CC BY
167
DOI: 10.24143/2073-1574-2018-4-49-58 УДК 621.436-72
Г. В. Кузьменко, А. А. Панасенко
КОНТРОЛЬ ЗА СМАЗКОЙ ЦИЛИНДРОВ СУДОВЫХ МАЛООБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ
Рассмотрены вопросы организации контроля за подачей цилиндрового масла при эксплуатации судовых малооборотных дизелей на морских судах. В инструкциях для двигателей с механическими лубрикаторами заводы-изготовители дизелей настойчиво рекомендуют при оценке расхода масла вначале произвести перерасчёт фактического удельного расхода на долевой нагрузке и привести его к условиям полной нагрузки. Приведённый удельный расход необходимо сравнить с нормой для этого показателя, которая была назначена применительно к режиму полной нагрузки. В различных инструкциях изготовители используют разные символы для этих показателей и разные принципы регулирования подачи масла. Многообразие символов и формул для перерасчётов затрудняют понимание смысла этой методики, вследствие чего она не применяется на многих судах, о чём свидетельствует опыт аттестации судовых механиков в Морской квалификационной комиссии порта Владивосток. Предложены мероприятия, которые должны способствовать более широкому использованию методики на судах, т. к. она позволяет обобщать опыт использования масла на однотипных двигателях при их эксплуатации на разных судах при разной нагрузке и на основе опыта корректировать рекомендации по дозировке цилиндрового масла. Уделено внимание особенностям организации контроля за смазкой цилиндров двигателей нового поколения типа МЕ S и G МК 8 и более поздних, с электронными системами регулирования и управления, которые могут длительно эксплуатироваться на супермалых нагрузках. При использовании топлива с высоким содержанием серы в таких двигателях отмечается чрезмерный износ цилиндровых втулок в их верхней части из-за кислотной коррозии вследствие чрезмерного охлаждения втулок. Поэтому проектировщиками дизелей были разработаны специальные указания по смазке цилиндров. Дано обоснование целесообразности использования единого символа qMR г/элс-ч (г/кВт-ч) для обозначения исходной нормы удельного расхода цилиндрового масла применительно к режиму полной нагрузки судовых МОД и символа qMR для «приведённого к полной нагрузке фактического удельного расхода». Отмечены особенности дозировки масла в дизелях новейшего поколения типа S и G МК 8 и более поздних, для которых проявляется эффект холодной коррозии втулок на малых нагрузках.
Ключевые слова: нормируемый показатель, дозировка цилиндрового масла, удельный расход, режим полной нагрузки, принцип регулирования подачи масла.
Введение
Правильная организация контроля за смазкой цилиндров судовых малооборотных дизелей (МОД) имеет большое значение для обеспечения безопасного состояния цилиндров, приемлемых сроков между подъёмами поршней и стоимости ремонтов, хороших общих экономических показателей эксплуатации двигателей и судна.
Основным нормируемым показателем дозировки цилиндрового масла считается его удельный расход q, г/элс-ч. Нормы для этого показателя обычно назначаются по инструкциям для режима полной нагрузки главного двигателя (ГД), которая характеризуется сочетанием полной (100 %) мощности NeMR и полной частоты вращения nMR. Для обозначения такой нормы применяются в различных источниках различные символы: qMR, qc, qP1, gH и др. Наиболее удачным нам представляется символ qMR, соответствующий режиму полной нагрузки NeMR, nMR (Catalogue MCR, Contract MCR, Specified MCR engine load, SMCR load).
Методы проведения исследования
Нормы расхода масла для режимов частичных нагрузок Nea, na (Ne,, Пф) при эксплуатации судовых МОД, оборудованных механическими лубрикаторами и передающих энергию по линии валопровода на винт фиксированного шага (ВФШ), необходимо определять расчётом на основе нормы qMR и с учётом закономерностей, по которым будут изменяться мощность двигателя Nea и производительность лубрикаторов при снижении частоты вращения ГД от полной nMR до конкретной частичной na.
Мощность ГД на судах с ВФШ (Ne) при их движении в условиях, когда не изменяются осадка, состояние корпуса и винта, внешние условия плавания и глубина моря более 8-10 осадок при водоизмещении судна до 70 тыс. т и скорости до 16 узлов, изменяется в соответствии с кубической параболой типа Ne = Cn3, где С = const [1].
