O sistema de controle de host SulZER 6RTA-84TD tem três funções principais de otimização:
(1) VIT+FQS controlado eletronicamente (tempo de injeção de combustível variável e ângulo de avanço de injeção de combustível predefinido com base na qualidade do combustível).
(2) VEC controlado eletronicamente (tempo de fechamento variável da válvula de escape).
(3) A vazão da água de resfriamento da camisa do cilindro é ajustada automaticamente de acordo com o tamanho da carga.
O pessoal marítimo deve ter um conhecimento profundo dos seus princípios de trabalho na gestão, caso contrário, poderá sentir-se complexo quando ocorrerem falhas.
Este artigo descreve a análise de causa e o processo de solução de um mau funcionamento no motor principal de um transportador de minério do tipo Very Large Ore Carrier (VLOC) SULZER 6RTA-84TD de 300.000 toneladas, que não conseguiu acelerar.
Fenômeno de falha
Um certo VLOC partiu do porto de Kemen, em Fuzhou, e após a partida, a cabine controlou o motor principal para acelerar com cautela e lentidão.
Ao contrário dos pequenos navios comuns, o processo de aceleração da velocidade dentro do porto até a velocidade no mar requer mais tempo.
Além do controle do programa de limite de carga do processo de aceleração definido pelo sistema de controle remoto host, de acordo com as instruções, a fim de evitar desgaste do pistão e da camisa do cilindro devido a mudanças rápidas de carga, o acelerador é controlado manualmente para acelere lentamente de AHEAD total para AT SEA total do veículo motorizado, o que leva quase 2 horas.
Mas desta vez é diferente. Depois de mais de 2 horas, o motor principal ainda não atingiu a velocidade do motor (ou seja, velocidade do mar) e o acelerador é constantemente limitado pela pressão de eliminação.
Registre o indicador de carga, a temperatura de exaustão de cada cilindro, o ângulo VIT e o indicador VEC, a velocidade da turbina e sua temperatura de exaustão dianteira e traseira e pressão de eliminação e compare-os com os registros durante o teste no mar. Verifica-se que em velocidades e aberturas do acelerador semelhantes, a velocidade da turbina e a pressão de eliminação diminuem, o ângulo de avanço da injeção de combustível aumenta e a leitura do VEC também aumenta.
Análise de causa de falha
Ao analisar a causa do mau funcionamento, primeiro suspeite que há um problema no sistema de exaustão.
Mas seja o filtro da turbina ou o intercooler, a exibição da diferença de pressão do óleo de ambos mostra que estão em bom estado.
O impulsor na extremidade do compressor da turbina é frequentemente lavado com água e, embora a engrenagem helicoidal da extremidade de exaustão e o anel do bocal não tenham sido limpos a seco, eles são lavados com água sempre que navegam em baixas velocidades.
Além disso, as condições operacionais do hospedeiro permaneceram normais até sua chegada ao Porto de Kemen.
Para evitar erros de julgamento subjetivos, o impulsor final do compressor da turbina, a engrenagem helicoidal final dos gases de escape e o anel do bocal foram lavados novamente, mas os resultados esperados não foram alcançados.
Portanto, não há problema com o sistema de eliminação.
Durante a viagem inaugural, ocorreu um mau funcionamento na unidade de controle VIT+FQS do motor principal. Desta vez, uma placa de circuito relacionada na caixa de otimização de função foi substituída no Porto de Kemen. Estamos considerando se isso está relacionado à placa de circuito recém-instalada.
Após a instalação da nova placa de circuito, várias configurações de parâmetros foram verificadas e comparadas.
Quando o host não consegue acelerar, não há alarmes anormais no sistema de controle remoto e na caixa de otimização de função do host.
Devido à observação de um aumento no ângulo VIT, a unidade de controle VIT+FQS e a unidade de controle VEC foram desligadas através da função "USER PARKER", e o VIT foi fixado na posição 0 usando uma ferramenta especial .
Neste ponto, o indicador de carga do motor principal aumenta, a velocidade da turbina e a pressão de eliminação aumentam gradualmente e a velocidade do motor principal também acelera gradualmente.
Após desligar a unidade de controle VIT+FQS e a unidade de controle VEC, o host retomou a aceleração normal.
