MAN B&W6S50ME-C8 主機設置了 3 臺機帶液壓油泵和兩臺電動液壓油泵，保證在動力油供應方面有一定的冗余量！動力油系統(tǒng)中各類液壓執(zhí)行元件和相關(guān)閥件在主機長期運行后總會有一定量的磨損，從而導致主機動力油的內(nèi)漏。導致主機運行過程中相關(guān)報警的頻繁發(fā)生甚至因為液壓油壓力過低而自動停車的故障：
比如機帶泵斜盤角度過大而偏離設定值報警；
極低港速下機帶泵供油不足需要電動泵的伴行運轉(zhuǎn)；
停車馬上再啟動主機時動力油壓不足報警甚至影響主機正常啟動；
備車時一臺電動液壓泵滿足不了動力油壓而需要 2 臺電動液壓泵同時運行等等故障現(xiàn)象！
機動用車過程中頻繁報警導致機艙值班人員忙于復位及應急處置，如果駕駛臺主機面板警報導致引水員的關(guān)注則會帶來投訴甚至取消進港及 PSC 檢查的高度風險！本文以XX輪為例，分享對于液壓動力油系統(tǒng)壓力的分析處理過程經(jīng)驗。該輪主機的動力油系統(tǒng)根據(jù)維修記錄，自 2013 年起就已經(jīng)存在液壓系統(tǒng)油壓低的故障（交船不到 2 年），廠家服務工程師先后登輪做了過兩次檢查，都認為是系統(tǒng)內(nèi)漏； 2016 年廠修時也全面檢查過，但是都沒有能找出內(nèi)漏所在，因此也不能從根本上解決問題。2018 年 6 月份，筆者首次接任該輪輪機長后，對該主機液壓系統(tǒng)壓力低的情況進行重點觀察，經(jīng)過近三個月的觀察與相關(guān)閥件的拆檢、更換相關(guān)的部件后的結(jié)果比較與分析，困擾多年的問題終于得到基本的解決！一、故障現(xiàn)象以及分析處理據(jù)交班輪機長介紹：本輪主機在備車時單臺電動油泵的壓力不能滿足機動用車要求，須啟用二臺；之前停車狀態(tài)單臺泵壓力可以調(diào)節(jié)到正常壓力值 220bar 左右，但是用車后壓力迅速下降并導致停車。接班離港機動用車過程中觀察及后續(xù)各港進行檢查分析處理情況如下：1.故障表象
20180609 日上午備車開航離上海港對主機動力油系統(tǒng)工況觀察如下：備車使用兩臺電動液壓泵，此時動力油壓力為218bar（圖1）主機啟動運行后；加速到 slow 即 45rpm 時，兩臺電動液壓泵延時停止，此時三臺機帶泵斜盤開度分別為 50% 97% 97%；加速到 half 即 54rpm 時機帶泵斜盤開度為 48%，88%，88%（正常情況下斜盤開度約為 50% 62% 62%左右）；加速到 full 即 90rpm 時機帶泵斜盤開度為 50%，75%，75%（正常情況下斜盤開度約為 50% 63%63%左右）；
降速到 slow 即 45rpm 時機帶泵斜盤開度為 50% 97% 97%（正常情況下斜盤開度約為 50% 64%64%左右）。此時在電動液壓泵未啟動運行的情況下主機 MOP 電腦發(fā)出 large curve from modelcurve 報警（圖2），即提示此時主機機帶泵斜盤開度已經(jīng)偏離設定值上限而報警，然后一臺電動泵投入運行！警報不消失！
降速到 dead slow 即 35rpm 時，一臺電動泵自動啟動運行，機帶泵斜盤開度為 78% 99% 99%（正常情況下斜盤開度約為50% 72% 72%左右）。停車后兩臺電動液壓泵自動啟動。（系統(tǒng)設定 209bar 自動啟動備用電動泵，202bar 低壓報警，報警后顯示車未備妥，start block）2.故障分析根據(jù)交班輪機長介紹以及開航機動用車觀察判斷，我輪主機動力油系統(tǒng)已存在明顯的內(nèi)部泄漏。