Производительность механических лубрикаторов, имеющих прямой привод от ГД, может изменяться по разным законам, зависящим от используемого принципа её регулирования. Фирма MAN&BW в инструкции по эксплуатации двигателей типа МС принимает за основу для сравнения принцип регулирования подачи масла в кг/24 ч (г/ч) пропорционально изменению частоты вращения ГД [2]. При этом принципе ход плунжеров лубрикаторов, установленный во время их основной настройки применительно к режиму полной нагрузки NeMR, nMR, остаётся неизменным и производительность лубрикаторов, кг/24 ч, изменяется в соответствии с линейной зависимостью типа
Qpart = QMR (nalnMR ), (1)
load
в которой Qparf - расчётная норма, кг/24 ч, для режима фактической нагрузки Nea, na;
load
Qmr - количественная норма для режима №ш, nMR, кг/24 ч, QMR = qMR • NeMR • 10-3 • 24, кг/24 ч, где qMR - назначенная норма для удельного расхода на режиме полной нагрузки. Норма для фактического удельного расхода при этом стремительно возрастает по мере снижения частоты вращения, и подача масла может не соответствовать фактической потребности ГД. Поэтому могут применяться другие принципы регулирования производительности лубрикаторов, которые чаще обеспечиваются за счёт изменения хода плунжеров. Основным, наиболее соответствующим фактической потребности ГД, фирма MAN&BW (MAN Diesel&Turbo) считает принцип регулирования подачи масла в кг/24 ч пропорционально изменению среднего эффективного давления Реа.
Вышеотмеченные принципы фирма обозначает как RPM-regulation и MEP-regulation.
Принцип регулирования пропорционально изменению мощности Nea (Power-regulation) фирма MAN&BW для своих двигателей с механическими лубрикаторами никогда не рекомендовала ранее из-за высокой степени риска недостаточной подачи масла на режимах частичных нагрузок.
Фирма Sulzer, наоборот, для своих двигателей считала возможным снижать подачу масла на режимах частичных нагрузок до уровня, соответствующего принципу Power-regulation, но при этом изначально несколько завышала исходную норму qMR .
Одна из крупных судоходных компаний MOL (Япония), учитывая недостатки выше-отмеченных принципов, применяет комбинированный метод, в котором часть нормы для режима частичной нагрузки (70 % от общей нормы) определяется по принципу RPM-regulation, а 30 % нормы определяется по принципу Power-regulation в соответствии с равенством
QM°n = Qmr (0,7nJnMR + 0,3NejNeMR).
load
Такой принцип можно обозначить как MOL-regulation.
Результаты исследования
Конструкции, основная регулировка для режима полной нагрузки, применяемые принципы регулирования производительности механических лубрикаторов, их сравнительная оценка, формулы для расчёта норм расхода масла на режимах частичных нагрузок, методики оценки показателей фактической дозировки Qa, кг/24 ч, и qa г/элс-ч, приведены в работе [3], в инструкциях фирм.
Необходимо обратить внимание на то, что методика оценки показателей фактической подачи масла в цилиндры Qa и qa путём их сравнения непосредственно с расчётными для данного режима нормами Qpart шйи qpart 1оа^ может применяться на конкретном судне. Но в связи с тем, что расчётные нормы, даже при неизменной исходной норме qMR, будут различны для разных режимов №а, па, а на разных судах эти режимы для однотипных двигателей могут существенно различаться, обобщение и анализ опыта использования цилиндровых масел будет затруднён. Соответственно, корректировка рекомендаций для назначения исходных (базовых) норм qMR также будет затруднена.
Поэтому ведущие фирмы-проектировщики судовых МОД и заводы-изготовители дизелей ещё с 60-х гг. настойчиво рекомендуют применять на судах методику оценки фактической дозировки цилиндрового масла, основанную на предварительном перерасчёте показателей Qa и qa и приведении их к условиям полной нагрузки. Полученные таким образом показатели q^^ и QnimK^ далее необходимо сравнить с исходными (базовыми) нормами qMR, г/элс ч, и Qmr, кг/24 ч. Должно соблюдаться условие: Q^h^ > Qmr и q^n^ > qMR с некоторым запасом.
Как показывает опыт аттестации судовых механиков в Морской квалификационной комиссии при администрации порта Владивосток, а также опыт обучения механиков на курсах повышения их квалификации в Региональном центре дополнительного морского профессионального образования (РЦДМПО) МГУ им. адм. Г. И. Невельского, на многих судах последняя методика не применяется. Причинами такого положения механики называют часто то, что многие судоходные компании не требуют применения данной методики, не требуют направлять в береговые службы сведения о «приведённом расходе цилиндрового масла Q^h^» и «приведённом удельном расходе q^^».
