科技改變生活 · 科技引領未來
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【作者語】：記錄……,剖解……,分享……，我認為近期碰到還算比較經典的故障案例，盡管該部件故障率不是很高，但是故障點確實比較隱蔽，不仔細分析確實不太好判斷，一旦問題出來，不去解決問題所在，后續必然會不定期伺候這設備及可能的二次機損故障風險，
【作者語】：記錄……,剖解……,分享……，我認為近期碰到還算比較經典的故障案例，盡管該部件故障率不是很高，但是故障點確實比較隱蔽，不仔細分析確實不太好判斷，一旦問題出來，不去解決問題所在，后續必然會不定期伺候這設備及可能的二次機損故障風險，足以讓很多輪機員抓狂。
作者近照
本文為作者近期處理主空壓機為故事原型，主要針對級差活塞式壓縮機，曲軸箱透氣油氣太重故障為例子，情景再現當時的故障特點、現象、以及處理的思維過程，理論結合實踐，最終發現問題所在，完美解決沉淀半年之久的“老難題”。
保持良好的工作習慣，事后總結，分享給機艙同仁！
2022年5月7日溫哥華錨地
一、【活塞式主空壓機曲軸箱透氣“濃煙滾滾”，近半年無人搭理，三管只能忙于補油】
回想當初，第一次看到NO.2主空氣壓縮機時，著實把我驚呆了半晌，曲軸箱透頭呼吸閥周圍油污滿地，下面放了個半截桶，瞄了一眼，里面積淀小半桶機油，當時還以為剛更換過機油的殘留物呢，忽然NO2空壓機“咚咚咚”運轉起來，著實把我嚇的一哆嗦，這下才明白了所有，曲軸箱透氣呼吸閥被強制打開，噴出大量的油污夾雜著沒有霧化的機油油珠，噴灑一地，也只有30%的飛濺物能被半截桶接住，其他的基本被吸口吸入潤滑氣閥和污染周圍環境了。
故障現象很明顯了，曲軸箱內部壓力太高，只能通過透氣呼吸閥溢出泄壓了，很直觀的判斷，這是很不正常的，詢問了在船時間比較長的見習三管輪，該臺空壓機吊缸大修才8個月（規定1年大修保養），而且檢修后當時該故障也未見緩解。
這幾個月以來，三管輪必須老勤快了，尤其是這三個月，新來的新手三管業務不太熟練，我必須時刻不定期提醒他補充曲軸箱滑油，幾乎每周都要加油，不然曲軸箱滑油消耗太快，一不小心遺忘都有可能曲軸箱斷油燒曲軸的可能性，另外日用和控制空氣品質也很差，其中氣中含油量增多，尤其是對一些控制用空氣的設備影響較大，所以平時基本上NO2空壓機作為第二、三備用。
先看看本輪主空壓機迷你小檔案
“姓名”：直列式水冷，雙缸二級壓縮“級差式”活塞式空氣壓縮機
“生日”：2010年10月8日
“造型”：TCWX22/16.5AT
“祖籍”：（日本）SUCTION GAS ENGINE MFG.CO.LTD
“近照”：見下圖
該類型的空壓機是我從業多年，遇到過最耐用好管理、質量最可靠、輕松易保養的一種活塞式空氣壓縮機，碰到這次的故障，說實話真不多見，鑒于呼吸閥噴出大量的微小油霧顆粒，為了減少曲軸箱滑油過多消耗，我嘗試了一個我認為可以“治標不治本”的方法，事后很尷尬，也許是漏氣太大了，實踐證明“不治標也不治本”！
順便說說一下尷尬經歷，我在曲軸箱道門上加工了一個螺紋孔，通過接頭和銅管做了一個高于壓縮機高度的U型透氣管，想額外分擔下呼吸閥的壓力，或者減少曲軸箱機油的損失，但是空壓機運轉起來，呼吸閥的壓力是小了，但是透氣管的壓力非常大，感覺和日用空氣（0.6MP）壓力小不到那里去，噴出“濃煙滾滾”的霧氣和顆粒狀油珠，曲軸箱滑油消耗一點也沒有改善，見下圖:
哥忙活了半天制作這個，竟然搞了個寂寞，真是無語……!
二、【經驗+看圖冷靜分析，懷疑“三點”可能原因】
每天看著NO2空壓機熱氣騰騰的冒著煙霧，也許只有我最操心、最糟心了，感覺其他弟兄們每日2次機艙巡班檢查都習以為常了，沒有一個人給我分擔，每次我走到空壓機旁邊都會短暫停留幾分鐘，靜靜的思考到底是哪里出現的問題，到底是哪里出現的問題……,有時真想在嘈雜機器轟鳴聲中，撕心裂肺的大聲吼叫兩嗓子，釋放心中的不悅……!