泄漏的部位可能包括動力油系統(tǒng)中各閥件如309 閥，310 閥，311 閥，315 閥，316 閥，兩臺液壓電動的出口止回閥，三臺機帶泵出口與進口間的止回閥，6 只 FEVA閥等等，甚至于動力閥塊內(nèi)部通道都有可能存在一處或者多處滲漏！這就是為何2 年來， 雖然經(jīng)過多次安排修理檢查都沒能找出泄漏之處的原因所在。要找出內(nèi)漏的部件，須采取節(jié)點排除法，從簡單到復雜的過程，因此必須制定一個行之有效的辦法來。3.處理過程：（1）電動液壓泵工況確認：20180617 對兩臺電動液壓泵分別進行壓力調(diào)節(jié)，分別調(diào)節(jié)調(diào)壓閥 225 閥，發(fā)現(xiàn)就算調(diào)到底，單泵情況下系統(tǒng)壓力都只能維持在200.5bar，即單泵運轉(zhuǎn)工況下，無法調(diào)壓到備車正常工作壓力 220bar，而兩臺泵就能達到 222bar，說明系統(tǒng)存在嚴重內(nèi)漏，流量損失！油泵應該是沒有問題，可以排除磨損的可能；調(diào)壓閥暫時恢復原位。（兩臺電動泵一起運行系統(tǒng)壓力保持 222bar）
單獨啟動 NO.1 電動液壓泵，分別單獨關(guān)閉各缸 FIVA 閥的 420 閥及氣缸油動力油閥 560 閥（參見圖3），觀察系統(tǒng)壓力變化如下：
各缸 FIVA 閥及汽缸油動力油閥狀態(tài)系統(tǒng)油壓值
NO.1 缸 420 閥及 560 閥關(guān)，其他各缸 420 閥及 560 閥開219bar
NO.2 缸 420 閥及 560 閥關(guān)，其他各缸 420 閥及 560 閥開231bar
NO.3 缸 420 閥及 560 閥關(guān)，其他各缸 420 閥及 560 閥開218bar
NO.4 缸 420 閥及 560 閥關(guān)，其他各缸 420 閥及 560 閥開231bar
NO.5 缸 420 閥及 560 閥關(guān)，其他各缸 420 閥及 560 閥開231bar
NO.6 缸 420 閥及 560 閥關(guān)，其他各缸 420 閥及 560 閥開231bar
這一組數(shù)據(jù)說明可能兩個問題，要么 NO.1,3 缸FIVA 閥的 420 閥或氣缸油動力油閥 560 閥關(guān)閉不嚴實， 要么 NO.2,4,5,6 缸 FIVA 閥及氣缸油動力油閥存在內(nèi)部泄漏！從查漏的角度講，需要對NO.2,4,5,6 缸 FIVA 閥進行驗證性更換檢查。同時也證明了第 1 步中所驗證的結(jié)果，油泵沒有問題。（2）壓力建立時間檢查：20180620 日使用 NO.2 電動液壓泵進行相關(guān)檢查。各缸 560 閥全部開，然后單獨一個缸 420 閥開,其他各缸 420 閥關(guān)，檢查建立壓力及時間，從下表可以看出NO.2,4,5,6 缸開的情況下，系統(tǒng)建壓時間明顯偏長，可能存在比較大的泄漏，需要進一步進行檢查。各缸 420 閥狀態(tài)系統(tǒng)建立壓力建立壓力耗時
1 缸 420 開，其他各缸 420 閥關(guān)221bar04.37’
2 缸 420 開，其他各缸 420 閥關(guān)223bar05.62’
3 缸 420 開，其他各缸 420 閥關(guān)221bar04.27’
4 缸 420 開，其他各缸 420 閥關(guān)222bar05.23’
5 缸 420 開，其他各缸 420 閥關(guān)221bar05.12’
6 缸 420 開，其他各缸 420 閥關(guān)220bar05.17’
各缸420 閥全部開，然后單獨一個缸560 閥開,其他各缸560閥關(guān)，檢查建立壓力及時間，根據(jù)結(jié)果偏差不大說明氣缸油閥問題不大。各缸 560 閥狀態(tài)系統(tǒng)建立壓力建立壓力耗時
