन खो देता है।
3. टर्बोचार्जर तेल रिसाव
टर्बोचार्जर तेल का रिसाव मुख्य रूप से कंप्रेसर में अत्यधिक वैक्यूम के कारण होता है, जिसके कारण तेल अंदर चला जाता है (जैसे कि जब एयर फिल्टर या कंप्रेसर बंद हो जाता है), रिटर्न ऑयल लाइनें अवरुद्ध हो जाती हैं, सिस्टम में अत्यधिक तेल की आपूर्ति होती है, और तेल सील की विफलता होती है ( जैसे कि तेल सील रिंग का अत्यधिक घिसाव या तेल सील रिंग की अपर्याप्त लोच)। गंभीर तेल रिसाव के कारण टर्बोचार्जर सामान्य रूप से काम नहीं कर सकता है [5]।
चतुर्थ. एसटीसी टर्बोचार्जर दोष मामलों का निदान और उन्मूलन
1. दोष निदान और प्रबंधन प्रक्रिया
जब टर्बोचार्जर के संचालन के दौरान कोई खराबी आती है, तो आपातकालीन उपाय किए जाने चाहिए, खराबी का विश्लेषण किया जाना चाहिए और खराबी को तुरंत समाप्त किया जाना चाहिए। दोष समाप्त हो जाने के बाद, इसे वापस उपयोग में लाने से पहले आवश्यक सत्यापन किया जाना चाहिए।
निम्नलिखित चरणों का पालन किया जाना चाहिए:
(1) यदि आवश्यक हो तो वाहन रोकें (बड़ी खराबी के मामले में, जैसे असामान्य शोर);
(2) वास्तविक समय में गलती की घटनाओं को रिकॉर्ड करना और उनका निरीक्षण करना;
(3) दोषपूर्ण भाग का सटीक पता लगाएं;
(4) दोष का कारण निर्धारित करें;
(5) दोष घटना की पुष्टि करें;
(6) दोष दूर करने का उपाय करना;
(7) सत्यापित करें कि दोष समाप्त हो गया है या नहीं।
2. समस्या निवारण के तरीके
खंड III में कारण विश्लेषण के आधार पर, टर्बोचार्जर की असामान्य गुनगुनाहट ध्वनि, स्पष्ट उछाल, गंभीर झटकों, मंदी के दौरान जलने की गंध और शटडाउन के बाद अवलोकन छेद खोले जाने पर चिकनाई वाले तेल का रिसाव पाया गया।
उपरोक्त निर्णय से, खराबी के संभावित कारण तेल सील की विफलता, बेयरिंग और शाफ्ट के बीच के अंतर में वृद्धि, रोटर के असंतुलन के कारण अक्षीय गति और रगड़ हो सकते हैं, जिससे टर्बोचार्जर का मजबूत कंपन हो सकता है। .
टर्बोचार्जर के विशिष्ट दोषों का निवारण करते समय, सबसे पहले उपस्थिति, दोष घटना, चिकनाई तेल की खपत, स्नेहन के बाद तेल की गुणवत्ता और डीजल इंजन ऑपरेटिंग मापदंडों के आधार पर प्रारंभिक विश्लेषण किया जाना चाहिए। फिर, टर्बोचार्जर को अलग किया जाना चाहिए, और सभी घटकों का निरीक्षण किया जाना चाहिए।
विशिष्ट चरण इस प्रकार हैं:
(1) टरबाइन के अंत में तेल रिसाव की जाँच करें और ब्लेड क्षतिग्रस्त हैं या नहीं।
निरीक्षण छेद के माध्यम से तेल सील और टरबाइन ब्लेड की स्थिति का निरीक्षण करने के लिए एक औद्योगिक एंडोस्कोप का उपयोग करें ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि तेल सील की अंगूठी की लोच अच्छी है या नहीं और क्या यह खराब हो गई है। टरबाइन के अंत में स्पष्ट तेल रिसाव के निशान पाए जा सकते हैं, और टरबाइन ब्लेड और टरबाइन आवास पर स्पष्ट खरोंच और घिसाव के निशान हैं। यह निर्धारित किया जा सकता है कि तेल सील विफल हो गई है।
(2) टरबाइन सिरे में प्रवेश करने वाली किसी भी विदेशी वस्तु की जाँच करें।
