Table of Contents
مقدمة
ومحركات الديزل البحرية هي أجهزتها العاملة في صناعة النقل البحري العالمية، ودفع السفن عبر المحيطات في ظروف تتطلب الكثير، وعندما تعمل تحت حمولة ثقيلة - أي ما يزيد عادة على 85 في المائة من الطاقة المقومة لفترات طويلة - تُدفع هذه المحركات إلى الحدود الميكانيكية والحرارية، ويُعتبر فهم أساليب الفشل المحددة التي تنشأ أثناء عمليات التحميل الثقيلة أمرا بالغ الأهمية بالنسبة لكبار المهندسين ومخططي الصيانة ومديري الأسطول.
تحميل الحرارة الحرارية وتسخينها
أسباب الحمولة الحرارية
وتحت ضغط ثقيل مستمر، تزداد الحرارة الناجمة عن الاحتراق ارتفاعا كبيرا، وإذا لم يكن نظام التبريد قادرا على رفض الحرارة بنفس المعدل، فإن ارتفاع درجات الحرارة، ومن بين الأسباب المشتركة، إجهاد مياه البحر، وقطع الأنابيب في المبردات المركزية، وفشل الصمامات الحرارية، أو عدم كفاية طاقة مضخات المياه العذبة، ويزيد تكوين الصخور داخل السترات المائية الملوحة من كفاءة نقل الحرارة.
آثار التسخين المفرط
وقد تؤدي درجات الحرارة المفرطة إلى التوسع الحراري في مكونات مثل أجهزة الإسطوانات، والرقائق، ورؤوس الأسطوانات، مما قد يسبب خنق الخيوط، وربط رنين البستون، وكسر الرأس. يمكن أن تحدث حرائق في الرأس إذا كانت المضبوطات في الإبلان تؤدي إلى إشعال في الحواف، وتسبب في إشعال في إشعاعات شديدة.
الرصد والتخفيف
(ب) ينبغي أن تُنبه نظم الإنذار الآلي إلى انحرافات جهاز المراقبة، وأن تُنظّم بانتظام مبادلات الحرارة والإجهاد، وأن تُستبدل بأجهزة التخدير، وأن تُحدّ من الالتزام ببرامج معالجة المياه المبردة. Man Energy Solutions service letterstur[FspectrT:1]
نظام الوقود في حالة فشل تحت الضغط العالي
الحقن نوزل كينغ وضد
وفي ارتفاع معدلات تدفق الوقود، تتعرض محاصيل الحقن للإجهاد الحراري والميكانيكي الشديد، ويمكن أن يترك الحرق غير الكامل بسبب سوء الذرّة رواسب الكربون على ذخيرة مائلة - وهي ظاهرة معروفة بالارتجاج، وهذا يغيّر أنماط الرش، ويؤدي إلى تأخير الاحتراق، وارتفاع درجات الحرارة العادمة، والعادم، وتآكل الأوراميل من الرش المحفزي في HBO.
وقود العجلات و الإجلاء
ويجب أن تولد مضخات حقن الوقود أحجاما دقيقة عند الضغط العالي، وتحت الحمولة الثقيلة، فإن مضخة الضخ وتجمع البراميل تشهد اتصالاً مكثفاً، حيث إن الافتقار إلى التشحيم في الوقود (وبخاصة الوقود المنخفض الكبريت) يمكن أن يسبب الاكتفاء أو ضبطاً، كما أن الأضرار الناجمة عن إزالة الصمامات من صمامات الضخ من تقلبات الضغط.
فرز الأفلام ووقف المياه
ويزيد استهلاك الوقود أثناء الحمل الثقيل الطلب على تهجير الوقود، إذ يمكن للديرت والزفير ومنحدرات المياه أن تطغى على الرش، مما يتسبب في انخفاضات في الضغط تؤدي إلى تجويع الوقود، وقد تؤدي نظم الرش بالفلور الآلي إلى دورة أكثر من اللازم، مما يخاطر بتضخم عنصر الرش، ويعزز الماء نمو النيجيري في خزانات التخزين، ويتسبب في تصحح نوعية الرش.