1 缸 560 開，其他各缸 560 閥關(guān)203bar01’54”
2 缸 560 開，其他各缸 560 閥關(guān)203bar01’44”
3 缸 560 開，其他各缸 560 閥關(guān)203bar01’54”
4 缸 560 開，其他各缸 560 閥關(guān)203bar01’51”
5 缸 560 開，其他各缸 560 閥關(guān)203bar01’52”
6 缸 560 開，其他各缸 560 閥關(guān)203bar01’51”
（3）三臺機帶泵進行校驗機帶泵號狀態(tài)電流
1 號機帶泵正車港速全速5.9MA
1 號機帶泵倒車港速全速18.9MA
2 號機帶泵正車港速全速6.1MA
2 號機帶泵倒車港速全速19MA
3 號機帶泵正車港速全速5.9MA
3 號機帶泵倒車港速全速19MA
機帶泵校驗，各泵工作正常。從以上的第 2 至第 4 步的檢查結(jié)果，基本上可以認定，部分 FIVA 有泄漏，也是以前包括廠家的服務工程師都沒有去想到的，畢竟根據(jù)廠家介紹FIVA 的使用壽命是 8 年，所以都把它給疏忽了，也就是因此耽誤了問題的解決。再繼續(xù)進一步核查其他的部件狀況。（4）相關(guān)閥件檢查打開 NO.6 缸曲拐箱道門，檢查系統(tǒng)泄油閥 315 閥不漏油，打開 315 閥后有油泄出，說明 315 閥是完好的。拆檢 310 閥和 311 閥，發(fā)現(xiàn)閥芯活動自如，閥彈簧完好，各密封令正常。閥芯及閥座接觸面均未發(fā)現(xiàn)明顯異常，雖然廠家工程師認為這兩個閥的狀態(tài)不能憑外觀判斷其密封性能的好壞，但是考慮到310 閥在系統(tǒng)壓力達到 310bar 時才會開啟，311 閥則在系統(tǒng)壓力達到 315bar 或者在安保系統(tǒng)觸發(fā)的情況下的時候才會開啟。平時 310 閥和 311 閥都是常閉的，所以泄漏的可能性相對較小。而系統(tǒng)單向閥則有多道，好幾道單向閥同時失效串油的可能性也較小，且經(jīng)過檢查，在機帶泵運行的情況下，兩臺電動泵出口壓力均為0，說明機帶泵運行時動力油系統(tǒng)的損失沒有通過電動泵出口止回閥串回低壓油系統(tǒng)。而且電動泵工作和機帶泵工作時系統(tǒng)動力油都損失大也說明未必是因為電動泵或者機帶泵柱塞套筒偶件磨損加劇，所以還是主要考慮為系統(tǒng)內(nèi)其他部件泄漏損耗。（5）主機中層道門內(nèi)動力油管系的檢查
因為主機油泵和電動油泵運行時該空間是回泄油通道，是沒有辦法進行外觀檢查的，所以只能在沒有機油壓力也就是停泵狀態(tài)下做靜態(tài)檢查，檢查了所有動力油雙壁管接頭，除了 NO.6缸 FIVA閥下面法蘭有兩個螺栓有點松，其他未發(fā)現(xiàn)異常， 不過這僅僅是檢查的外部連接部件，雙壁管內(nèi)管是否有泄漏不得而知，因為本主機沒有安裝雙壁管泄漏監(jiān)控。
(6)綜合以上檢查結(jié)果分析，部分 FIVA閥件的內(nèi)漏可能性最大（即 NO.2,4,5,6缸 FIVA 閥），船上利用隨船備件可以更換驗證；諸如雙壁管系、液壓閥塊是否內(nèi)漏，在必要的情況下可以請廠家技術(shù)人員檢查鑒定確認。