इनटेक मैनिफोल्ड और वॉल्यूट को अलग करने और निरीक्षण करने और टरबाइन और नोजल रिंग की जांच करने के बाद, यह पाया गया कि प्ररित करनेवाला पर खरोंच के अलावा, टरबाइन और नोजल रिंग को कोई नुकसान नहीं हुआ था, और कोई विदेशी वस्तु मौजूद नहीं थी।
(3) जांचें कि क्या फिट क्लीयरेंस बहुत बड़ा है।
माप विधि चित्र 3 में क्लीयरेंस माप आरेख में दर्शाई गई है। निरीक्षण मानक हैं: अक्षीय क्लीयरेंस ए: 0। {5}}.93 मिमी. माप के बाद, यह पाया गया कि बेयरिंग और शाफ्ट के बीच क्लीयरेंस बढ़ गया है, रेडियल क्लीयरेंस बी 0.97 मिमी तक पहुंच गया है, जो मानक सीमा से 0.04 मिमी अधिक है। शाफ्ट में रेडियल मूवमेंट है, जो दर्शाता है कि इम्पेलर और वॉल्यूट संपर्क में हैं और स्क्रैपिंग कर रहे हैं।
(4) टर्बोचार्जर को अलग करें और उसका निरीक्षण करें।
टर्बोचार्जर के व्यापक और गहन डिसएसेम्बली और निरीक्षण के दौरान, तकनीशियनों ने इसके आंतरिक परिशुद्धता घटकों पर सावधानीपूर्वक और विस्तृत जांच और परीक्षण किए।
सावधानी से अलग करने और जांच करने के बाद, यह पाया गया कि टर्बोचार्जर के अंदर फ्लोटिंग स्लीव असेंबली और थ्रस्ट प्लेट घटकों पर पहनने के स्पष्ट संकेत थे, जिन्हें बदलने की आवश्यकता है।
(5) मरम्मत योजना।
गहन निरीक्षण और निदान के बाद, यह निर्धारित किया गया कि मध्यवर्ती असेंबली सेट को बदलने की आवश्यकता है। मौजूदा दोष को खत्म करने का यह सबसे सीधा और प्रभावी तरीका है।
प्रतिस्थापन पूरा होने के बाद, यह सुनिश्चित करने के लिए एक व्यापक पुनर्स्थापना और परीक्षण चलाया जाएगा कि सभी घटक सही ढंग से स्थापित हैं और सिस्टम स्थिर रूप से संचालित होता है।
परीक्षण चलाने के बाद, प्रदर्शन अच्छा था, और दोष को सफलतापूर्वक समाप्त कर दिया गया।
वी. निवारक प्रतिउपाय और उपाय
1. विनियमों के अनुसार टर्बोचार्जर का कड़ाई से रखरखाव और सेवा करें
हाल के वर्षों में व्यावहारिक स्थापना अनुभव के आधार पर, निम्नलिखित बातों पर ध्यान दिया जाना चाहिए:
सबसे पहले, अबाधित तेल प्रवाह और साफ चिकनाई वाले तेल को सुनिश्चित करने के लिए टर्बोचार्जर के फाइन फिल्टर के फिल्टर तत्व को नियमित रूप से (हर 100 घंटे में) बदला जाना चाहिए।
दूसरे, टरबाइन सिरे पर तेल सील और टरबाइन ब्लेड की कार्यशील स्थिति का औद्योगिक एंडोस्कोप का उपयोग करके नियमित रूप से निरीक्षण किया जाना चाहिए।
तीसरा, टरबाइन के गैस इनलेट सिरे पर नालीदार पाइप को नियमित रूप से अलग किया जाना चाहिए ताकि टरबाइन इनलेट पर किसी भी धातु के मलबे और नोजल रिंग पर किसी खरोंच या क्षति की जांच की जा सके। किसी भी असामान्य आवाज़ या रगड़ की जाँच के लिए टरबाइन को मैन्युअल रूप से घुमाएँ।
2. टर्बोचार्जर के संचालन और प्रबंधन में अच्छा काम करें
सबसे पहले, वास्तविक समय में टर्बोचार्जर की कार्यशील स्थिति की निगरानी करें, टर्बोचार्जर की गति, बूस्ट दबाव, चिकनाई तेल दबाव, टरबाइन इनलेट तापमान, शीतलन तापमान और चिकनाई तेल तापमान, विशेष रूप से टर्बोचार्जर के चिकनाई तेल इनलेट दबाव में बदलाव पर विशेष ध्यान दें। ए (बी).