الآثار على الكم والأداء المحرك
مشاكل نظم الوقود التي تؤدي إلى تدهور كفاءة الاحتراق - تشمل الأعراض النموذجية ارتفاع درجات حرارة غاز العادم، وتفاوت ضغط الأسطوانات العالية، واقتصاد الوقود الضعيف. Knocking or detonation] يمكن أن تحدث إذا كانت توقيت الحقن ينتقل قبل الأوان أو إذا كانت مصابة بالضغوط الوقودية قد زادت من الضغط الميكانيكي، وتربط بين الرافعات.
توزيع نظام التطهير
افلام النفط تحت الضغط العالي
وتحت الحمولة الثقيلة، تزداد الحمولات بشكل كبير، لا سيما في المحركات ذات الرؤوس المتقاطعة التي تحمل فيها العلامات الرئيسية والعلامات الرخيصة، وإذا كان سميك الفلم الزيت غير كاف، فإن الاتصال بين المعادن والمترات يحدث. ويمكن أن يتسبب في ذلك انخفاض ضغط النفط، أو عدم ملاءمة الزيت، أو الزيت المتدهور الذي يحتوي على محتوى مرتفع من الفول السوداني.
الارتجاف والارتفاع
(ب) إن العلامات المسروقة هي طريقة إخفاق كلاسيكية، ويمكن أن تعاني قذائف معدنية خفيفة (معدن أبيض أو ألومنيوم القصدير) من التشقق والتفريق تحت حمولات عالية من الدوافع، وتلوث النظام النفطي وتتسارع في أماكن أخرى، ويجرى تحليل منتظم للزيوت - بما في ذلك عد الجسيمات، والاشتراك في الحمولة، والمحتوى المعدني - هو الدفاع الرئيسي([FLT:
تدهور النفط والاستمرارية
ويعجل ارتفاع الحمولة الحرارية بتأكسد النفط وزيادة الحموضة والحمأة، إذ تستحدث الغازات المتوهجة وقودا غير محترق، مما يقلل من قدرة النفط على تحييد الأحماض، ويعزز حدوث تسرب في محركات المياه من التكثيف أو التبريد نمو الغضب والمايكروبيات، ويجب الحفاظ على رقم الأساس )BN( للزيت - بالنسبة لنوعات الوقود المنخفضة الكبريت.
آثار للحملات، لينرز، والرينغ
وقد تتصاعد سرعة تخلف التطهير، حيث يمكن للعلامات الرئيسية أن تضبط وتغلق الرافعة، وقد تكسر حلقات بيستون أو تلصقها، مما يتسبب في تسخين رأس التاج والاسطوانات الساطع، ويقلل سطوانات الأسطوانات من الضغط ويؤدي إلى ارتفاع استهلاك النفط، وفي حالات حادة، يمكن للقضبان الموصلة أن تخترق نظام النفط قبل الزمان.
تحميل ميكانيكي زائد وضغوط
Connecting Rod and Crankshaft Fatigue
وتتجاوز هذه المواد فترات التفتيش القصوى المحددة المدة المحددة في المادة ((())(أ) (تحدد السفن التي تعمل في نطاق واسع لمدة طويلة لآلاف ساعات في السنة) ارتفاعات الإجهاد مثل الطرق الرئيسية، أو أشرطة الفولط، أو العيوب السطحية، وهي تُحدث شباكاً متواصلة.
رئيس فريق القديسينر والفشل المشترك
ويتسبب الضغط العالي على الاحتراق في الميكانيكية الدورية والتحميل الحراري على البطاقات الرأسية المسببة للسكرات، ويمكن أن تتآكل حلقات الإطفاء، مما يسمح بتفجير الغاز الذي يحرق مواد الغاز، ويتيح انتقال المياه التبريد إلى أسطوانات، مما يتسبب في قفل أو تآكل هدروليكي، ويجب أن تُجرى إجراءات التصادم ومواد الغاز (مثلاً، الصلب المضاعف).