В более ранних нормативных документах, например [4], понятие «приведённый удельный расход» фактически по своему физическому смыслу приравнивается к понятию «базовая, исходная норма qMR», которая назначается для режима полной нагрузки и указывается в инструкции. Это также затрудняет понимание физического смысла показателей и Q^h^.
Многообразие применяемых символов для обозначения исходной нормы (qMR, qc, qP1, gH и др.), многообразие принципов регулирования производительности лубрикаторов и, соответственно, формул для определения «приведённого удельного расхода q^^» создают дополнительные методические трудности. При переводе оригинальных фирменных инструкций на русский язык допускаются смысловые неточности, которые также затрудняют понимание смысла данной методики.
Фирма MAN&BW в сервисном письме SL00-385/HRJ от декабря 2000 г., которое является дополнением к типовой инструкции по эксплуатации двигателей типа МС (1997 г.), вновь напоминает судовладельцам и судовым механикам о необходимости применять данную методику. В разделе «Service at part load» фирма указывает: «Все инструкции по дозировке подачи цилиндрового масла даются для режима полной нагрузки. Поэтому для того, чтобы оценить расход смазочного масла с частичной нагрузкой, фактическая дозировка должна быть пересчитана до уровня, какой она была бы на режиме полной нагрузки» [2, с. 40]. В этом нормативном документе, однако, также нет формул для перерасчётов.
Японская фирма MOL в своей инструкции по дозировке цилиндрового масла при эксплуатации судовых МОД на судах компании разъясняет и указывает на необходимость применять данную методику при организации контроля за смазкой цилиндров. После обоснования своего метода контроля фирма указывает: «From now on, the actual specific cylinder oil consumption should be converted to that at the catalog MCR and adjusted so that the value at the catalog MCR may come within a proper range» («Во время эксплуатации фактический удельный расход цилиндрового масла должен быть преобразован в величину для полной нагрузки по каталогу и отрегулирован так, чтобы его значение при полной нагрузке по каталогу могло находиться в надлежащем рекомендуемом диапазоне»).
Согласно данной инструкции, норма расхода масла для двигателя, например типа RTA 84, на режиме полной нагрузки NeMR, nMR должна составлять qMR = 1,11+0'33 г/элс-ч. «Приведённый удельный расход», г/элс-ч, необходимо рассчитать по формуле, которую фирма приводит в инструкции и которую по физическому смыслу можно представить в виде
чМрОЬ = qa(0,7kNV0,3)". (2)
При оценке подачи цилиндрового масла, г/элс-ч, на режиме фактической нагрузки №а, па необходимо обеспечить условие (^^ = 1,11) < дМО < (^мк = 1,44 )•
Если «приведённый удельный расход » будет меньше дМК = 1,11, то необходимо решительно и безотлагательно увеличить подачу масла Qa•
Если ^Пр0^ > ( ^mr = 1,44), то не следует резко уменьшать подачу масла. Необходимо
уменьшить фактический удельный расход qa не более, чем на 0,05-0,07 г/элс-ч за один раз. Дальнейшее уменьшение можно производить после того, как будет подтверждено хорошее состояние поверхностей трения через регламентированное время работы двигателя.
Необходимо учитывать характер нагрузки ГД по коэффициенту kN = (NejNeMR )(nMR/na )3.
При kN < 1,0 можно приближаться постепенно к подаче масла, соответствующей qM°L
несколько больше qMn = 1,11, с запасом, в зависимости от kN.
При kN > 1,0, в зависимости от степени утяжеления фактической винтовой характеристики главного двигателя относительно стендовой, необходимо подачу масла увеличивать
и приближаться к уровню, когда qM°L будет подходить к значению qMRx= 1,44, но не превышать его в нормальных условиях.
Коэффициент р в формуле (2) определяется по выражению Р = (nMR/na)2. Так как фирма MAN&BW в инструкции по эксплуатации двигателей типа МС и в сервисном письме SL00-385/HRJ не приводит формулу для определения «приведённого к NeMR, nMR фактического удельного расхода», но рекомендует его определять, руководствуясь принципом MEP-regulation, то такую формулу можно вывести самостоятельно.
Принцип MEP-regulation выражается формулой, по которой определяется норма подачи масла, кг/24 ч, для режима фактической частичной нагрузки Nea, na. Формула приведена в инструкции, её можно представить в виде
QMart = QMRPealPeMR . (3)
load
«Приведённый расход», кг/24 ч, необходимо определять по формуле
QMT = QaPeMR/Pea.
