副机滑油每天消耗上100升...4000小时多耗3.5吨...新老轨细排查发现问题！

船舶副机是船舶电力系统的重要组成部分，为船舶的正常运营提供电源。某船配备 3 台副机，型号为 CME-MAN 6L23 /30H，缸径 225 mm，行程 300mm，额定转速 720 r/min，额定功率 720 kW。

一、故障现象

笔者上船任职时，No.3 副机已经运行 13 000 h且处于吊缸检修窗口。

检修 No.3 副机并试车正常，恰逢航行途中货油舱洗舱充惰气需要 2 台副机运行，主管轮机员把副机切换为 No.2 和 No.3 副机，单机负荷250 kW 左右。

运行约 8 h，No.2 副机出现曲轴箱滑油低液位报警，值班轮机员补油至正常液位。

次日早上 No.2 副机再次出现滑油低液位报警。

该型号副机在运行过程中，曲轴箱一般 6d添加滑油 1 次。

查看轮机日志和副机日志，得知No.2 副机自 2018 年 4 月 11 日整体吊缸检修后，曲轴箱添加开始频繁添加滑油，平均间隔 12 h 需添加1次滑油，每天约消耗100kg滑油。

在相同的运行时间内，No.1 和 No.3 副机每天消耗15～20kg滑油，判断 No.2 副机滑油消耗异常。

查阅近两任主管轮机员交接班《设备运行备忘录》，未找到关于 No.2 副机滑油消耗异常的警示。

对 No.2 副机的异常运行情况未引起船舶轮机员重视，没有采取适当措施解决异常滑油消耗问题。

截至笔者接班 No.2 副机运行 4000h，导致实际多消耗约3.5 t 滑油。

主管轮机员为追平滑油消耗量，违背船舶所有人机务及厂家对副机 1200 h 更换滑油的规定，对 3 台副机均延长滑油使用时间，待副机运行 1800～2000h 才更换滑油。

查看副机日志，发现 No.2 副机除滑油消耗异常外，排温也越来越高，较吊缸前高 20 ℃。

二、滑油异常消耗原因分析

副机滑油消耗异常主要有 2 个原因:

系统外漏和内部异常消耗。

系统外漏包括分油机净化、管线、滑油冷却器等。

本船副机滑油定期更换，在运行期间不采用分油机净化，如果是系统外漏，则滑油冷却器将出现异常，且较容易目视检查泄漏处。

内部消耗主要指滑油进入活塞顶部燃烧室，或从增压器漏入排烟管，即俗称“烧机油”。

通过观察 3 台副机的排烟颜色，No.2 副机的颜色稍微偏蓝，符合烧机油特质。

可以断定滑油被副机内部异常消耗。

副机烧机油的主要原因包括: 

滑油主要通过喷油器密封胶圈、气阀导套密封胶圈进入燃烧室; 活塞环与缸套配合间隙不正常，导致滑油进入到活塞顶部燃烧室; 活塞环积炭过多，导致活塞环卡阻在环槽中，失去弹性，导致刮油环作用减弱; 增压器油封漏油，滑油漏入排气管。

No.2 副机在备用状态，保持预润滑油泵的长期运行，冲车检查发现没有滑油从缸头示功阀中冲出。

拔出 6 个喷油器，喷油器下部没有油迹，密封胶圈良好，排除滑油通过喷油器、气阀等处的胶圈渗漏进入活塞顶部燃烧室。

进一步拆检增压器，检查腔室内部未发现异常。

判断活塞环与缸套之间的密封不正常，或活塞环异常。

三、副机烧机油的危害

副机烧机油除导致滑油消耗剧增外，不仅引起喷油器受机油污染而积炭，导致喷油嘴堵塞、磨损，还造成气阀积炭，引发恶劣燃烧，排温异常升高。

严重者导致副机运行中滑油液位突然降低，滑油压力低，造成运动部件润滑不足，进而引发“拉缸、抱轴、烧瓦”的机损事故。

副机过量消耗滑油，值班轮机员为确保该副机运行期间有足够多的滑油，频繁补油至高位，然而随着副机的运行，更多的滑油飞溅到缸套壁上进入燃烧室，进一步加剧滑油消耗，陷入补得多、耗得更多的恶性循环。

