Mūsdienu lielo dīzeļdzinēju ekonomiskā darbība balstās uz izplūdes gāzu turbokompresoriem, kas var palielināt dīzeļdzinēju jaudu par aptuveni 30%. Lai apmierinātu pieprasījumu pēc turbokompresoriem lieljaudas dīzeļdzinējos, uzņēmums MAN ir izmantojis jaunākos attīstības sasniegumus un ražošanas tehnoloģijas, balstoties uz savu pieredzi patstāvīgi dīzeļdzinēju un turbokompresoru ražošanā, lai izstrādātu TCA sēriju turbokompresorus, kas piemēroti dīzeļdzinēji ar jaudu no 5400 līdz 30000 kW.
Glābšanas kuģis ir aprīkots ar diviem MAN6L48/60CR elektroniskajiem degvielas iesmidzināšanas dīzeļdzinējiem ar jaudu 7200kW × 2, un katrs galvenais dzinējs ir aprīkots ar vienu TCA55-42W turbokompresoru. Maksimālais turbokompresora rotora ātrums īslaicīgas darbības laikā ir 19800r/min, un maksimālais rotora ātrums nepārtrauktas darbības laikā ir 19400r/min. Maksimālais padeves spiediens var sasniegt 4 bārus, un maksimālā pieļaujamā izplūdes turbīnas ieplūdes temperatūra ir 600 grādi.
Kādu dienu, kamēr kuģis kuģoja normāli, labā galvenā dzinēja uzraudzības dators mašīntelpas vadības panelī pēkšņi parādīja trauksmi par "zemu turbīnas disku dzesēšanas gaisa spiedienu" un aktivizēja pieprasījumu samazināt labā galvenā dzinēja slodzi. Dežurējošais inženieris nekavējoties paziņoja tiltam par šo situāciju, un labā galvenā dzinēja slodze ir jāsamazina līdz 50% darbības nodrošināšanai. Pēc paziņojuma saņemšanas vadītājs nekavējoties veica labā galvenā dzinēja slodzes samazināšanas operāciju. Šajā brīdī inženieris nospiež izslēgšanas trauksmes atiestatīšanas pogu vadības paneļa labajā galvenajā uzraudzības datorā, un turbokompresora turbīnas diska zemā gaisa dzesēšanas spiediena trauksme pazūd.
Pēc tam tika apskatīta galvenā dzinēja turbokompresora lietošanas rokasgrāmata. Rokasgrāmatā bija noteikts, ka galvenā dzinēja turbokompresora turbīnas diska maksimālā slodze nedrīkst pārsniegt 70% bez papildu gaisa dzesēšanas (turbokompresora turbīnas diska dzesēšanas spiedienu, kas atbilst turbokompresora ātrumam, ražotājs nosaka uzraudzības datorprogrammā. Kad dzesēšanas spiediens novirze ir lielāka par iestatīto vērtību ± 50 mbar, trauksme tiks iedarbināta pēc 60 sekunžu aizkaves, ja turbokompresora ātrums ir lielāks vai vienāds ar 11600 r/min un stāsies spēkā turbokompresora turbīnas diska dzesēšanas spiediena uzraudzība). Tomēr rokasgrāmatā nebija konkrēti norādīts iemesls zema dzesēšanas gaisa spiediena trauksmei turbokompresora turbīnas diskam.
Turbokompresora turbīnas diska dzesēšanas sistēma ir parādīta diagrammā.
No diagrammas var redzēt, ka turbokompresora turbīnas diska dzesēšanas sistēma galvenokārt sastāv no turbīnas diska dzesēšanas gaisa ieplūdes caurules 2 (8), dzesēšanas caurules spiediena sensora 4, dzesēšanas spiediena sensora ieplūdes caurules 3 un galvenās vadības sistēmas. 5.
Galvenie iemesli zemā gaisa dzesēšanas spiediena turbokompresora diskā galvenajā dzinējā ir šādi: (1) Dzesēšanas caurules spiediena sensors ir bojāts, kā rezultātā rodas viltus trauksmes; (2) No dzesēšanas caurules spiediena sensora ieplūdes caurules noplūda gaiss, izraisot spiediena sensora zema spiediena sajūtu; (3) Dzesēšanas caurules noplūde izraisa zema dzesēšanas spiediena trauksmi.
Pēc kuģa piestātnes dzinēja vadītājs vispirms veica kreisā un labā galvenā dzinēja pastiprinātāja dzesēšanas caurules spiediena sensoru kalibrēšanas testu. Kreisā un labā spiediena sensora pārbaudes vērtības bija vienādas, un spiediena sensora kļūme tika izslēgta. Pēc tam tika veikta labā galvenā dzinēja dzesēšanas caurules sensora ieplūdes caurules pārbaude, un tika konstatēts, ka cauruļvads ir normāls, bez gaisa noplūdes.