За основу принимается фактический расход Qa, а закономерность его изменения принимается зеркально обратной той, которая использована в формуле (3), т. е. PeMRjPea . «Приведённый удельный расход», г/элсч, определяется по формуле
qME = (QM^/NeMR) = (QaPeMR )/(NeMRPea). (4)
ни
формула (4) принимает вид
После преобразованиЯ, Учитывая что Qa = qaNea , Nea = k2Peana и NeMR = k2PeMRnMR ■
^ = Vana/nMR . (5)
Руководствуясь аналогичной логикой и равенством (1) для принципа RPM-regulation, можно формулу для определения «приведённого удельного расхода», г/элсч, представить в виде
qRM = (QanMR )/(NeMRna ) = 4a ^JPe^R ) = (6)
Как отмечалось выше, в нормативном документе [4] понятие «приведённый удельный расход» и понятие «норма расхода для режима полной нагрузки» фактически отождествляются. Чтобы подчеркнуть их принципиальное различие, фирма Mitsubishi Sulzer в инструкции по эксплуатации двигателей типа RTA 96C норму для режима полной нагрузки обозначает символом qMR, а «приведённый удельный расход» - символом qMR. Фирма MOL использует символы qC и qC соответственно, а фирма Akasaka - символы qP1 и qP 1. Наиболее удачными нам представляются символы qMR и qMR.
Используя эти символы для наиболее часто рекомендуемого в различных инструкциях принципа регулирования производительности механических лубрикаторов в кг/24 ч прямо пропорционально изменению среднего эффективного давления Pe (MEP-regulation), в соответствии
с равенством (3) можно уравнение (5) для определения «приведённого удельного расхода» при этом принципе представить в виде дМ^1^ = qa па/пмк , а условие правильности дозировки отразить в форме qMRMF > qMR с необходимым запасом надёжности. Соответственно, при RPM-regulatюn (6)
qMRШPM = qa (PeмR) = да^Р-1 > qмR;
при MOL-regulation (2)
qMRMOL = да (0,7£^Р + 0,з)"' и (дМП = 1,11) <qMRMOL <(дМ% = 1,44).
Единообразие используемых символов будет способствовать правильному пониманию смысла рассматриваемой методики.
На рис. представлена изложенная выше схема перерасчётов и сравнения результатов при использовании принципа MEP-regulation.
NeмR, пмш.
Меа, Па
Схема перерасчётов и сравнения результатов
Аналогичные схемы перерасчётов и сравнения результатов должны применяться при использовании принципов RPM-regulation и MOL-regulation.
Необходимо учитывать, что оценка правильности дозировки путём сравнения показателей Qa, да с расчётными для данного режима нормами или путём сравнения приведённых к п^ расходов Qnр, кг/24ч, дпр, г/элс-ч, с нормами QMR, кг/24 ч, и д^, г/элс-ч, соответственно должна использоваться непосредственно в рейсах для оперативных целей.
Основным критерием правильности дозировки следует считать хорошее состояние поверхностей трения и приемлемую скорость их износа, которые оцениваются по результатам осмотров, замеров и по анализам пробы масла, взятой из подпоршневых полостей по цилиндрам. Учитывая, что такие оценки производятся достаточно редко, необходимо использовать регулярно в рейсах замеры фактического расхода масла Qa как по двигателю в целом, так и его распределение по цилиндрам, определять фактический удельный расход да = ), г/элс-ч,
и давать ему оценку изложенными выше методами, руководствуясь инструкциями и дополнениями к ним, изложенными в сервисных письмах или по указаниям судовладельцев.
Назначение исходной нормы для удельного расхода д^, г/элс-ч, и корректировка этой нормы должны производиться с учётом фактического технического состояния двигателя и, в первую очередь, поверхностей трения, качества применяемого топлива и цилиндрового масла, характера нагрузки двигателя, которая диктуется условиями эксплуатации, состоянием подводной части судна и внешними условиями [2, 3].
В качестве основного (базового) масла при использовании тяжёлого топлива с высоким содержанием серы фирма MAN&BW рекомендует использовать цилиндровые масла с содержанием щелочных присадок, соответствующим базовому номеру ТВ^О (70 мг КОН на 1 г масла) и вязкостью SAE50.
Для такого масла фирма рекомендует базовую норму для удельного расхода qMR: для двигателей LMC - 0,9 г/элс-ч и SMC - 1,1 г/элс-ч. При этом фирма считает, что в обычных условиях базовые нормы обеспечат безопасное состояние цилиндров, приемлемые сроки между подъёмами поршней и хорошие общие экономические показатели [5-9]. В то же время фирма отмечает, что в ряде случаев базовые нормы могут быть снижены, но лишь индивидуально и на основе тщательного контроля за состоянием поверхностей трения с соблюдением мер предосторожности.