四、活塞环原因分析

本船副机使用的活塞环有 3 道气环、1 道刮油环。

气环的作用是密封活塞，把缸套内的燃油和废气密封在活塞头燃烧室内防止窜进曲轴箱。

刮油环把飞溅在缸套壁上的多余滑油刮回曲轴箱，只留下薄薄的油膜用于活塞在缸套内上下运动的润滑，防止滑油进入活塞顶部燃烧室。

在副机运行过程中，由于最下部刮油环过度磨损，或活塞环搭口间隙过大、活塞环弹性差、断环及活塞环被积炭卡在环槽中，气环密封性变差，大大降低刮油环的刮油效果，导致缸套壁上的机油窜至活塞顶部燃烧室，引起烧机油。

如果活塞环安装不正确( 装反) ，也会使其产生“泵吸”效应，把气缸壁的滑油泵向活塞顶燃烧室，增加滑油消耗量，进一步造成气阀积炭，引发恶劣燃烧，排温异常升高。

No.2 副机在2018年4月11日进行吊缸检修，更换 6 套活塞环，还留存 1 套同批次的活塞环。

笔者检修 No.3 副机的备件包有 6 套活塞环，经过仔细对比发现 2 个批次的活塞环宽度、厚度一致，但批次喷码、圆周长度、安装搭口间隙均不一致。

将活塞环装入全新的缸套备件( 缸径 D = 225 mm) 中，测量相关参数，见表 1 和 2。

通过上述表格得出，No.2 副机使用的活塞环不符合要求，圆周长度、安装搭口间隙均超出厂家说明书要求，特别是最关键的第 1 道气环和第 4 道刮油环。

活塞环在副机运行过程中与高温气体接触导致受热膨胀，并且周期性的往复运动使其出现径向膨胀变形，因此活塞环在缸套内的安装搭口间隙必须符合说明书要求，才能保证正常工作。

综上所述，本船副机活塞环的加工尺寸存在误差，造成安装搭口间隙超出规定范围，活塞环在缸套中无法达到良好工况，导致气环密封作用下降，刮油环的刮油作用减弱，无法将缸壁上的滑油刮回曲轴箱，最终出现窜油现象。

随着活塞的上下运动，飞溅在缸套壁上的滑油过多地残留在燃烧室的缸壁上，被高温燃气蒸发、燃烧，滑油消耗增加，进一步造成活塞环积炭过多，活塞环卡阻并失去弹性，滑油消耗越来越大。

燃烧室内烧机油，造成气阀积炭，引发恶劣燃烧，导致 No.2 副机排温异常升高，无法使用高负荷。

五、故障排除

经过船上的仔细检查和比较，No.2 副机滑油消耗异常的根本原因是活塞环加工尺寸不符合要求。

于是按正规程序对 No.2 副机吊缸，卸下 6 套活塞环进行检查，证明采用了尺寸不合适的活塞环。

更换 6 套和 No.3 副机同批次的活塞环，装复并投入使用。

在 No.2 副机使用过程中，安排值班轮机员密切关注滑油油位、各缸排温、透平排温。经过 7 d 的连续运行，对比 No.2 副机更换新活塞环前后运行参数，见表 3。

至此，经过全面的检修及更换 6 套活塞环，No.2 副机滑油异常消耗的故障得到解决。

六、经验教训

本船副机滑油异常消耗的原因为使用尺寸异常的活塞环，但本次故障的发生包括多方面的原因，既有活塞环本身的因素，又有使用不当的原因，最根本原因在于船舶设备管理人员，暴露出机舱管理很多漏洞，主要体现在以下几点:

(1) 主管轮机员申请、签收备件时，没有认真检查核实设备型号、备件申请编码、图号是否准确; 供船签收时也未能认真核对，导致不合格备件上船。

(2) 船舶所有人的体系文件要求更换活塞环时，须进行活塞环外观对比、参数测量、气缸内搭口间隙测量。

但本船在进行 No.2 副机吊缸时，未按照正规的吊缸程序，再次错过发现活塞环不匹配的机会，导致故障发生。

(3) 副机吊缸后明显运行异常，但相关人员放任不管，未及时排查原因，更没有考虑到是更换活塞环后导致滑油异常，最终造成本船副机滑油消耗超标严重，给船公司增加船舶营运成本。

来源：船机帮  作者：中远海运能源运输有限公司  李桂林 轮机长