xxx轮主机缸套异常磨损及多次裂纹损坏的原因分析及管理注意事项

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1、XXX轮主机缸套异常磨损及多次裂纹损坏的原因分析及管理注意事项2007年3-4月期间，xxx海轮主机连续发牛主机缸套裂纹事故，同时主机缸套也存在异常磨损现象。4月中旬，公司安排主机服务工程师在德国上船，同吋派两名本部主管人员上船，后随船航行至土耳其，其间协助船舶分析、查找故障原因，逐步调整主机工况至基本正常水平。5月13日，公司人员下船，回公司后对此起事件进行了全面的分析、整理，现通过通报发各轮，要求各轮组织学习、借鉴，联系木轮主机实际情况，严格规范主机管理，避免类似事件再发牛。一.事件经过：2007年3月15口，xxx海轮在巴拿马运河锚地抛锚

2、时，上船接班船员打开主机盘更箱道门检查，发现主机N01缸缸套裂纹漏水，N06缸缸套裂纹漏水，N06缸活塞群裂纹漏水，公司立即将备好的一只缸套的安排在巴拿马运河锚地供船。3月19日1400LT过河后停车漂航，对主机NO1,N06缸吊缸。主机NO1缸用新上缸套换上，N06缸用在墨西哥送岸焊补I口缸套换上（无新缸套了），N06缸活塞群换新，1400LT完工恢复正常航行。3月21H发现主机淡水压力波动，停车检查发现N06缸缸套裂纹漏水，N06缸封缸运行。25日1000LT靠毕美国EVERDLADES港。空运一新缸套换在NO6缸上，3月28日0400LT

3、美国开航。4月5日再一次发现N0.6缸缸套裂纹漏水，由于船上无新缸套，根据公司指示，继续往德国航行。4月9口发现N0.3缸缸套裂纹漏水，4月16口1800LT抵达目的港。公司人员及主机服务工程师上船，经过吊缸检查，发现NO.1/N0.2/NO.3&N0.6共四只缸套裂纹损坏。这样，在短短一个刀的时间里共发牛七只缸套裂纹损坏，其中NO.6缸三只（有一只是经焊补的旧缸套）。在德国HAMBURG港吊缸检查主机缸套时，测量没有发生裂纹的NO.4&NO.5缸缸套，发现NO.5缸缸套仅使用1807小时，缸套最大磨损量为0.55mm,活塞环最大磨损量4mm；

4、NO.4缸缸套使用5721小时，最大磨损量为2.93mm,活塞环最大磨损量为6.9mm,缸套的磨损速率约为0.3・0.5mm/千小时，属于严重的异常磨损。根据说明书提供的数据，缸套最大磨损极限是4mm,如果照这个速率磨损，即便缸套不发生裂纹，也使用不了两年。二、原因分析：a）缸套裂纹检查发生裂纹损坏的缸套，裂纹儿乎都发生在缸套燃烧室区域的触火面，这个区域在柴油机中作中，承受着强大的机械负荷、热负荷和热应力。缸套发生裂纹就是在这些负荷和应力的作用下产生的。下面分析一下缸套的受力对产生裂纹的影响：机械负荷：由缸盖的安装预紧力产生的安装应力和高压气体

5、产生的机械应力组成，缸盖的上紧螺母是按说明书要求液压上紧的且操作无误，故前者不予考虑，后者是随气体压力而脉动，是高频应力，它的大小与缸内的爆炸压力成正比，它在缸套内表面产生切向应力和径向应力，切向应力为拉应力、径向应力为压应力，如果主机超负荷运转或由于“冷爆”，爆炸压力产生的切向拉应力超过了材料的屈服极限（材料一般抗压不抗拉），就会发生裂纹，所以超负荷的机械应力是造成缸套裂纹的重要原因之一。热负荷：主机在正常运转中，循环喷油量是不变的，热负荷基本上是恒定的，但如果由于某种原因使冷却水温度提高或冷却水量不足，使缸套的内表面温度提高，这样会使材料的

6、机械强度降低，而容易发生裂纹。本轮主机NO.6缸由于冷却水导套的进水孔被部分堵塞，造成冷却水量减少，温度提高（NO.6缸冷却水进口管在进口总管的尽头，以前的多次裂缸套，冷却水系统冲刷下的锈渣、泥渣容易在此聚集）。所以热负荷过高是造成N0.6缸缸套频繁发生裂纹的原因之一。热应力：由温差作用形成的应力称为热应力。主机工作屮，缸套内表面受燃气加热、外部被水冷却，在缸套内外表面间产生温差，这个温差造成了缸套内外表面产生了径向热应力，它与缸套内外表面的温差成正比，缸套的内表面因膨胀受到外表面的阻碍而产牛压应力，外表面因受到内表面的拉伸作用而产牛拉应力。由

7、于该轮主机冷却淡水温度出口已接近说明书要求的上限并保持恒定，缸内温度基本上也是一定的，所以主机正常航行时内外温差产生的热应力不是产生本次缸套裂纹的主要原因。但是，如果冷却水温度太高或排烟温度过高，会使材料强度在高温下降低。主机在启动、停车或变工况运行时，缸套内的温度发生动态变化，它与主机加、减负荷速度和起停次数有关。负荷加、减越快，缸套内外温差越大，产生的热应力越人，这个应力称为“低频应力”。该轮由于暖缸加热器太小和暖缸时间的影响，往往在开航时冷却水温度很低，如赶上引水要车加速很急，缸套内外温差很大，热应力会大大增加。而“低频应力”在主机启动一

8、运行一停车过程中，变化很大，容易引起材料在短期内产生“热疲劳”而发生裂纹（热疲劳是指材料在交变的热应力下产牛的疲劳现象，热疲劳产生的裂纹一般在材料的触