Рекомендации по контролю за смазкой цилиндров двигателей фирмы MAN&BW, оборудованных Альфа-лубрикаторами, изложены в сервисном письме SL2013-571/JAP от мая 2013 г. Основная идея этих рекомендаций в том, что норму подачи qMR цилиндрового масла, г/элс-ч, при содержании в топливе более 1,7^2 % серы необходимо рассчитывать по формуле
qMR = (ACC factor)- St,
где ST - содержание серы в топливе, %.
Расчётное значение коэффициента пропорциональности Alpha «ACC factor» (ACC) необходимо определять для конкретного двигателя опытным путём. При стабильно хорошем состоянии поверхностей трения и конкретном сорте масла нужно принимать его как величину постоянную, а норму qMR корректировать пропорционально изменению содержания серы в топливе. При содержании серы ST < 1,7-2 % норма qMR должна оставаться постоянной на уровне не менее qMR = 0,6 г/кВт-ч. При этом должен постоянно производиться анализ пробы масла, взятой по цилиндрам из подпоршневой полости, в береговой лаборатории через регламентированные интервалы. Остаточная щелочность BN в пробе должна быть не менее 15-20 мг КОН на 1 г масла, а общее содержание железа PPM в пробе - не более 150-200 мг Fe на 1 кг масла. Хорошими показателями следует считать BN = 20-25 и PPM < (100-150).
Как основное (базовое) принимается масло с показателями качества BN70 SAE50. При переходе на другое масло подача корректируется за счёт изменения показателя ACC. Лубрикаторы этого типа регулируются для обеспечения принципа изменения подачи масла в кг/24 ч при снижении (повышении) нагрузки ГД, соответствующего Power-regulation. Однако возможна реализация и других принципов регулирования.
Известно, что принцип Power-regulation создаёт повышенные риски из-за возможного дефицита в подаче масла при малых (частичных) нагрузках.
Вероятность такого дефицита возрастает, когда исходная норма qMR устанавливается на недостаточном уровне. В более раннем сервисном письме SL07-479/HRR от июня 2007 г. было рекомендовано в обязательном порядке стремиться к некоторому усреднённому «оптимальному» значению АСС = 0,26 г/кВт-ч. Снижать подачу масла до этого уровня, оптимального по мнению фирмы, необходимо постепенно (Should be reduced).
Опыт эксплуатации показал, что в разнообразных условиях эксплуатации, когда меняется качество топлива не только по содержанию серы, но и по другим показателям, когда меняется характер нагрузки ГД и его общее техническое состояние, «оптимальное» значение АСС = 0,26 г/кВт-ч создаёт повышенные риски. Поэтому в сервисном письме SL2013-571/JAP обязательная рекомендация снижать подачу масла (Should be reduced) до уровня АСС = 0,26 г/кВт-ч отсутствует, т. е. этот уровень конкретно не указывается как базовый. Рекомендуется определять приемлемое значение АСС исключительно опытным путём в конкретных условиях, хотя рекомендация удерживать ACC factor в ограниченных пределах 0,20-0,34 г/кВт-ч остаётся.
Обсуждение результатов
В связи с ужесточением требований по предупреждению загрязнения окружающей среды и со стремлением судовладельцев эксплуатировать длительно двигатели на низких и супернизких нагрузках с целью экономии топлива проектировщики двигателей нового поколения разработали и внедрили ряд мероприятий по совершенствованию показателей рабочего процесса ГД, в том числе путём повышения ключевого параметра рабочего процесса двигателя - давления сжатия - за счёт повышения степени длинноходности двигателя и давления наддува. Одновременно для повышения экономичности снижают частоту вращения ВФШ и ГД.
Опыт эксплуатации двигателей новейшего поколения типа S и G MK8 и более поздних показал ряд проблем, из которых повышенные износы втулок превратились в одну из главных.
Фирма MAN Diesel&Turbo связывает повышенную скорость износа втулок с их так называемой «холодной коррозией» из-за переохлаждения зеркала втулок в верхней части и недостаточной нейтрализующей серную кислоту способностью плёнки масла на поверхностях трения.
Для предупреждения переохлаждения втулок разработан ряд предложений по изменению в системе прокачки воды через зарубашечное пространство, в частности разделение охлаждения втулок и крышек цилиндров, повышение температуры воды для втулок.
Для повышения нейтрализующей способности плёнки масла предложено использовать в качестве основного для расчётов дозировки масло BN100, SAE50 и повысить верхний предел показателя АСС до 0,4 г/кВт-ч для условий эксплуатации после окончания основной приработки деталей. В прежних инструкциях верхний предел для этого показателя устанавливался 0,34 г/кВт-ч при использовании масла с базовым числом BN70.