Dzesēšanas caurules ieplūdes caurule ir sadalīta divās daļās: iekšējā un ārējā daļā. Turbīnas diska dzesēšanas gaisa ieplūdes caurule ārējā pusē ir viegli pārbaudāma, labi savienota, un tai nav gaisa noplūdes iespējas. Pēc tam dzinēja uzraugs izjauca un pārbaudīja turbīnas diska dzesēšanas cauruli labā galvenā dzinēja turbokompresora izplūdes gāzu ieplūdes kamerā. Konstatēts, ka izplūdes gāzu kamerā turbīnas diska dzesēšanas ieplūdes caurules taisnā leņķa līkumā ir nokritis vītņotais uzmavas savienojums, kas ir iestrēdzis pie sprauslas gredzena kopā ar pārtrūkušo dzesēšanas caurules savienojumu dzesēšanas saknē. caurule.
Drošības apsvērumu dēļ tika veikta pārbaude arī kreisā galvenā dzinēja turbokompresora turbīnas diska gaisa dzesēšanas caurulei, un tika konstatēts, ka kreisā galvenā dzinēja turbokompresora turbīnas ieplūdes kamerā gaisa dzesēšanas uzmavas skrūves ir tikai vaļīgas un nav bojāts.
Kad rodas iepriekš minētie defekti, kuģis ir bijis ārpus rūpnīcas mazāk nekā 1 gadu, un kreisais un labais galvenais dzinējs ir darbojies vairāk nekā 1000 stundas un joprojām ir garantija. Kuģa vadības personāls par minēto situāciju nekavējoties ziņoja flotes apkopes uzraugam un galveno dzinēju servisa sniedzējam. Pēc atsauksmju saņemšanas galvenā dzinēja ražotājs piešķīra lielu nozīmi un nosūtīja attiecīgos pakalpojumu sniedzējus, lai tie nomainītu labā galvenā dzinēja ieplūdes uzmavu un no jauna pievilktu kreisā galvenā dzinēja turbokompresora gaisa dzesēšanas uzmavu. Atdalītā turbīnas diska gaisa dzesēšanas caurules sastāvdaļa tika bloķēta ar sprauslas gredzenu un neiekļuva turbokompresora izplūdes turbīnas rotora galā, kas neizraisīja nopietnas mehāniskas avārijas.
Kad atdalītās daļas diametrs ir mazāks par sprauslas gredzena gaisa izplūdes kanāla atvērumu, atdalītā daļa nonāk turbīnas lāpstiņās, kas var izraisīt lāpstiņu bojājumus vai pat padarīt visu turbokompresoru nederīgu, kā rezultātā rodas ievērojami zaudējumi.
Vītņotie savienojumi ir pakļauti atteicei augstā temperatūrā nepareiza materiāla un montāžas, kā arī spriedzes atslābināšanas dēļ. Skrūvju spriedzes relaksācija augstās temperatūrās ir tipiska relaksācijas parādība. Turbīnas diska gaisa dzesēšanas caurules vidējais stūris uz šī kuģa ir savienots ar vītņotu uzmavu. Tiklīdz savienotā vītne kļūst vaļīga, vaļīgās vītņotās uzmavas vibrācija pastiprināsies galvenā dzinēja vibrācijas un gāzes trieciena vibrācijas pārraides laikā. Saspiestais gaiss, kas cirkulē trahejas iekšpusē, tiek atdzesēts, savukārt trahejas ārpuse tiek pakļauta augstas temperatūras izplūdes gāzu plūsmas erozijai, radot ne tikai termisko spriegumu, bet arī pulsējošu stresu turbīnas diska dzesēšanas caurulē.
Pamatojoties uz turbokompresora diska gaisa dzesēšanas caurules bojājumu, var secināt, ka šīs darbības traucējumu cēlonis ir tas, ka labā galvenā dzinēja turbokompresora diska gaisa dzesēšanas caurule vispirms ir atslābinājusies pie vidējās vītņotās uzmavas savienojuma. Brīvā dzesēšanas caurule piedzīvoja noguruma kļūmi atkārtotas cikliskas termiskās slodzes un pulsējošas spriedzes rezultātā.
Pēc iepriekš minētās darbības traucējumu rašanās iekārtas ražotājs nosūta pakalpojumu sniedzēju, lai nomainītu labā galvenā dzinēja turbokompresora diska gaisa dzesēšanas caurules komplektu, un kreisā galvenā dzinēja turbokompresora gaisa dzesēšanas caurules vaļīgā vītņotā uzmava tiek atjaunota. pievilkta. Turbokompresora gaisa dzesēšanas caurules konstrukcijai ir nopietni defekti, un tā ir jāuzlabo, pirms to var izmantot. Pirms ražotājs veica turbokompresora uzlabojumus, vienīgais risinājums bija saīsināt turbīnas diska gaisa dzesēšanas cauruļu pārbaudes intervālu, pārbaudīt un pievilkt savienojošās vītņotās uzmavas, lai tās neatslābtu.
Ir divi uzlabošanas plāni: (1) Pārprojektēt turbokompresora turbīnas diska gaisa dzesēšanas caurules, izmantojot materiālus ar lielāku noguruma pretestību un izmantojot uzticamākas savienojuma metodes; (2) Noņemiet turbīnas diska gaisa dzesēšanas caurules un nomainiet turbīnas disku, kam nav nepieciešama dzesēšana.