Методика назначения эксплутационных режимов работы главного судового дизеля

              Продолжение табл. 6

   Примечание. При работе на топливах с содержанием серы до 1,5% допускается  применение средне- и высоко щелочных масел.

  В двигателях РД и РНД широко применяются некоторые сорта консистентных смазок. Консистентные смазки способны выдерживать длительные сроки эксплуатации, высокие нагрузки, особенно при  пуске двигателей, кроме того, они защищают поверхности трения от  коррозии и абразивных частиц грязи. Способность выдерживать высокие температуры делает их незаменимыми  в некоторых труднодоступных узлах двигателя, где сложно организовать иной вид смазки, кроме консистентной.

  В выборе сорта масел следует  руководствоваться картой смазки  двигателей типа РД и РНД (табл. 6).

  Кроме того, некоторые консистентные смазки имеют строго ограниченные применения. Так, смазки, содержащие дисульфид молибденовые и графитовые присадки, не рекомендуется  использовать в подшипниках качения, так как присадки могут осаждаться и препятствовать движению шариков и роликов.

§ 18. ЦИЛИНДРОВЫЕ МАСЛА

Марку цилиндрового масла определяет топливо, на котором работает двигатель. Масло  должно не только создать на поверхности  втулки прочную пленку, но и обладать противоизностными свойствами. В соответствии с этим масла разделяются на мало  щелочные, средне щелочные и высоко щелочные.

   Щелочность цилиндрового масла выражается в миллиграммах гидроокиси калия КОН на один грамм масла. В маслах иностранных фирм щелочное число обозначается TBN.

Избыток кислоты (или три окиси серы) не может полностью нейтрализоваться, и выбрасывается через выпускную  систему в атмосферу. Оставшаяся в цилиндре серная кислота нейтрализуется щелочными присадками масла. Это будет протекать успешно только в том случае, если масло будет иметь щелочное число с запасом.                        

  Контроль  осуществляется анализом проб из под  поршневых полостей. Реакция пробы  отработавшего масла должна быть щелочной. Кроме того, систематический анализ проб на металл может явиться указателем начавшегося интенсивного износа поршневых колец или цилиндровой втулки.                                                       При повышенном износе изменяется цвет отработавшего масла из-за увеличения содержания металлических включений—оно становится  черным.                                                                                                                     Деление цилиндрового масла на три класса в зависимости от  щелочного числа чисто условное, так как не существует твердых их границ. Принято считать масла со щелочным числом менее 7 мало щелочными, 7—30—средне щелочными и выше 25—30—высоко щелочными. В соответствии с этим для малосернистых топлив (серы менее 0,5%) применяются мало щелочные масла, для  средне сернистых топлив (серы 0,5—1,5%.)—средне щелочные  масла и для высокосернистых топлив (более 1,5%)—высоко щелочные масла. Верхний предел сернистости топлива, как травило, не оговаривается. Считается, что цилиндровое  масло со щелочным числом 70 достаточно для существующих рыночных сортов топлива. Однако, по сообщению фирмы Шелл для топлив с содержанием серы 3,5%-и более, эта величина может быть недостаточна. Поэтому в настоящее время ведутся успешные разработки цилиндрового масла со щелочным числом 100.

  К классу высоко щелочных относится отечественное  масло М-16Е-60. Масло М-16Е-30, имеющее  щелочное число 30, занимает промежуточное  место. В некоторых случаях это  масло может с успехом применяться  при работе двигателя на топливе с содержанием серы более 1,5%.                                       .

  В основном, эти  масла отвечают требованиям, предъявляемым к маслам для тихоходных дизелей. Применение, их на двигателях Зульцер успешное. Так, по опыту эксплуатации двигателя 6РД 76 теплохода «Георгий Димитров» на масле М-16Е-60 и топливе вязкостью 700 с R1 при 100° F и с 2.5% -содержанием серы (заграничный мазут) максимальная скорость износа цилиндровой втулки составляла не более 0,\5 мм/1000, что соответствует выработкам при применении высоко щелочных цилиндровых масел.