Новые рекомендации относятся к двигателям, для которых возникает высокий риск холодной коррозии.
Определять конкретное значение коэффициента пропорциональности АСС = qMR/ST и принимать его как величину постоянную при расчёте исходной нормы qMR по формуле qMR = (ACC factor calculated)-ST, г/кВт-ч, для конкретных условий эксплуатации при переменных сортах топлива (с разным, но достаточно высоким ST, %) рекомендуется исключительно опытным путём. Начинать такие определения рекомендуется при значении qMR = (АСС = 0,4)- ST при использовании цилиндрового масла с показателями BN100, SAE50.
После 600 ч работы ГД необходимо произвести осмотр поверхностей трения через продувочные окна и лабораторный анализ пробы масла из подпоршневых полостей. При положительных оценках можно уменьшить qMR на величину AqMR = 0,04- ST и продолжить испытания в эксплуатации следующие 600 ч, при этом как можно чаще проверять пробу масла из под-поршневых полостей. При стабильно удовлетворительных анализах проб масла и результатах осмотров можно принять значение АСС = const для последующей эксплуатации. Для ускорения процедуры определения оптимального для эксплуатации значения АСС можно произвести испытания по ускоренной программе Feed Rate Sweep Test.
Если во время эксплуатации определено значение АСС при масле BN100, а используется масло, например, BN85, то необходимо значение АСС (BN100) перерассчитать и привести его к условиям использования масла BN85 по схеме АСС (BN85) = АСС (BN100)(100/85).
Например, АСС (BN100) = 0,35, но в рейсе используется топливо с ST = 3,5 % и масло BN85. Показатель АСС (BN85) = 0,35(100/85) = 0,412 г/кВт-ч, а норма qMR для установки на пульте Альфа-лубрикатора, г/кВт-ч, составит
qMR = 0,4123,5 = 1,44.
Это обеспечит увеличение количества щелочных присадок в дозировке масла не менее чем на 47 % в сравнении с расчётом по рекомендации сервисного письма SL2013-571/JAP от мая 2013 г., в котором АСС (BN70) по максимуму составляет 0,34 г/кВт-ч и относится к двигателям более раннего выпуска, чем двигатели S и G MK8 и более поздние, для которых проявляется эффект холодной коррозии цилиндровых втулок.
Фирма сообщает о разработке усовершенствованной конструкции Альфа-лубрикатора MkII, который может обеспечить возможность гибко регулировать подачу масла в цилиндр с учётом положения поршня, интенсивность подачи, возможность производить впрыск масла необходимыми порциями, разделёнными во время хода плунжера. Испытания лубрикатора произведены успешно на стенде. Они проходят эксплуатационную проверку.
Фирма MAN Diesel&Turbo обращает внимание на возможность использовать для смазки цилиндров дизелей выпуска до МК 8 новые масла с несколько пониженным базовым числом BN (в сравнении с BN70), но с усовершенствованными комплексными присадками, что позволяет приспособить их использование при более широком диапазоне содержания серы в топливе, упростить на судне организацию контроля за смазкой при использовании различных сортов топлива, а также логистику их доставки, хранения на судне. Но эти масла не должны использоваться для двигателей новейшего поколения типа S и G MK 8 и более поздних, для которых проявляется эффект холодной коррозии, особенно при эксплуатации на малых и супермалых нагрузках.
Основываясь на новейшем опыте эксплуатации, проанализированном за последнее время, фирма MAN Diesel&Turbo взамен сервисного письма SL2013-571 разработала новые рекомендации по смазке цилиндров для всех двигателей ME/ME-C/ME-B/MC/MC-C и ME-GL с электронно управляемыми лубрикаторными системами, которые подробно изложены в сервисном письме SL2014-587/JAP от марта 2014 г. Для двигателей с механическими лубрикаторами продолжают действовать рекомендации в соответствии с сервисными письмами SL2000-385 и SL2012-553.
Заключение
Рассмотрение необходимости контроля за подачей цилиндрового масла при эксплуатации судовых малооборотных дизелей на морских судах позволило сделать следующие предложения:
1. Судовому персоналу необходимо осознанно использовать методику приведения фактического удельного расхода к режиму полной нагрузки и сравнивать полученную величину с номинальным значением, данным в инструкции.
2. Для корректного приведения фактического удельного расхода требуется знать принцип регулирования, применяемый для подачи цилиндрового масла двигателя.
