Система гидравлики
Этот экран, рис. 3.13 представляет собой простой схематический чертёж гидравлической системы. Экран показывает от 3 до 5 насосов, приводимых от двигателя и два электрических пусковых насоса. Также показан перепускной клапан со стороны давления насоса до стороны всасывания. Следующие экраны могут активироваться непосредственно с текущего экрана, при этом уровень доступа должен быть Chief:
- а) Режим HPS (Hydraulic Power System);
- б) Ограничитель момента насоса (Pump Torque Limiter);
- в) Точка уставки (Set Point)
- г) Обвод (Bypass).
На экране изображения, которые могут быть активированными, изображаются в 3-D формате, а неактивированные в 2-D формате. При активации изображение по внешнему контуру высвечивается яркой синей линией.
В нижней части экрана имеется кнопка деталировки. Активация этой кнопки открывает обзор всевозможных для системы сведений по индивидуальному давлению. Вторичное нажатие этой кнопки приводит к возврату на экран неисправностей.
1. РЕЖИМ HPS
Нажатие кнопки HPS Mode активирует тулбар в нижней части экрана. С уровня Chief возможно включение видов управления Auto и Manual. В виде Auto возможно выполнение следующих команд как с операторского, так и с Chief уровня:
- 1) выбор одного из электрических насосов в качестве основного;
- 2) выбор одного из насосов с приводом от двигателя в качестве насоса, управляющего давлением.
В ручном режиме с Chief уровня дополнительными командными функциями являются:
- 1) Регулировка уставки текущего давления гидравлики.
- 2) Оперирование перепускным клапаном основных насосов с использованием ACU1 или ACU2 (байпасный клапан должен тестироваться на срабатывание каждые 6 месяцев при остановленном двигателе.
- 3) Пуск/стоп электроприводных насосов.
Если по некоторой причине автоматическое управление основного насоса не может быть достигнуто, то наклонный диск аксиального поршневого насоса отклоняется на 100% только в прямом направлении.
2. ОГРАНИЧИТЕЛЬ МОМЕНТА НАСОСА (PUMP TORQUE LIMITER)
В этом поле имеется возможность отменить ограничитель момента насоса на Chief уровне. Ограничитель момента имеет две функции:
- 1) Общий момент насосов с приводом от дизеля не должен превышать уровень, который может быть тяжёлым для передачи и цепного привода. Поэтому суммарное положение наклонных дисков не должно превышать предписанного значения (зависит от двигателя).
- 2) Для защиты отдельных насосов от выхода из строя или повреждения необходимо:
- Нажатием области Pump Torque Limiter вызвать тулбар, с которого может быть задействован или отменён ограничитель. Отмена ограничения вызовет аларм на МОР.
Когда ограничитель отменяется, то управляемым электрически наклонным дискам насосов будет разрешено отклоняться до механического ограничения, если в этом есть необходимость. Когда же действует ограничение, то диски могут отклоняться, электрически управляясь, до предписанного для данного управления максимального положения.
! Ограничитель может быть полезен с точки зрения предотвращения выхода из строя валопривода насосов от дизеля. Однако при этом необходимо связаться с фирмой MAN Diesel в случае возникновения этой ситуации.
Во избежание риска механической перегрузки отмена ограничителя момента должна выбираться при условии, что насосы с приводом от дизеля не работают.
3. УСТАВКА И МАСЛО ГИДРАВЛИКИ
Регулировка уставки давления масла может быть сделана с поля Set Point, где всегда показано действующее значение уставки. Двигатель должен быть в работе. Действующее давление пишется на дисплее как Hyd.Oil.
Регулировка уставки (с уровня Chief или ручного вида) производится только как опция при тестировании или в ситуациях неисправностей.
Как правило, нормальное рабочее давление находится в пределах 150-210 бар, и устанавливается при вводе в эксплуатацию. Уровень срабатывания на остановку (shutdown) составляет примерно 150 бар, и также устанавливается при вводе в эксплуатацию двигателя. Рабочее давление и давление на shutdown зависят от двигателя.
Уставка по давлению имеет отношение только к насосам с приводом от двигателя и наклонным диском, поскольку давление пусковых насосов ограничивается механической регулировкой давления ограничительных клапанов. Насосы пуска останавливаются автоматически при нормальной работе двигателя.
4. ДВОЙНАЯ ТРУБА (DOUBLE PIPE)
Этот экран показывает давление во внешних трубах двойных труб высокого давления. Обычно это давление должно быть в диапазоне 0-10 бар в зависимости от специфики компоновки двигателя.
5. БАЙПАС (BYPASS)
На главной магистрали давления насосов с приводом от главного двигателя устанавливается байпас.