उपकरण डिज़ाइन के परिप्रेक्ष्य से, अलार्म तभी उत्पन्न होगा जब चिकनाई वाले तेल का दबाव {{0}}.03 एमपीए से कम या उसके बराबर होगा। हालाँकि, वास्तविक उपयोग में, यह पाया गया है कि जब तक चिकनाई वाले तेल का दबाव 0.07 एमपीए से कम या उसके बराबर है और नीचे की ओर रुझान दिखाता है, मशीन को तुरंत बंद कर देना चाहिए; अन्यथा, अपर्याप्त तेल आपूर्ति के कारण टर्बोचार्जर बियरिंग जल सकती है, या यहाँ तक कि संपूर्ण टर्बोचार्जर नष्ट हो सकता है।
दूसरा, जब टर्बोचार्जर चालू हो, तो उसके स्वरूप के दृश्य निरीक्षण को मजबूत करें, निर्णय लें कि ऑपरेशन स्थिर है या नहीं, और उसके संचालन की ध्वनि को ध्यान से सुनें। यदि ब्लेड टूट गए हैं या टरबाइन गंभीर रूप से कार्बोनेटेड है, तो असामान्य ध्वनियाँ उत्पन्न होंगी।
जब टर्बोचार्जर से असामान्य कंपन की आवाज़ या जली हुई गंध का पता चलता है, तो इंजन को तुरंत बंद कर देना चाहिए और टर्बोचार्जर को हटा देना चाहिए। अवलोकन छेद के माध्यम से यह जांचने के लिए एक औद्योगिक एंडोस्कोप का उपयोग करें कि तेल सील, टरबाइन ब्लेड आदि सामान्य हैं या नहीं।
यदि तेल सील से तेल का रिसाव या टरबाइन ब्लेड को नुकसान पाया जाता है, तो मुख्य इंजन को संभालने के लिए सेवा से बाहर कर दिया जाना चाहिए, और फिर कारण के आधार पर मरम्मत और परीक्षण किया जाना चाहिए। यदि बीयरिंग और रोटार जैसे मुख्य घटक क्षतिग्रस्त हो जाते हैं, तो उन्हें नियमों के अनुसार मरम्मत के लिए मूल निर्माता के पास भेजा जाना चाहिए और गतिशील संतुलन परीक्षण से गुजरना होगा। गतिशील संतुलन परीक्षण किए बिना टर्बोचार्जर को पुनः स्थापित करना सख्त वर्जित है।
3. डीजल इंजनों के संचालन प्रबंधन को मजबूत करना
खराब दहन, अत्यधिक उच्च निकास तापमान, ईंधन इंजेक्शन दोष, अपर्याप्त शीतलन, तेजी से लोड परिवर्तन, और डीजल इंजन का अनुचित संचालन सभी निकास तापमान, दबाव और प्रवाह दर सहित निकास उत्सर्जन की गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैं।
ये पैरामीटर एग्जॉस्ट गैस टर्बोचार्जर की परिचालन गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण हैं।
उदाहरण के लिए, जब डीजल इंजन पर भार बढ़ता है, तो निकास तापमान और प्रवाह दर भी बढ़ जाती है, जिससे टरबाइन की गति बढ़ जाती है और सेवन दबाव बढ़ जाता है; बार-बार त्वरण और मंदी या तीव्र लोड परिवर्तन से टर्बोचार्जर का संचालन अस्थिर हो सकता है और इसकी गति में उतार-चढ़ाव हो सकता है; ईंधन प्रणाली, सेवन और निकास प्रणाली, या शीतलन प्रणाली में समस्याएं टर्बोचार्जर के टरबाइन छोर पर काम करने के माहौल को खराब कर सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप टरबाइन छोर पर अत्यधिक उच्च तापमान हो सकता है और टर्बोचार्जर का जीवनकाल कम हो सकता है।
इसलिए, समुद्री प्रणोदन डीजल इंजनों की अच्छी परिचालन स्थिति और दहन गुणवत्ता को बनाए रखने, उनके विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने, टर्बोचार्जर की परिचालन आवश्यकताओं को बेहतर ढंग से पूरा करने और मुख्य इंजन को उचित रूप से संचालित करने के लिए उनके संचालन प्रबंधन और रखरखाव को बढ़ाना आवश्यक है।