3. При использовании Альфа-лубрикаторов подача цилиндрового масла должна быть пропорциональна содержанию серы в топливе, коэффициент пропорциональности подбирается исключительно опытным путём в конкретных условиях.
4. Показан перерасчёт коэффициента пропорциональности дозировки цилиндрового масла содержанию серы в топливе при использовании цилиндровых масел с различной щелочностью.
5. Показано, что для двигателей новейшего поколения типа S и G MK 8 и более поздних, для которых проявляется эффект холодной коррозии, особенно при эксплуатации на малых и супермалых нагрузках, необходимо использовать усовершенствованные комплексные присадки к цилиндровому маслу.
6. Указаны значения остаточной щелочности и общего содержания железа в пробе масла двигателя для соответствия хорошим результатам.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Кацман Ф. М. Эксплуатация пропульсивного комплекса морского судна. М.: Транспорт, 1987. 224 с.
2. Инструкция по эксплуатации двигателей 50-98 МС. Копенгаген: MAN B&W, 1997. С. 40.
3. Кузьменко Г. В., Панасенко А. А. Дозировка цилиндрового масла в главных судовых крейцкопф-ных малооборотных двигателях: учеб. пособие. Владивосток: Мор. гос. ун-т им. адм. Г. И. Невельского, 2010. 35 с.
4. Правила технической эксплуатации судовых технических средств и конструкций. СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 1997. 446 c.
5. Кучеров В. Н., Флорианская М. В., Шевченко Т. С. Совершенствование конструкции и ремонтопригодности цилиндровых втулок судовых двигателей 6ДКРН 45/120-7 // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2009. № 2. С. 213-216.
6. Кучеров В. Н. Анализ работоспособности и ресурсных показателей цилиндропоршневой группы дизелей 6Ь35МС на судах типа «Амур» // Вестн. Мор. гос. ун-та им. адм. Г. И. Невельского. 2009. Вып. 31. С. 82-85.
7. Кучеров В. Н., Шевченко Т. С. Результаты практической эксплуатации дизелей КМС-С MAN&W нового поколения // Водный транспорт России: история и современность: материалы Межвуз. науч.-практ. конф. (Санкт-Петербург, 13-14 мая 2009 г.). СПб.: СПГУВК, 2009. С. 121-124.
8. Кича Г. П., Перминов Б. Н., Надежкин А. В. Ресурсосберегающее маслоиспользование в судовых дизелях: моногр. Владивосток: Мор. гос. ун-т им. адм. Г. И. Невельского. 2011. 372 с.
9. Кича Г. П., Липин Г. М., Полоротов С. П. Триботехнические характеристики нерастворимых продуктов загрязнения моторных масел и их влияние на износ дизеля // Трение и износ. 1986. Т. 7. № 6. С. 1068-1078.
Статья поступила в редакцию 05.07.2018
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Кузьменко Георгий Васильевич — Россия, 690059, Владивосток; Морской государственный университет им. адмирала Г. И. Невельского; главный специалист тренажёра машинного отделения регионального центра дополнительного морского профессионального образования; [email protected].
Панасенко Андрей Александрович — Россия, 690059, Владивосток; Морской государственный университет им. адмирала Г. И. Невельского; канд. техн. наук, доцент; доцент кафедры эксплуатации автоматизированных судовых энергетических установок; [email protected].
G. V. Kuzmenko, A. A. Panasenko
CONTROL OVER LUBRICATION OF CYLINDERS ON MARINE LOW SPEED DIESEL ENGINES
Abstract. The article focuses on the problem of organizing control over oil supply to the cylinders of a marine diesel engines during slow speed operation. In the instructions for diesels with mechanical lubricators manufacturers strongly recommend to recalculate the actual specific oil consumption at share load and to reduce it to full operational load when evaluating oil consumption. The obtained specific oil consumption should be compared with the standard value, which was assigned for the full load regime. Manufacturers use different symbols for these parameters and different principles of oil supply regulation in their manuals. The variety of symbols and formulas makes it difficult to understand the technique, which is the reason why it is not applied on many vessels, as evidenced by the experience of certification of ship mechanics in the Maritime Qualification Commission of the port of Vladivostok. There have been proposed measures for wider application of the technique on ships, as it allows generalizing the experience of using oil on one-type engines in their operation on different types of ships with different load and practice to correct the recommendations about the cylinder oil dosage. Much attention is given to the features of the control organization over the lubrication of the cylinders on new generation ME S and G MK 8 type engines and later types with electronic control and regulation systems for continuous operation at super-low loads. When using a fuel with high sulfur concentration, these engines suffer from excessive wear of the cylinder bushings in their upper part due to acid corrosion because of hypernormal cooling of bushings. Therefore, the designers of diesel engines have developed special manuals on cylinder lubrication. There has been given the justification for applying the universal symbol qMR g/kW (h/kW) to indicate the initial rate of specific consumption of cylinder oil in relation to the full load of the marine low-rate diesels and the symbol qMR for "actual specific consumption reduced to a full load". The details of oil dosage in the new generation S and G MK 8 type diesel engines are given, in which the effect of cold corrosion of bushes at low loads is manifested.
