Причины пожаров в подпоршневых полостях
Если хлопья горения или раскалённые угольные отложения падают в масляную грязь на дне подпоршневого пространства, то эта грязь может воспламениться, и если при этом здесь будет находиться легковоспламеняющийся материал, то это может вызвать серьёзное повреждение штока поршня и стенок подпоршневого пространства, и, кроме того, ослабление стяжных болтов.
Воспламенение карбоновых отложений в подпоршневом пространстве может быть вызвано следующими факторами:
- продолжительный прорыв газов
- замедленное сгорание в цилиндрах, обусловленное неправильным распылением, неправильным типом форсунки или смещением топливных струй
- обратные выбросы через окна, обусловленные большим сопротивлением в выхлопной системе (обратное давление)
Для обеспечения низкого сопротивления выхлопу нельзя допускать скапливания тяжёлых отложений на защитных решётках, кольцах распылителей и лопатках турбины, а обратное давление после турбонагнетателя не должно превышать 350 мм WC.
Предупреждения о пожаре
Если вспомогательные воздуходувки не запускаются при работе на малых нагрузках (по причине неисправности), то несгоревшее топливо может накапливаться на верху поршней. Это будет увеличивать риск пожара в подпоршневом пространстве. Для предотвращения такого пожара следует:
- получить разрешение на остановку двигателя
- остановить двигатель
- удалить всякое несгоревшее топливо с головок поршней
- восстановить подачу надувочного воздуха
- запустить двигатель
- во время всех видов управления двигателем выключатель вспомогательных воздуходувок должен быть в положении AUTO
Если двигатель остановлен по аварийной остановке или по команде оператора, связанной с безопасностью, то вспомогательные воздуходувки останавливаются независимо от вида управления (автоматического или ручного).
Пожар в подпоршневом пространстве возникает сам по себе при:
- увеличении температуры выхлопа повреждённого цилиндра
- помпаже турбонагнетателя
- задымленности фильтров входного воздуха от турбонагнетателя в случае помпажа
- заметном перегреве подпоршневого пространства.
При возгорании будет задымленный выхлоп и снижение оборотов двигателя. Если при этом открыть дренажный кран на соответствующем подпоршневом пространстве, то на выходе будет дым, искры и даже пламя, поэтому необходимо держаться подальше от выброса. Устройства контроля продувочного воздуха выдают аварийный сигнал, и действуют на снижение оборотов при ненормальных температурных значениях.
Для установок с ВРШ и подсоединённым валогенератором должны автоматически запускаться вспомогательные дизель-генераторы и подключаться к сети до того, как произойдёт снижение оборотов главного двигателя и отключится валогенератор.
Действия при пожаре в подпоршневых полостях
Имеет место вероятный риск взрыва в картере, поэтому не стойте вблизи предохранительных клапанов, откуда неожиданно может быть выброс пламени.
- Необходимо снизить скорость/шаг до SLOW, если это не произошло автоматически, и обратиться на мостик за разрешением на остановку двигателя.
- Если получено разрешение на остановку, то остановите двигатель и отключите вспомогательные воздуходувки.
- Остановите подачу топлива
- Остановите подачу смазочного масла
- Приведите к функционированию огнетушительное оборудование для ресивера продувочного воздуха. Для предотвращения распространения пожара к следующим цилиндрам в случае пожара в одном цилиндре, шаровые клапана подачи огнегасящего вещества соседних цилиндров должны быть открыты.
- Удалите твёрдые отложения и шлам из всех подпоршневых пространств.
- Почистите поршневые штоки и цилиндровые втулки и проверьте состояние их поверхностей, соосность, и нет ли повреждений. Если всё в норме, смажьте маслом.
- Если состояние поршня было причиной воспламенения, и этот поршень не может быть заменён сразу, то необходимо принять меры предосторожности, перечисленные в 3.2. Если был нагрев стенок подпоршневой полости цилиндра, то необходимо проверить при первой возможности затяжку стяжных болтов. Перед затяжкой температура всех деталей двигателя должна быть нормальной.
Не открывайте подпоршневые пространства или картер до тех пор, пока место возгорания не охладится ниже 100 ° С. При открывании, держитесь в стороне от возможного выброса пламени.
Повторите проверку и сконцентрируйтесь на головке поршня и юбке во время проворачивания двигателя (с подачей охлаждающего масла и воды).
Проверьте камеру уплотнения и продувочную коробку на возможное наличие трещин.
Дренажные трубы наддувочного воздуха
Для обеспечения надлежащего слива масляного шлама из подпоршневых пространств и снижения за счёт этого риска воспламенения в подпоршневых пространствах, рекомендуется:
- Ежедневно контролировать продолжительность работы
- Прочищать дренажные трубы с регулярными интервалами
Ежедневные проверки во время работы
- Открыть клапан между дренажной ёмкостью и отстойным танком
- Закрыть клапан, когда опорожнится дренажная ёмкость
- Проверить трубы от AV фланца к вентилирующей трубе дренажной ёмкости: Если воздух уходит из вентилирующей трубы дренажной ёмкости, то проход от AV фланца к ёмкости свободен, в противном случае необходимо прочистить трубы, как описано ниже.
- Проверить трубы с помощью тест-кранов на AV фланце, для этого открыть тест-краны один за другим между главной дренажной трубой и подпоршневыми пространствами, а также между главной дренажной трубой и воздушным ресивером/ вспомогательными воздуходувками. Начать необходимо с фланца AV, проследовав прямо к фланцу BV.
Если выходит воздух, то область надувочного воздуха очищена нормально, что объясняется свободным проходом от действующего тест-крана к фланцу AV.
Если выходит масло, то дренаж выполнен некорректно. Это указывает на то, что главная дренажная труба заблокирована между тест-краном из которого должен происходить слив масла и соседним тест-краном прямо на фланце AV. Необходимо прочистить дренажную трубу при первой возможности, как описано ниже.
Прочистка дренажных труб на регулярной основе
Интервалы должны быть определены для действующей установки так, чтобы предотвращать блокирование дренажной системы.
Прочищать главную дренажную трубу и трубу опорожнения дренажной ёмкости с помощью воздуха, горячей воды или пара во время перестоя двигателя.
Если есть подозрение на протечку клапана, то необходимо его демонтировать, и прочистить главную дренажную трубу вручную.
Если применяется горячая вода или пар, то необходимо учитывать риск коррозии на поршневом шатуне при протекающем клапане.
- Убедиться, что клапан между фланцем AV и главной дренажной трубой открыт.
- Закрыть все клапана между главной дренажной трубой и подпоршневыми пространствами, а также между главной дренажной трубой и ресивером/вспомогательными воздуходувками надувочного воздуха.
- Открыть клапан на фланце BV главной дренажной трубы. Это послужит очистке среды главной дренажной трубы.
- Если главная дренажная труба достаточно чиста, то открыть клапан между дренажной ёмкостью и отстойным танком. Это послужит очисткой сливной трубы дренажного танка.
- Когда сливная труба дренажной ёмкости достаточно очистится, закрыть клапан между дренажным танком и отстойным танком.
- Закрыть клапан на фланце BV.
- Наконец, открыть все клапана между главной дренажной трубой и подпоршневыми пространствами, а также между главной дренажной трубой и ресивером/вспомогательными воздуходувками надувочного воздуха.
Если применяется горячая вода или пар, то очень важно закрыть все клапана для предотвращения коррозии поршневых шатунов.
Литература
Эксплуатация, обслуживание и ремонт двигателей MAN B&W-ME - Пипченко А.Н., Пономаренко В.В., Шевченко В.А. [2014]