При нормальной работе с HPS и виде управления Auto, байпас должен открываться в случае остановки двигателя (например, произошёл режим авторотации). Это обеспечит возврат масла к всасывающей стороне насоса, и, таким образом, избегается кавитация и непредусмотренный износ деталей насоса.
Таким образом, если остановка (shutdown) является причиной утечки на стороне высокого давления, а двигатель вращается по причине авторотации, то количество потерянного масла может быть снижено путём подвода масла назад к стороне всасывания.
Путём ручной проверки клапана необходимо всегда убеждаться, что клапан работает надлежащим образом. Такую проверку необходимо проводить с периодичностью не менее 1 раза в 6 месяцев. Байпасный клапан проверяется на стоячем двигателе на Chief-уровне и ручном управлении HPS. С целью редандантности байпасный клапан управляется через ACU1 и ACU3.
Продувочный воздух (Scavenge air)
Экран продувочного воздуха, рис. 3.14, содержит информацию и средства управления для наблюдения и управления вспомогательными воздуходувками и байпасом выпускных газов (в зависимости от двигателя). Воздуходувки обычно работают в автоматическом режиме. Условиями работы являются следующие:
Запуск воздуходувок происходит, когда:
- 1) нажата кнопка подготовки к пуску «prepare start» (Operation screen)
- 2) маневренная ручка установлена в положение пуск (пуск машины задерживается до тех пор, пока не станут работать воздуходувки, и давление не достигнет нормы).
- 3) когда двигатель работает, а давление надувочного воздуха ниже установленного значения (например, во время маневрирования).
Останов воздуходувок происходит, когда:
- 1) двигатель отключён (shut-down)
- 2) текущая команда телеграфа установлена в FWE положение
- 3) спустя 10 минут (регулируется) после остановки двигателя
- 4) двигатель работает и давление надувочного воздуха выше заданного значения
Если переключатель установлен на ручное управление, то перечисленные операции выполняются на тулбаре (рис. 3.14) путём нажатия на изображение нагнетателя как для пуска так и для остановки каждого в отдельности нагнетателя.
Экран содержит от 2 до 5 воздуходувок в зависимости от комплектации двигателя. Показано также состояние каждого нагнетателя — остановлен либо запускается, работает либо неисправен. При нажатии кнопки Details показывается текущее давление нагнетаемого воздуха по каждому в отдельности датчику продувочного воздуха.
Обвод выпускных газов (в зависимости от двигателя)
Мониторинг байпаса выпускных газов осуществляется на экране Scavenge air. Действующие положения байпаса ON/OFF и уставки пропорционально управляемых клапанов байпаса всегда показаны на экране. Путём нажатия изображений кнопок (на уровне Chief) можно изменить вид управления между автоматическим и ручным. При ручном виде управления on/off байпас можно открыть или закрыть с Chief уровня. При ручном виде управления байпасный клапан пропорционального управления может открываться/закрываться или устанавливаться в положении заданного угла.
Система лубрикаторной смазки цилиндров. ME Lube
Система управления смазкой ME Lube (LUBECS) обеспечивает оперативный мониторинг и управление системой смазки цилиндров, которая обеспечивает смазку цилиндров двигателей типа ME.
Контролироваться могут следующие поля: 1. Flow; 2. Total; 3. LCD; 4. Basic Feed Rate; 5. Actual Feed Rate (каждый цилиндр).
1. Flow. Это поле показывает предписанное количество смазочного масла в литр/час.
! Если один или более лубрикаторов неисправны (например, неисправность обратной связи), то действующее значение будет отличаться.
2. Total. Это поле показывает общее предписанное количество смазочного масла, использованного с момента последнего повышения мощности заданного ECU.
Обе переменные Flow и Total базируются на подсчитанном числе тактов смазки и количестве выделенного масла за шаг.
3. Lcd. Это поле показывает, включена или выключена смазка по функции LCD - Load Change Dependent.
4. Basic feed rate - базовый расход, является расчётным коэффициентом для использования системой лубрикатора в g/kWh, показываемым двумя десятичными числами. Формулой расчёта BFR является = S% х (FEED RATE FACTOR).
5. Actual feed rate (по каждому цилиндру)
Гистограммы показывают по каждому отдельному цилиндру действующий расход масла с учётом ограничений, управления нагрузкой и т.п. Если расход масла при низкой нагрузке превосходит максимальное выставленное значение (1,45 g/kWh), то бар полностью заполняется, и верхняя часть дисплея показывает Low Load.
Могут обрабатываться следующие изображения на уровне Chief: 6. Prelube; 7. S%; 8. Feed Rate Factor; 9. Min. Feed Rate; 10. Feed Rate Adjust Factor; 11. Running in %; 12. Lubricator Test Sequence.