Key words: normalized index, dosage of cylinder oil, specific consumption, full operation rate, principle of oil supply regulation.
REFERENCES
1. Katsman F. M. Ekspluatatsiia propul'sivnogo kompleksa morskogo sudna [Operation of propulsion complex of the sea vessel]. Moscow, Transport Publ., 1987. 224 p.
2. Instruktsiia po ekspluatatsii dvigatelei 50-98 MS [Operation manual for 50-98MC type diesel engines]. Kopengagen, MAN B&W, 1997. P. 40.
3. Kuz'menko G. V., Panasenko A. A. Dozirovka tsilindrovogo masla v glavnykh sudovykh kreitskopfnykh malooborotnykh dvigateliakh: uchebnoe posobie [Dosage of cylinder oil in main crosshead low rate diesel engines: teaching guide]. Vladivostok, Morskoi gosudarstvennyi universitet imeni admirala G. I. Nevel'skogo, 2010. 35 p.
4. Pravila tekhnicheskoi ekspluatatsii sudovykh tekhnicheskikh sredstv i konstruktsii [Operational regulations for ship technical means and structures]. Saint-Peterburg, ZAO TsNIIMF, 1997. 446 p.
5. Kucherov V. N., Florianskaia M. V., Shevchenko T. S. Sovershenstvovanie konstruktsii i remontoprigod-nosti tsilindrovykh vtulok sudovykh dvigatelei 6DKRN 45/120-7 [Upgrading design and repairability of cylinder
bushings of 6DKRN 45/120-7 type engines]. Nauchnye problemy transporta Sibiri i Dal'nego Vostoka, 2009, no. 2, pp. 213-216.
6. Kucherov V. N. Analiz rabotosposobnosti i resursnykh pokazatelei tsilindroporshnevoi gruppy dizelei 6L35MS na sudakh tipa «Amur» [Analysis of capacity and operation parameters of cylinder piston complex of 6L35MS diesels on Amur type vessels]. Vestnik Morskogo gosudarstvennogo universiteta imeni admírala G. I. Nevel'skogo, 2009, iss. 31, pp. 82-85.
7. Kucherov V. N., Shevchenko T. S. Rezul'taty prakticheskoi ekspluatatsii dizelei KMS-S MAN&W novo-go pokoleniia [Results of practical exploitation of new generation KMS-S MAN&W type diesel engines]. Vodnyi transport Rossii: istoriia i sovremennost': materialy Mezhvuzovskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii (Sankt-Peterburg, 13-14 maia 2009 g.). Saint-Peterburg, Sankt-Peterburgskii gosudarstvennyi universitet vod-nykh kommunikatsii, 2009. Pp. 121-124.
8. Kicha G. P., Perminov B. N., Nadezhkin A. V. Resursosberegaiushchee masloispol'zovanie v sudovykh dizeliakh: monografiia [Service life saving use of oil in marine diesels: monograph]. Vladivostok, Morskoi gosudarstvennyi universitet imeni admirala G. I. Nevel'skogo, 2011. 372 p.
9. Kicha G. P., Lipin G. M., Polorotov S. P. Tribotekhnicheskie kharakteristiki nerastvorimykh produktov zagriazneniia motornykh masel i ikh vliianie na iznos dizelia [Tribotechnical characteristics of non-soluble contaminating products from engine oils and their influence on diesel wear]. Trenie i iznos, 1986, vol. 7, no. 6, pp. 1068-1078.
The article submitted to the editors 05.07.2018
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Kuzmenko Georgy Vasilyevich - Russia, 690059, Vladivostok; Maritime State University named after Admiral G. I. Nevelskoy; Chief Specialist of the Engine Room Simulator of the Regional Center for Additional Maritime Vocational Education; [email protected].
Panasenko Andrei Aleksandrovich - Russia, 690059, Vladivostok; Maritime State University named after Admiral G. I. Nevelskoy; Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor; Assistant Professor of the Department of Operation of Automated Ship Power Plants; [email protected].