Acredita-se que pode haver um problema com a placa de circuito recém-instalada e um relatório deve ser feito ao supervisor de manutenção, esperando que o engenheiro de serviço possa embarcar novamente no navio para inspeção.
A operação do host com um mecanismo de otimização funcional, mas incapaz de atingir as funções VIT+FQS, significa que o combustível que poderia ter sido economizado não pode ser salvo e a combustão incompleta pode facilmente causar canais de exaustão sujos.
Considerando que a unidade de controle VIT não apresenta falhas e as configurações dos parâmetros estão corretas, e o host não consegue acelerar, o autor acredita que a causa da falha não está clara.
Consultando informações, a causa do mau funcionamento foi identificada como relacionada ao sistema de alavanca do acelerador e ao localizador VIT. No entanto, o sistema da alavanca do acelerador foi lubrificado com óleo e não foram encontrados problemas com o localizador VIT.
Depois que o navio chegou a Cingapura, o engenheiro de serviço embarcou no navio para inspecionar as funções da unidade de controle VIT+FQS e não encontrou nenhuma anormalidade. Eles apenas apontaram que a faixa de controle definida pela unidade de controle VIT+FQS pode ser muito grande, afirmando que a faixa de controle para o mesmo tipo de motor que eles atendem geralmente é definida em -3 ·-+3 · ·, enquanto para este navio é -6 ·-+6 ··. Recomenda-se consultar o fabricante do motor diesel para alterar esta configuração.
Os resultados da inspeção são esperados, mas devido ao fato do controle VIT não ser muito grande nesta faixa e o host ter funcionado normalmente antes, esta sugestão pode não ser adotada.
Execute novamente uma inspeção detalhada do sistema da alavanca do acelerador para identificar a verdadeira causa do problema.
O motor principal SULZER 6RTA-84TD do navio adota o sistema eletrônico de controle de velocidade NABTESCOMG-800, e o sinal de velocidade vem da sonda de velocidade da caixa de transmissão do eixo de comando.
O governador consiste em três partes: unidade de controle MCG-402, unidade de acionamento do atuador ADU-500A (amplificador de potência) e atuador EAR-500.
O atuador EAR-500 é o componente final do controle do governador, que ajusta diretamente a abertura do acelerador do motor principal de acordo com o comando de velocidade dado pelo governador.
O governador é configurado com um limite de pressão de eliminação e um limite de torque, ou seja, o sinal de entrada do governador é a pressão de eliminação, a velocidade e o comando do veículo, e o sinal de saída é a abertura do acelerador controlada pelo atuador.
Na Figura 1, o eixo de saída 1 do atuador do regulador eletrônico de velocidade 22 está conectado ao eixo de ajuste intermediário 4 através do cilindro 2 e sua haste de transmissão 3.
O eixo intermediário 4 é conectado à alça de canto 7 (haste de conversão) através da haste 5 e da barra transversal horizontal 6.
A alça de canto 7 está conectada à haste vertical 8, que está conectada à alça de canto 16 (usada para a haste de conversão VIT). Seu pivô é fixado na haste reguladora 12 da válvula de sucção da bomba de óleo de alta pressão, e a outra extremidade é conectada à haste reguladora 17 da válvula de transbordamento da bomba de óleo de alta pressão através da haste 14.
Sabe-se que a alavanca angular 7 e a alavanca angular 16 são componentes especiais usados para converter movimento rotativo em movimento linear ou movimento linear em movimento rotativo, enquanto o atuador controlado pelo VIT - localizador 20 é conectado à válvula de sucção da bomba de óleo de alta pressão haste reguladora 12 através de sua própria haste e correia de ligação 21.
De acordo com diferentes programas, correspondentes à pressão e velocidade de eliminação, são gerados dois sinais angulares. Esses dois sinais de ângulo são sobrepostos ao sinal de ângulo FQS predefinido (ajustável), convertidos em um sinal de curso do pistão pneumático, comparado com o sinal de feedback e, em seguida, a saída é o sinal de controle da válvula solenóide do localizador.
O atuador controla a extensão e contração do pistão localizador através de quatro válvulas solenóides, e o sinal de posição é retornado ao regulador eletrônico pelo sensor de curso do pistão para ajustar o tempo de injeção de combustível.