6. Предварительная смазка (для тестирования) prelube (for test purpose)
Эта кнопка используется только для тестирования. Когда кнопка Prelube нажимается, то на экране появляется тулбар (см. рис. 3.15). Нажатием кнопки «ON» запускается предварительная смазка по всем цилиндрам, и оценивается обратная связь от всех лубрикаторов. При неисправностях каждый лубрикатор активируется 20 раз по возможности с наибольшей скоростью.
! Предварительная смазка может осуществляться только при наличии давления гидравлики. При этом требуется, чтобы двигатель (телеграф) находился в состоянии Standby или пусковые насосы гидравлики, были установлены на ручное управление и запущены.
7. Активация изображения S% позволяет регулировать содержание серы в зависимости от содержания её в используемом тяжёлом топливе HFO. Принцип этой регулировки поясняется в статье «Смазка цилиндра». Диапазон в LUBECS находится между 0.00 и 5.00 S%, и не регулируется извне.
8. Показатель расхода масла, изображаемый на дисплее, на уровне Chief как Feed Rate Factor, обеспечивает возможность регулировки расхода масла по всем цилиндрам. Изображение показывает расход двумя десятичными цифрами и «g/kWh%S».
9. Минимальный расход масла. Изображение Min. Feed Rate позволяет регулировать минимальный расход масла по всем цилиндрам. Значение изображается в g/kWh, и обычно задаётся 60% от базисного рекомендованного расхода масла (уровень Chief).
10. Коэффициент регулировки расхода масла feed rate adjust factor позволяет регулировать расход масла по каждому цилиндру в отдельности.
11. Работа в %. Если цилиндр находится в режиме обкатки (run-in), то с изображения Running in% регулируется расход масла на уровне Chief.
12. Последовательность тестирования лубрикатора. При нажатии Lubricator Test Sequence (уровень Chief) начинает непрерывно действовать лубрикатор с нормальной скоростью впрыска (в отличие от Prelube п.6, когда впрыск масла осуществляется с возможно большей скоростью и 20 раз).
Эта функция используется после ремонта и т.п., давая возможность механику осуществлять ручную проверку лубрикатора на утечки и впрыск. При нажатии какой-то кнопки в отдельности (Cylinder 1,2,3 и т.д.) на экране изображается тулбар, который даёт возможность механику включить смазку на отдельном цилиндре.
!Проверка лубрикатора может осуществляться только при наличии давления в гидравлике. При этом необходимо, чтобы двигатель (телеграф) находился в состоянии Standby, и пусковые насосы гидравлики были на ручном управлении и запущены.
Обслуживание
Экраны Maintenance дают общий обзор состояний экрана системы ECS на следующих трёх экранах:
- 1.1 System View I/O Test
- 1.2 Invalidated Inputs
- 1.3 Network Status
Вышеперечисленные три Maintenance экрана могут быть доступными через вторичный управляющий навигатор путём нажатия кнопки "Maintenance” на главном навигаторе. Они в основном используются при вводе двигателя в эксплуатацию, при поиске неисправностей на входах/выходах кабелей и каналов, а также внешних соединений датчиков и при работающем двигателе. Эти экраны могут также хорошо использоваться машинной командой.
Фирма MAN B&W Diesel не делает каких-либо рекомендаций «Preventive Replacement of Electronics» и здесь нет каких-либо явных причин разрабатывать такие рекомендации, поскольку неисправности электроники, связанные с ее старением не имеют каких-либо критических последствий для работы двигателя.
ОБСЛУЖИВАНИЕ
Экран тестирования входов/ выходов системы
Для понимания использования экрана System View I/O Test (рис. 3.16) целесообразным является пояснение комплектации контроллера МРС - Multi Purpose Controller.
МРС является компьютерным модулем, который не имеет пользовательского интерфейса такого, как дисплей или клавиатура, но обладает широким диапазоном представления входов/выходов интерфейса датчиков и актуаторов, как это следует из рисунка 3.17:
- Входы для: тахогенераторных сигналов, стандартных (0)4-20тА преобразователей. сигналов +/- 10V, выключателей и двоичных 24V сигналов.
- Выходы, например, таких сигналов как (0)4-20 тА и +/-10V, контакты и высокоскоростные полупроводниковые выключатели для приведения в действие выпускных клапанов ME Двигателя.
- Дублированная для надёжности сеть управления.
- Последовательный контроллер связи либо для дистанционной I/O Network или point-to-point последовательной коммуникации.
- Сервисный канал для подключения к лаптопу PC для сервисных целей.
Главным процессором МРС является Motorolla 68332, который является 32-битным процессором, заимствованным из автомобильной промышленности. Он включает он-чиповый сопроцессор времени для синхронизации с вращением коленчатого вала и измерения скорости.
