Le système de contrôle hôte SulZER 6RTA-84TD dispose de trois fonctions d'optimisation principales :
(1) VIT+FQS à commande électronique (calage d'injection de carburant variable et angle d'avance d'injection de carburant prédéfini en fonction de la qualité du carburant).
(2) VEC à commande électronique (calage variable de fermeture des soupapes d'échappement).
(3) Le débit d'eau de refroidissement de la chemise de cylindre est automatiquement ajusté en fonction de la taille de la charge.
Le personnel maritime doit avoir une compréhension approfondie de ses principes de travail en matière de gestion, sinon il peut se sentir complexe lorsque des erreurs surviennent.
Cet article décrit l'analyse des causes et le processus de résolution d'un dysfonctionnement du moteur principal d'un minéralier de type Very Large Ore Carrier (VLOC) SULZER 6RTA-84TD de 300 000 tonnes, qui n'a pas pu accélérer.
Phénomène de défaut
Un certain Véloc a appareillé du port de Kemen à Fuzhou, et après le départ, le cockpit contrôlait le moteur principal pour accélérer prudemment et lentement.
Contrairement aux petits navires ordinaires, le processus d’accélération de la vitesse à l’intérieur du port à la vitesse en mer nécessite plus de temps.
En plus du contrôle du programme de limite de charge du processus d'accélération défini par le système de télécommande hôte, conformément aux instructions, afin d'éviter l'usure du piston et de la chemise de cylindre due à des changements rapides de charge, l'accélérateur est contrôlé manuellement pour accélérer lentement du plein AVANT au plein EN MER du véhicule motorisé, ce qui prend près de 2 heures.
Mais cette fois, c'est différent. Après plus de 2 heures, le moteur principal n'a toujours pas atteint le régime moteur (c'est-à-dire la vitesse de la mer), et le papillon est constamment limité par la pression de balayage.
Enregistrez l'indicateur de charge, la température d'échappement de chaque cylindre, l'angle VIT et l'indicateur VEC, la vitesse de la turbine ainsi que sa température d'échappement avant et arrière et sa pression de balayage, et comparez-les avec les enregistrements lors de l'essai en mer. On constate qu'à des vitesses et des ouvertures de papillon similaires, la vitesse de la turbine et la pression de balayage diminuent, l'angle d'avance de l'injection de carburant augmente et la lecture VEC augmente également.
Analyse des causes de panne
Lors de l’analyse de la cause du dysfonctionnement, suspectez d’abord qu’il y a un problème avec le système de récupération.
Mais qu'il s'agisse du filtre turbine ou du refroidisseur intermédiaire, l'affichage de la différence de pression d'huile des deux montre qu'ils sont en bon état.
La roue du côté compresseur de la turbine est souvent lavée à l'eau, et bien que l'engrenage à vis sans fin et l'anneau de buse de l'extrémité d'échappement n'aient pas été nettoyés à sec, ils sont lavés à l'eau à chaque navigation à basse vitesse.
De plus, les conditions d'exploitation du navire hôte sont restées normales jusqu'à son arrivée au port de Kemen.
Pour éviter les erreurs de jugement subjectif, la roue d'extrémité du compresseur de turbine, l'engrenage à vis sans fin de l'extrémité des gaz d'échappement et l'anneau de buse ont été à nouveau rincés, mais les résultats escomptés n'ont pas été obtenus.
Il n’y a donc aucun problème avec le système de récupération.
Lors du voyage inaugural, un dysfonctionnement s'est produit dans l'unité de commande VIT+FQS du moteur principal. Cette fois, un circuit imprimé associé dans le boîtier d'optimisation des fonctions a été remplacé au port de Kemen. Nous examinons si cela est lié au circuit imprimé nouvellement installé.
Après l'installation du nouveau circuit imprimé, divers réglages de paramètres ont été vérifiés et comparés.
Lorsque l'hôte ne peut pas accélérer, il n'y a aucune alarme anormale dans le système de télécommande et le boîtier d'optimisation des fonctions de l'hôte.
En raison de l'observation d'une augmentation de l'angle VIT, l'unité de contrôle VIT+FQS et l'unité de contrôle VEC ont été éteintes à l'aide de la fonction "USER PARKER", et le VIT a été fixé en position 0 à l'aide d'un outil spécial. .
À ce stade, l'indicateur de charge du moteur principal augmente, la vitesse de la turbine et la pression de balayage augmentent progressivement, et le régime du moteur principal s'accélère également progressivement.
Après avoir arrêté l'unité de contrôle VIT+FQS et l'unité de contrôle VEC, l'hôte a repris l'accélération normale.