بيستون رينغ ولينر سكبينغ
Under heavy load, the piston ringpack must seal against high gas pressure while maintaining a little oil movie. Breakdown of lubrication or thermal distortion of the ring groove leads to scuffing — localized welding and tearing of metal. Honing cross-hatch patterns and proper ring end gap clearance are critical. Use of Two-stroke motor cylinder
منع الحمل عن طريق إدارة اللوازم واختيار المواد
وينبغي ألا يتجاوز حجم المحرك 90-95 في المائة من المعدات المتحركة لفترات طويلة ما لم يكن مصمما خصيصا لهذا الترتيب، كما أن المحركات الحديثة لديها مراقبة إلكترونية للشحن للحد من السرقات ذات السرعة المنخفضة، وأن اختيار مواد أعلى درجة، مثل الصلب المزيف الذي يربط بين القصائد والرموز المتحركة، يعزز المقاومة الكهرمائية، ويضمن تحليل الازدهار المنتظم نظاماً للارتفاع غير متحمس.
نظام التربومر وأجهزة الاستيعاب الجوي
Surge and Overspeed
(ب) يمكن أن يؤدي [عملية التحميل الثقيل] إلى زيادة طاقة التركيب. ويمكن أن يؤدي التخفيض المفاجئ في حمولة المحرك (مثلاً أثناء المناورة) إلى إصابة الشريك بالطفح، ويتميز بالتذبذبذب المتعمد والضرر المحتمل في النسيج الدافع.
مع عدم وجود أوت أوفليك
أما رسوم الشحنات التي تُستخدم عادة في حلقات العوامة أو حمل الكرة، فهي تعمل بسرعة ودرجات حرارة عالية للغاية، ويؤدي عدم كفاية إمدادات النفط أو النفط المتسخ إلى الفشل، مما يتسبب في فرك الروتين أو ضبطه، ويمكن أن تلوث تسربات النفط من ختم التربومر الهواء، مما يشكل رواسب الكربون على عجلات الضغط وأجهزة التفتيش المشتركة بين الكبريت.
Intercooler Fouling
وتخفض مبردات الهواء المجهزة بالشحنات المتحركة كثافة الهواء، مما يجعل من الصعب على المحرك الوصول إلى الطاقة الكاملة دون درجات حرارة العادم العالية، وتتراكم الملح والتراب والضباب النفطي على الجانب الجوي، بينما تشكل رواسب مياه البحر على جانب المياه، وتحافظ دورات التنظيف مع تحلية المنظفات والحمض، إلى جانب رصد درجة الحرارة الجوية عبر البرودة، على الكفاءة.
قضايا النظام الموسع
"إكس هاوس فالف بيرن"
(د) تعمل الصمامات الخارجية في درجات حرارة عالية، ولا سيما تحت الحمولة الثقيلة عندما ترتفع درجات حرارة غاز العادم، وإذا لم يكن الصمامات مثالية بسبب رواسب الكربون أو المقاعد المزروعة، فإن الغازات الساخنة تتسرب عبر الصمامات، مما يتسبب في زيادة الحرارة المحلية وحرق مواد الصمامات.
توربين بليد تآكل
ويحمل مجرى غاز العادم العالي السرعة جزيئات صلبة - كربون غير محترق ورماد من شحائب الوقود - وعلى مر الزمن، تضعف هذه الحواف الرئيسية من نصلات التربين، وتخفض الكفاءة وتتسبب في اختلال التوازن، ويساعد استخدام نظام للعادم الجاف وتخفف من محتوى رماد الوقود (فانادام، الصوديوم)، ويحد من التآكل المبكر من جانب التراب.
آثار الضغط الخلفي
إن زيادة الضغط على الاستعادة في متناول العادم - من أجهزة الصمت المسببة للدغ، أو مغلي الاستعادة الحرارية للنفايات، أو أنابيب العادم المختلة - تزيد من ضغط العادم الكهف وتخفض الكفاءة، مما يؤدي إلى ارتفاع الحمولة الحرارية وانخفاض إنتاج الطاقة، ويسمح تركيب مقاييس ضغط مختلفة عبر مكونات مسارات الغاز بالرصد، ويمنع التنظيف أو الاستبدال في فترات مخططة (التي تتمشى مع ضغط الدرع)
الشذوذ
التفجير والطرق
ويمكن أن يتسبب الحمل الثقيل المقترن بضعف نوعية الوقود أو توقيت الإشعال غير الصحيح في انفجار - حرق سريع غير متحكم به مع ارتفاع ضغط يتجاوز حدود تصميم المحرك، ويؤدي القفز إلى إلحاق ضرر ميكانيكي بالبستات والخواتم والعلامات. ** استخدام الوقود مع الرقم الصحيح للسيتان (من طراز 35 إلى 45 إلى 4 إلى 4) وينبغي أن يمنع حدوث حرق دقيق.