Quando o curso do pistão do localizador não atende aos requisitos do programa, ele continua a expandir e contrair sob o controle do ar comprimido através do liga-desliga de quatro válvulas solenóides, até que o sinal de feedback seja consistente com o sinal de controle.
Se houver um mau funcionamento, como uma válvula solenóide quebrada ou um pistão preso, que não consiga atingir o controle final, um alarme de falha será acionado:
Erro de posição VIT ou desconexão da válvula solenóide.
Neste ponto, o sistema de controle remoto desacelerará o motor principal até um determinado valor (definido em 64,9 r/min para este navio) através do programa de controle definido e acenderá a luz indicadora SPEED REDUCEDBY VIT+FQS Control FAILUER.
Medidas de solução
Analise o processo de ação e a interação entre o sistema de alavanca do acelerador e a unidade de controle VIT+FQS durante o processo de aceleração do navio desde a velocidade total AHEAD no porto até a velocidade total no mar.
Quando o governador fornece um sinal de aceleração, seu atuador levanta a haste vertical 8 através do sistema de alavanca do acelerador, e a alavanca angular 16 gira no sentido anti-horário em torno de seu pivô, fazendo com que a haste de ajuste da válvula de alívio gire na mesma direção, resultando em um aumento na volume de injeção de combustível;
Neste ponto, um ângulo agudo é formado entre a haste vertical 8 e a alça angular 16. Quando ela sobe e puxa a alça angular, um torque é aplicado através do pivô à haste de ajuste da válvula de sucção 12, fazendo com que ela gire no sentido anti-horário.
Na verdade, a curva da unidade de controle VIT+FQS varia de máquina para máquina com base nas alterações nos dados de eliminação e velocidade. A curva definida durante o teste de bancada do motor principal deste navio pode diferir da Figura 3, mas o objetivo é o mesmo: alterar o ângulo de avanço do sincronismo da injeção de combustível sob carga parcial, de modo que a pressão explosiva máxima fique próxima da pressão em potência contínua máxima, economizando assim combustível.
Em cargas baixas, um ângulo agudo é formado entre a haste vertical 8 e a alça angular 16. Embora o torque gerado seja compensado pela ação do localizador VIT, uma força de interação maior é gerada entre a alça angular 16 e seu pivô, que requer a rotação da alavanca angular para superar uma maior resistência ao atrito (especialmente na ausência de lubrificação nos rolamentos). Em casos graves, impedirá que a alavanca angular gire em torno do pivô.
A razão pela qual o host neste artigo não pode aumentar a velocidade é devido a isso.
O rolamento da alavanca angular 16 está equipado com um bico de óleo dedicado, mas o engenheiro-chefe não injetou óleo neste bico durante a manutenção do sistema da alavanca do acelerador, resultando neste mau funcionamento.
A limitação da pressão de exaustão também se deve ao fato de que à medida que a velocidade do navio aumenta, a rotação do motor principal se estabiliza sob a abertura do acelerador e o soprador auxiliar para automaticamente. O aumento na pressão de eliminação fica atrás do aumento na velocidade do motor principal, e o VIT é ajustado para uma posição maior, resultando em uma pressão máxima de ruptura mais alta e em uma temperatura de exaustão mais baixa, e em uma velocidade de turbina mais baixa. Portanto, a pressão de exaustão permanece baixa, limitando o aumento da abertura do acelerador. Após a lubrificação com óleo, a falha é eliminada.
Conclusão
O fenômeno de falha neste artigo é único e a única causa da falha é a lubrificação inadequada com graxa.
Se esta falha não for detectada e não lubrificada, a lubrificação insuficiente a longo prazo causará desgaste do rolamento, resultando em uma folga entre ele e o eixo de articulação. O desempenho do controle de velocidade do sistema de controle remoto do motor principal e as condições de operação do motor principal serão seriamente afetados.
Isto demonstra plenamente a importância da lubrificação e manutenção abrangentes do sistema da alavanca do acelerador.
Portanto, lições devem ser aprendidas e o manual deve ser consultado regularmente para compreender totalmente o princípio de funcionamento do equipamento. Observação, reflexão e resumo diligentes devem ser feitos para orientar o trabalho diário de gerenciamento.