On pense qu'il pourrait y avoir un problème avec le circuit imprimé nouvellement installé et un rapport devrait être adressé au superviseur de la maintenance, en espérant que l'ingénieur de service puisse à nouveau monter à bord du navire pour inspection.
Le fonctionnement de l'hôte avec un mécanisme d'optimisation fonctionnelle mais incapable d'atteindre les fonctions VIT+FQS signifie que le carburant qui aurait pu être économisé ne peut pas être économisé, et une combustion incomplète peut facilement provoquer des canaux d'échappement sales.
Considérant que l'unité de contrôle VIT ne présente aucun défaut, que les paramètres sont corrects et que l'hôte ne peut pas accélérer, l'auteur estime que la cause du défaut n'est pas claire.
Après consultation des informations, la cause du dysfonctionnement a été identifiée comme étant liée au système de manette des gaz et au localisateur VIT. Cependant, le système de levier d'accélérateur a été lubrifié avec de l'huile et aucun problème n'a été détecté avec le localisateur VIT.
Après l'arrivée du navire à Singapour, l'ingénieur de service est monté à bord du navire pour inspecter les fonctions de l'unité de contrôle VIT+FQS et n'a trouvé aucune anomalie. Ils ont seulement souligné que la plage de contrôle définie par l'unité de contrôle VIT+FQS peut être trop grande, indiquant que la plage de contrôle pour le même type de moteur qu'ils desservent est généralement définie sur -3 ·-+3 · ·, tandis que pour ce vaisseau, c'est -6 ·-+6 ··. Il est recommandé de consulter le fabricant du moteur diesel pour savoir s'il convient de modifier ce paramètre.
Les résultats de l'inspection sont attendus, mais étant donné que le contrôle VIT n'est pas trop important dans cette plage et que l'hôte fonctionnait normalement auparavant, cette suggestion pourrait ne pas être adoptée.
Effectuez à nouveau une inspection détaillée du système de levier d’accélérateur pour identifier la véritable cause du problème.
Le moteur principal SULZER 6RTA-84TD du navire adopte le système de contrôle électronique de vitesse NABTESCOMG-800, et le signal de vitesse provient de la sonde de vitesse de la boîte de vitesses de transmission d'arbre à cames.
Le régulateur se compose de trois parties : l'unité de commande MCG-402, l'unité de commande d'actionneur ADU-500A (amplificateur de puissance) et l'actionneur EAR-500.
L'actionneur EAR-500 est le dernier composant de la commande du régulateur, qui ajuste directement l'ouverture du papillon du moteur principal en fonction de la commande de vitesse donnée par le régulateur.
Le régulateur est réglé avec une limite de pression de balayage et une limite de couple, c'est-à-dire que le signal d'entrée du régulateur est la pression de balayage, la vitesse et la commande du véhicule, et le signal de sortie est l'ouverture du papillon commandée par l'actionneur.
Sur la figure 1, l'arbre de sortie 1 de l'actionneur régulateur électronique de vitesse 22 est relié à l'arbre intermédiaire de réglage 4 par l'intermédiaire du cylindre 2 et de sa tige de transmission 3.
L'arbre intermédiaire 4 est relié à la poignée d'angle 7 (tige de conversion) par l'intermédiaire de la tige 5 et de la traverse horizontale 6.
La poignée d'angle 7 est reliée à la tige verticale 8, qui est reliée à la poignée d'angle 16 (utilisée pour la tige de conversion VIT). Son pivot est fixé sur la tige de régulation 12 de la vanne d'aspiration de la pompe à huile haute pression, et son autre extrémité est reliée à la tige de régulation 17 de la vanne de trop-plein de la pompe à huile haute pression par l'intermédiaire de la tige 14.
Il est connu que la poignée angulaire 7 et la poignée angulaire 16 sont des composants spéciaux utilisés pour convertir le mouvement rotatif en mouvement linéaire ou le mouvement linéaire en mouvement rotatif, tandis que l'actionneur contrôlé par le localisateur VIT 20 est connecté à la vanne d'aspiration de la pompe à huile haute pression. tige de régulation 12 par l'intermédiaire de sa propre tige de piston et de sa courroie de liaison 21.
Selon différents programmes, correspondant à la pression et à la vitesse de balayage, deux signaux angulaires sont générés. Ces deux signaux d'angle sont superposés avec le signal d'angle FQS prédéfini (réglable), converti en un signal de course de piston pneumatique, comparé au signal de retour, puis la sortie est le signal de commande de l'électrovanne de localisation.