ما قبل الشحن وبعده
ويحدث ما قبل حدوث الحرق عندما يوصل المزيج من الوقود إلى المضخة قبل أن يوصل الحقن الوقود، ويعود ذلك في كثير من الأحيان إلى البقع الساخنة من رواسب الكربون المتوهجة، ويحدث الحرق بعد ذلك عندما يستمر الاحتراق في فتح صمامات العادم، ويزيد من درجات الحرارة، ويزيد التنظيف المنتظم لغرفة الاحتراق ويتحقق من أنماط رذاذ الحقن هذه الشذوفات.
الأسباب وسبل الانتصاف
وتنبع الشذوذ من مزيج من خصائص الوقود، وضبط المحرك، وظروف التحميل، واستخدام نظام إلكتروني لإدارة المحرك يضبط توقيت الحقن وكمية الوقود مقارنة بالكميات والظروف المحيطة التي تدمج فيها المحركات الحديثة، وبالنسبة للمحركات الآلية القديمة، يلزم إجراء تعديل دقيق لتوقيفات وقود العجلات وتوقيت الحقن من جانب مهندس مؤهل.
استراتيجيات الصيانة الوقائية
الرصد المشروط
وبدلا من الاعتماد على فترات إصلاح ثابتة فقط، تستخدم الأساطيل الحديثة الرصد القائم على الظروف. وتستعمل البارامترات مثل منحنى ضغط الأسطوانات، وانحرافات درجة حرارة الغازات العائمة، وزيوت التشحيم، والتوقيعات على الاهتزاز عوامل متدهورة. ** تخفض حركة المركبات الثنائية الفينيل المتعددة الكلور الصيانة غير الضرورية بينما تلحق مشاكل قبل الفشل**.
اختيار الوقود والزيوت اللامبر
(ب) إن اختيار درجة الوقود الصحيحة لبيانات الشحن التشغيلي هو أمر أساسي، أما بالنسبة للشحن الثقيل، فلا بد أن يكون للوقود حساسية كافية، ونوعية الإشعال الجيدة، ومستويات منخفضة من الملوثات، وينبغي أن يطابق اللوبيركس محتوى الكبريت من الوقود وتصميم المحركات.() ويستخدم الزيوت التي أوصى بها مبني المحرك، مثل الزيوت التي تُستمد من من الماريات أو [FT:]
صيانة نظام التبريد
وتشمل صيانة نظام التبريد المستمر المعالجة الكيميائية لضبط حجم المواد، والتآكل، والنمو البيولوجي، وتنظيف مبادلات الحرارة في المواعيد المحددة، والتحقق من الحرارة، وضمان نظافة مضيق مياه البحر. ** يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة حرارة السترة إلى خفض نسبة الحياة الدهنية للمواد الرئيسية من الأسطوانات إلى النصف**.
التدريب والإجراءات التنفيذية
ويعترف المهندسون المتدربون تدريباً مناسباً بعلامات الفشل المبكرة: الضوضاء غير العادية، وتجاوزات الحرارة، وانخفاض الضغط، وينبغي أن تحدد إجراءات التشغيل الموحدة معدلات تغيير الحمولة، والحدود اللازمة لاستمرار عمليات التحميل الثقيل، ومعايير وقف العمل في حالات الطوارئ، ويمكن أن يؤدي التدريب على سيناريوهات الحمولة الثقيلة إلى تحسين الاستجابة.
خاتمة
ومحركات الديزل البحرية العاملة تحت حمولة ثقيلة قابلة للتأثر بمجموعة من أساليب الفشل، بدءا من الزيادة الحرارية في حجمها والمسائل المتعلقة بنظم الوقود إلى الشذوذ الميكانيكي والاختراق، ومن النهج المنهجي الذي يجمع بين التصميم القوي، والصيانة الدقيقة، والرصد في الوقت الحقيقي، والعملية الماهرة، يؤدي إلى الحد الكبير من خطر الفشل الكارث، ومن خلال تنفيذ التدابير الوقائية واستراتيجيات الرصد التي نوقشت هنا، تتطلب شركات تشغيل المركبات شروطاً ثقيلة.