   Показательно  и изменение массы поршневых  колец вследствие износа. Наибольшая скорость изнашивания получилась у  верхнего и нижнего колец, наименьшая—у третьего (см. рис. 19,6). Оценивая результаты, следует отметить, что износ колец был весьма незначительный и срок службы их при максимально достигнутом износе составляет не менее  14000 ч.

   Внешнее состояние колец и цилиндровых  втулок главного двигателя теплохода  «Георгий Димитров» было хорошее. Кольца имели матовую поверхность, фаски, и завалы на кромках не изношены. На поверхности втулки не было царапин, наработков либо микровыровов.

    В табл. 6 приведены основные отечественные и зарубежные сорта масел, применяющиеся для смазки различных узлов двигателей типа РД и Р.НД. Основной принцип, заложенный в методику составления данной карты, заключался в возможно большем сокращении номенклатуры масел. Это достигнуто за счет унификации сортов масел. Например, турбинные масла могут найти применение не только в ГТН главного двигателя, но и в системе гидравлических кранов, в рулевой машине и т. п.

  В двигателях РД 44, РД 56, РД 68 должно применяться  масло, выпускаемое по Классу САЕ 40 (Шелл Алексия 40, Мобил гард 424 и т. д.). Масла класса САЕ 50 допускаются  к применению, но из-за большей вязкости менее предпочтительны.

  Что касается двигателей РД 76, РД 90, РНД 76, РНД 90 и РНД 105, то при работе на малосернистом  топливе используется масло класса САЕ 40 (Каст рол 220 MXD). При применении высокосернистого топлива                  цилиндровые масла должны иметь вязкость, отвечающую САЕ 50.

  Важной  проблемой является применение высоко щелочных цилиндровых масел с  топливом, которое содержит серы до 0,5%. Эксплуатацией подтверждается, что при этом возможны интенсивные  взносы. На одном из судов типа «Коммунист» с главным двигателем 6РД 76 при работе на топливе ДТ и цилиндровом масле М-16Е-60 произошла поломка поршневых колец одного из цилиндров. Кольца были изношены до 50% по толщине, два нижних—сломаны. На поверхности втулки образовались глубокие риски, а в верхней части—натиры. Других причин, кроме несоответствия топлива и масла, не отмечалось; нагрузка двигателя была умеренной, все рабочие параметры находились в пределах нормы.

  Фирма Шелл, занимавшаяся специально вопросом «малосерностости», выдвинула два объяснения износов:

   1) микро износ, имеющий место между поршневыми кольцами и втулкой цилиндров, является непрерывным процессом. При наличии достаточного количества серной  кислоты микро швы химически полируются и задерживают износ, а при недостатке микро швы на поверхностях трения не исчезают, а превращаются в глубокие царапины, оспины и вырывы;

  2) сильное окисление цилиндрового масла объясняется тем, что гидроперекиси, образующиеся в масле, обычно разлагаются под каталитическим действием крепких кислот. Если кислоты недостаточно, то скорость разложения понижается, а окисление масла усиливается. Окисление масла приводит к его загустению, особенно в зоне верхних колец. Это является причиной увеличения пропуска газов, местного перегрева, разрушения масляной пленки и появления износов на трущихся поверхностях.

  Опыт  работы двигателей 6РД 76 в Черноморском пароходстве на низко сернистом  топливе и высоко щелочных маслах показал, что этот тип двигателей более устойчив к проблеме «малосерностости», нежели дизеля фирм Бурмейстер и Вайн, Фиат. Но это не означает, что подбор масла можно вести менее тщательно. Проблема «малосерностости» еще слабо изучена; на внезапный износ могут влиять и другие обстоятельства. Поэтому на двигателях РД и РНД высоко щелочное масло с малосернистым топливом следует применять в исключительных случаях.

  Смешение  цилиндровых масел, как правило, не допускается. Исключения составляют отечественные масла М-16Е-80 и М-16Е-60 я некоторые иностранные сорта.