靜靜的坐在集控室電腦旁，打開說明書電子檔，看著二維的設備結構圖紙，認真的思考在思考，談不上思緒泉涌，瞬間的想法，我還是懷疑可能的原因有三，如下：
（1）活塞環斷環或過度磨損、缸套及活塞過度磨損、活塞裂紋等缺陷
如果缸套過度磨損或者活塞環斷環、磨損過度，尤其是高壓側活塞環和缸套，必然會引起高壓氣體竄入曲軸箱，這是最容易判斷，最容易想到的故障，但是查閱該臺空壓機檢修記錄，8個月前該臺空壓機針對此故障已經進行了大修保養，缸套檢查正常，也更換了活塞環，活塞檢查未發現裂紋砂眼等缺陷，后續測試故障依然，所以我判斷缸套、活塞環過度磨損、斷環的可能性不是很大。
（2）缸套貫穿性裂紋及砂眼缺陷
通過圖紙，（見下圖）只能“紙上談兵”的分析，一次壓縮空氣在進入二次壓縮前和壓縮后高壓空氣，通過下部缺陷的缸套（砂眼或裂紋）直接進入曲軸箱，導致曲軸箱壓力過高，僅僅是理論上的分析，個人感覺此故障的可能性非常非常小。
3）活塞銷兩側密封O-RING老化失效
反復對比圖紙，發現一個隱蔽性很強的O-RING,該O-RING布置在活塞銷的兩端，且活塞銷的所在的空間就是高壓側，假如活塞銷兩側的O-RING密封性能變差，豈不是有部分高壓空氣（25-30BAR）泄漏入曲軸箱嗎？
查詢上次大修記錄，活塞連桿總成并沒有解體檢查，所以我認為該O-RING老化失效的可能性非常大，泄漏路徑見下圖：
三、【解體大修，一探究竟】
紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行，為了弄清楚真想，只能提前解體大修檢查了。加拿大錨泊期間時間很充足，說干就干！我也提前提醒三管輪把相關備品準備好，確保備品充足才能動手。
解體吊缸大修空壓機是三管輪基本功了，拆卸過程不多贅述，大概就一上午的時間，缸頭組件、氣閥、連桿活塞總成很輕松的就可以全部拆出來了。
首先目視活塞環正常沒有斷環，其次懷疑的缸套和活塞有問題，所以迫不及待的組裝調試好缸徑表和外徑千分尺進行測量，結果發現缸套及活塞磨損量微乎其微，用來10年的缸套最大內徑增量在不到0.05M（0.65MM報廢），不得不說日本貨質量還是杠杠的！
下圖為活塞的測量：
測量標準數據見下圖：
隨后進行缸套內部檢查……，一切的一切都很正常，完全可以排除疑點一和疑點二的故障可能性......，心理總算舒了一口氣，既然主要部件不出現問題，其他小問題應該好解決和排除了！
下一步緊接著，進行2組活塞連桿組件解體檢查，當取下活塞銷兩側的卡簧，拔出活塞兩端蓋時，所有的疑點終于煙消云散，4個端蓋其上部的4道密封O-RING，其中2道已經完全斷裂，另外兩條也是老化受損，這樣的密封條件怎么能密封住高壓25BAR的高壓氣體呢，曲軸箱壓力不高才怪！
……,終于找到問題所在，功夫沒有白費，更換所有O-RING ,見下圖:
順便也要測量下活塞銷磨損量（標準數據見上表），油光锃亮的活塞銷一點問題都沒有！
清潔、更換備品、裝復各個部件，一步步不能出任何錯誤，我只動嘴偶爾搭把手，指導新手三管和見習三管正確的組裝空壓機……,最后測試，一切正常！令人糟心的毛病徹底消失！
四、【活塞連桿總成三維建模，故障原因看的明明白白】
為了讓小伙伴看清楚活塞連桿組件的結構組成，我做了連桿組件的三維模型，很直觀的展現給大家，這么多零部件，真心浪費了我不少功夫！
下圖為活塞連桿組件爆炸圖：
故障情景再現：下圖為活塞連桿組件組裝后的剖面圖，本次NO2主空壓機曲軸箱，內部氣壓過高的原因，完全是由于高壓室氣體，通過活塞銷兩側端蓋，高壓氣流通過受損的O-RING ,由活塞銷孔本體的開孔及連桿小端的間隙，進入曲軸箱導致此故障，氣流泄漏路徑如下紅線標識：
故障演示一目了然吧，說實話有時候很多輪機員大修保養該型號的空壓機時，和保養分油機的思路都是一樣的，保養三部曲：拆拆看看、洗洗吹吹、全部換換，有時候并沒有思考該小小O-RING的作用，反正換新就行了，雖然這樣能保證空壓機的正常運轉，但是不利于提高管理空壓機和故障判斷的水平。
五、【故障總結，我的建議】
以下是鄙人對保養此類型空壓機的一點拙見，應該對提高空壓機保養水平有一定的幫助：（特別針對此結構形式的空壓機）
①、每次大修保養空壓機時，必須解體活塞連桿組件，檢查及更換活塞銷孔兩段的密封O-RING,該步驟有時非常容易忽視，O-RING雖小作用很大。
②、仔細檢查級差式鋁合金活塞表面是否有裂紋等缺陷，有條件可以進行著色探傷，如果表面有貫穿性裂紋也會引起曲軸箱內部竄氣的故障，如果不及時更換活塞，機損風險是非常大的。
③、條件允許的情況下，除簡單的目視檢查缸套和活塞、活塞銷外，組裝好缸徑表和外徑千分尺測量磨損量數據，了解磨損量的動態情況。
【結束語】：本文是關于我近期處理的空壓機故障一個小小的分支，順便做了一個小小的總結，據我的工作經歷，目前這種級差式活塞空壓機在船舶上應用還是非常廣泛的，算是主流空壓機吧，希望本文對輪機員提高管理水平有小小的幫助。
如果您碰到空壓機比較經典的故障案例，評論區分享下，我們共同交流學習！
王原東