L'actionneur contrôle l'extension et la contraction du piston de localisation via quatre électrovannes, et le signal de position est renvoyé au régulateur électronique par le capteur de course du piston pour ajuster le calage de l'injection de carburant.
Lorsque la course du piston du localisateur ne répond pas aux exigences du programme, il continue de se dilater et de se contracter sous le contrôle de l'air comprimé grâce à la marche/arrêt de quatre électrovannes, jusqu'à ce que le signal de retour soit cohérent avec le signal de commande.
En cas de dysfonctionnement, tel qu'une électrovanne cassée ou un piston coincé, qui ne permet pas d'obtenir le contrôle final, une alarme de défaut sera émise :
Erreur de position VIT ou déconnexion de l'électrovanne.
À ce stade, le système de télécommande ralentira le moteur principal jusqu'à une certaine valeur (fixée à 64,9 tr/min pour ce navire) via le programme de contrôle défini et allumera le voyant SPEED REDUCEDBY VIT+FQS Control FAILUER.
Mesures de solution
Analysez le processus d'action et l'interaction entre le système de levier d'accélérateur et l'unité de commande VIT+FQS pendant le processus d'accélération du navire depuis la pleine vitesse AHEAD dans le port jusqu'à la pleine vitesse en mer.
Lorsque le régulateur fournit un signal d'accélération, son actionneur soulève la tige verticale 8 à travers le système de levier d'accélérateur, et la poignée angulaire 16 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour de son pivot, entraînant la tige de réglage de la soupape de surpression à tourner dans le même sens, ce qui entraîne une augmentation de volume d'injection de carburant ;
À ce stade, un angle aigu est formé entre la tige verticale 8 et la poignée angulaire 16. Lorsqu'elle se lève et tire la poignée angulaire, un couple est appliqué à travers le pivot à la tige de réglage de la soupape d'aspiration 12, la faisant tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
En effet, la courbe de l'unité de contrôle VIT+FQS varie d'une machine à l'autre en fonction de l'évolution des données de balayage et de vitesse. La courbe établie lors de l'essai au banc du moteur principal de ce navire peut différer de la figure 3, mais le but est le même : modifier l'angle d'avance de l'injection de carburant sous charge partielle, de sorte que la pression explosive maximale soit proche de la pression à puissance continue maximale, économisant ainsi du carburant.
À faibles charges, un angle aigu est formé entre la tige verticale 8 et la poignée angulaire 16. Bien que le couple généré soit compensé par l'action du localisateur VIT, une force d'interaction plus importante est générée entre la poignée angulaire 16 et son pivot, ce qui nécessite la rotation de la poignée d'angle pour vaincre une plus grande résistance de frottement (surtout en l'absence de lubrification dans les roulements). Dans les cas graves, cela empêchera la poignée angulaire de tourner autour du pivot.
La raison pour laquelle l'hôte de cet article ne peut pas augmenter la vitesse est due à cela.
Le roulement de la poignée coudée 16 est équipé d'un gicleur d'huile dédié, mais le chef mécanicien n'a pas injecté d'huile dans ce gicleur lors de la maintenance du système de manette des gaz, ce qui a entraîné ce dysfonctionnement.
La limitation de la pression de balayage est également due au fait qu'à mesure que la vitesse du navire augmente, le régime du moteur principal s'est stabilisé sous l'ouverture du papillon et la soufflante auxiliaire s'arrête automatiquement. L'augmentation de la pression de balayage est en retard par rapport à l'augmentation du régime du moteur principal, et le VIT est ajusté à une position plus grande, ce qui entraîne une pression d'éclatement maximale plus élevée, une température d'échappement plus basse et une vitesse de turbine plus faible. Par conséquent, la pression de balayage reste faible, limitant l’augmentation de l’ouverture du papillon. Après lubrification à l'huile, le défaut est éliminé.
Conclusion
Le phénomène de défaut décrit dans cet article est tout à fait unique et la seule cause du défaut est une lubrification inadéquate avec de la graisse.
Si ce défaut n'est pas détecté et n'est pas lubrifié, une lubrification insuffisante à long terme provoquera une usure du roulement, entraînant un écart entre celui-ci et l'arbre de pivotement. Les performances de contrôle de vitesse du système de télécommande du moteur principal et les conditions de fonctionnement du moteur principal seront sérieusement affectées.
Cela démontre pleinement l'importance d'une lubrification et d'un entretien complets du système de levier d'accélérateur.
Par conséquent, des leçons doivent être tirées et le manuel doit être consulté régulièrement pour bien comprendre le principe de fonctionnement de l'équipement. Une observation, une réflexion et une synthèse diligentes doivent être faites pour guider le travail de gestion quotidien.