Для облегчения производства МРС все программируемые компоненты являются внутренне-программируемыми, что позволяет осуществлять обновление программного обеспечения контроллера довольно несложным инструментом. Контроллер МРС не содержит жёсткого диска или других чувствительных механических компонентов, а программное обеспечение хранится в постоянной Flash-PROM памяти, т.е. прикладное программное обеспечение может быть послано и перепрограммировано в контроллере МРС посредством сети, и таким же образом восстановлена функциональность после того, как в контроллере были заменены блоки из ЗИПа.
Как видно из рисунка 3.18, контроллер имеет батарею, используемую в качестве резервного источника питания часов Clock-watch контроллера в случае потери питания 24V. Все часы при всех контроллерах синхронизируются посредством сети. Синхронизация выполняется регулярно и сразу же после восстановления отключённого питания.
Если в стойку устанавливается новый МРС, то ключ-заглушка (dongle) в стойке вставляется в предназначенный для него разъём после подключения всех проводов. Dongle «сообщает» новому контроллеру МРС о том, в какой стойке он вмонтирован, и таким образом какое программное обеспечение и параметры должны загрузиться от жёсткого диска МОР (например, CCU1, ACU3 или EICU1).
МРС оборудуется также светодиодом, способным загораться зелёным, жёлтым или красным цветом. Этот свет сообщает механику, в каком состоянии находится МРС. При нормальной работе диод зелёный. Если диод жёлтый, то МРС перегружает рабочие параметры двигателя с жёсткого диска в МОР. Обычно на это уходит несколько минут. Если диод красный, то МРС не пригоден.
Если должна быть сделана замена МРС, то детализированные индикации LED приводятся в процедурах по обслуживанию Multi Purpose Controller. Красный диод не разъясняет ситуацию/состояние, которая требовала бы замену МРС, а только делает намёк в этом направлении.
При наличии сомнения механик может обратиться к экранам Обслуживания, чтобы разъяснить состояние опытному персоналу MAN B&W Diesel.
Идея экранного обслуживания должна способствовать работе механика и мониторингу системы ECS двигателя.
Изображения (рис. 3.16), показанные на контроллерах, свидетельствуют о состоянии каждого контроллера в отдельности, например:
Active, Controlling, Configuration, Test, Blocked, Not Accessible.
При нажатии на изображение одного выбранного контроллера (на уровне Chief) на этом экране (в этом случае нажимается ACU-3, и показывается на рис. 3.19) показываются действующие входы/выходы выбранного контроллера.
Экран показывает Info, ID и Description, а также процессные переменные по каждому каналу в отдельности на МРС. Для выполнения просмотра по каждому отдельному каналу, должна быть нажата кнопка «МРС Mode» на уровне Chief. При выполнении этого, появится тулбар в нижней части экрана, на котором выбирается «Test».
Предупреждение: Изменение на режим TEST вызовет STOP МРС от управляющей системы.
При нажатии номера канала слева на каждом канале в отдельности покажется, например экран, рис. 3.20. Здесь мы увидим единственный канал (в этом случае канал 80 на CCU-12). Состояния и значения для этого канала пролистываются на этом экране. С этого экрана входные каналы можно отменять или вновь делать действительными (уровень Chief).
Отменённые входы (рис. 3.21)
Если входной сигнал отменён, как описано выше в этом разделе, то он будет зачислен на экран «Invalidated Inputs». На этом экране будут показаны ID номер, сигнал ID и краткое описание для облегчения обзора и распознавания отменённых каналов. Экран «Invalidated Inputs» является быстрым «Quick View» обзором, помогающим механику просматривать и управлять каждым каналом в отдельности. Это также может быть полезным, например, после замены МРС. С этого же экрана могут быть восстановлены отменённые входные каналы с Chief уровня.
Состояние сети (Network Status) (рис. 3.22)
Этот экран даёт механику всеобщий обзор и точное состояние управляющей сети Control Network системы ESC (в отличие от экранов рис. 3.19, 3.20, которые показывают состояние каждого в отдельности МРС). С этого экрана имеется возможность видеть состояние сети, используя изображения, показанные внизу рисунка 3.22:
- ОК
- This МОР
- No Reply Single Channel
- No Communication
- Not Accessible
- On-line But No Information
- Not Relevant
- Reference
- Cross Connection
Если все поля отмечаются зелёным маркером, то всё в норме. Использование экрана становится особенно уместно при выполнении ручных проверок неисправного заземления.
Предупреждение: Двигатель должен быть остановлен при выполнении проверок на заземление.
Литература
Эксплуатация, обслуживание и ремонт двигателей MAN B&W-ME - Пипченко А.Н., Пономаренко В.В., Шевченко В.А. [2014]