§ 19. ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА И СИСТЕМА ТОПЛИВОПОДГОТОВКИ

  Крейцкопфные  двигатели фирмы Зульцер приспособлены  для работы на всех видах жидкого  топлива вязкостью до 3000 с R1 при 100°F (около 450° ВУ). Однако сама  конструкция дизеля еще не определяет возможность применения «тяжелых» сортов топлива. Для этого необходимо, чтобы вся топливная система судна отвечала основным требованиям: общий подогрев во всех топливных емкостях; необходимое количество (не менее двух) сепараторов тяжелого топлива; отстойные, расходные цистерны и трубопроводы топлива должны быть изолированы. Расходные трубопроводы снабжаются паровыми спутниками; подогреватели топлива должны иметь достаточную поверхность, обеспечивающую вязкость при впрыске  не выше 3,7° ВУ. На случай возможного выхода  из строя нескольких трубок, поверхность подогревателя выбирается с запасом,  для перевода двигателя с дизельного на тяжелое топливо необходим специальный смесительный бак.

  Традиционная  топливная схема, приводимая в инструкции двигателя, зарекомендовала себя в  эксплуатации надежной и простой. Следует добавить лишь то, что перекачивать тяжелое и дизельное топлива, во избежание загрязнения последнего, необходимо по раздельным системам и отдельными насосами. На ряде судов с двигателями Зульцер такое разделение не предусмотрено.

  В эксплуатации перепад давления топлива на фильтре поддерживается не более 1 кг-с/см², что обеспечивается регулярной его чисткой. Внимание должно уделяться работе паровых спутников подогревателей, их состоянию, целостности изоляции. В работу спутники включаются до перевода двигателя на тяжелое топливо.

  На  большинстве судов в системе  предусмотрены указатель вязкости топлива либо автоматическое устройство для поддержания необходимой  вязкости. Наличие вискозиметра не освобождает персонал от периодического контроля подогрева топлива по номограмме температура—вязкость из-за возможных загрязнений регистрирующего органа прибора.

  Инструкция  по эксплуатации двигателей РД предполагает проводить очистку тяжелого топлива  по двухступенчатой схеме последовательно  включенными сепараторами—пурификатором и кларификатором. Однако как показывает опыт и исследования при применении топлив средней вязкости, работа кларификатора малоэффективна. Наиболее качественная очистка происходит при  производительности сепаратора пурификатора не выше 50% от номинальной и вязкости обрабатываемого топлива 3,5° ВУ. Чем  выше вязкость топлива, тем меньше производительность сепаратора.  При необходимости следует включать в работу параллельно  несколько сепараторов. В—отстойной цистерне топливо должно подогреваться до температуры, которая на 15° С ниже температуры вспышки. Перед сепаратором топливо подогревается до температуры 70—90°С в зависимости от его вязкости. Для более эффективной очистки следует подавать в сепаратор горячую воду в количестве 5—6% от очищаемого топлива. Температура подогрева воды должна быть не ниже температуры сепарируемого топлива.

  Подача  воды может вызвать стойкую водо-топливную  эмульсию, которую обнаруживают через  смотровое окно сливного патрубка сепаратора. В этом случае следует уменьшить температуру подаваемой на сепаратор воды до исчезновения эмульсии. Период между «разгрузками» сепаратора устанавливается в каждом отдельном случае опытным путем. Для начала устанавливается период в 3—4 ч. Через 7—10 сут сепаратор разбирается и, если  внутренняя поверхность барабана чистая, период между разгрузками увеличивается. Исследованиями установлено, что сепаратор пурификатор удаляет из каждой обработанной тонны топлива до 900 г грязи. При наличии грязевых остатков в барабане 8—10 кг, период между разгрузками можно довести до двух раз в сутки.  Основные трудности при очистке топлив следующие.   Качество очистки топлива—плохое, что определяется по фильтрам тонкой очистки главного двигателя, работе топливной аппаратуры. Причинами этого являются: слишком большая производительность сепаратора. В табл. 7 приведены рекомендуемые производительности сепараторов фирмы Альфа-Лаваль; высокая вязкость сепарируемого топлива, обусловленная недостаточной температурой подогрева; загрязнения барабана.