(7)20180811日靠土耳其 ALIAGA港，對有懷疑的 NO.5缸 FIVA 閥進行換新（該閥本身閥塊端部密封令有滲漏）。有一個小插曲就是為省點事，F(xiàn)IVA閥的位置傳感器還是使用原來的FIVA閥上的位置傳感器而沒有將配套的位置傳感器換上，結(jié)果送電后，主機MOP顯示警報：NETA notconnected toCCU5,NETB notconnectedto CCU5, CCU5 unavailable,Cyl.5 NO cylinder lubrication ,ELFI/FIVA feedbackfailure(CCU5)等，主機安保系統(tǒng)顯示自動減速警報（slowdown from ESC-A, slowdownfrom ESC-B,CANCEL AVAILABLE 等），對CCU5進行標定檢查無效，對CCU5 進行斷電重啟無效，備車動車后警報不能復位！決定更換 FIVA 閥位置傳感器，換回新 FIVA閥配套的位置傳感器后警報消失。仔細觀察后發(fā)現(xiàn)原來兩個 FIVA 閥的位置傳感器連接的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有差異不一樣！可能是不同批次設計的原因！經(jīng)驗教訓就是對于電控系統(tǒng)的任何部件更換后一定要確認所有相關(guān)報警都處于正常位置，如有異常及時處理甚至動車看是否警報能夠復位，避免開航前備車時處于被動緊急狀況！更換后啟動 NO.1 電動液壓泵，系統(tǒng)油壓力為 226bar，而以前單泵運行時壓力僅為 200bar，此時備車時一臺電動液壓泵即可滿足動力油壓要求，且在主機停車電動泵起來過程中不再有動力油低壓報警及備用電動泵起動報警，說明更換該閥后對于動力油系統(tǒng)的內(nèi)漏有所改善！
(8) 20180811 日 NO.5缸 FIVA閥更換后，機動用車時自帶泵斜盤開度：
主機轉(zhuǎn)速
1 號泵
2 號，
3 號泵
備注
35RPM
99%
52%
100%
1 臺電動泵伴行
45RPM
93%
50%
94%
54RPM
82%
51%
82%
90RPM
75%
51%
75%
100RPM
73%
48%
73%
(9)20180817日 NO.2缸 FIVA閥更換，此次更換送電后，未有任何警報。機動用車時自帶泵斜盤開度 ：
主機轉(zhuǎn)速
1 號泵
2 號，
3 號泵
備注
35RPM
99%
48%
99%
1 臺電動泵伴行
45RPM
88%
50%
88%
54RPM
80%
49%
80%
90RPM
72%
50%
72%
100RPM
71%
49%
71%
（10） 20180822日 SALERNO港開航后，因需要停車進行生活污水出海閥的換新，于是同時對 NO.6缸 FIVA閥更換。因船存的最后一只FIVA閥，其上的先導閥不知何時被拆走使用，所以只更換了 FIVA閥主閥，先導閥還使用 NO.6缸原來的先導閥，
（11）在意大利 SALERNO進港機動用車過程中觀察，各港速下機帶泵斜盤開度與更換之前未有明顯變化，所以是否該缸的先導閥內(nèi)部泄漏嚴重呢？將原先 NO.2 缸換下的FIVA 閥連同先導閥整體換回NO.6 缸繼續(xù)航行（前述測試時原來NO.2 缸和NO.6 缸測試狀況相同，所以兩只原先的 FIVA 閥狀況基本相同）。
（12）20180904 日對主機蓄能器氮氣壓力進行檢查調(diào)整，根據(jù)說明書的要求，由原來的100bar補充到 140bar，以增加其蓄能能力，降低主機在啟動后馬上停車再進行啟動時的壓力波動情況！
20180905日準備用船存的先導閥進行更換，以看其效果。換上后在主機MOP進行標定的時候卻發(fā)現(xiàn)其不能被使用，再仔細檢查比較，其中位機能與主機各在用的FIVA 閥先導閥上的中位機能原來是不一樣的，再檢查比較主機機帶泵的比例閥， 最終確認船存的綠牌的閥都是主機機帶泵的比例閥而不是FIVA 閥的先導閥?。m然外觀長得一模一樣！這點提醒輪機電器人員注意區(qū)分），再在 MOP 進行標定，標定的方法在說明書上有非常詳細的介紹，該缸恢復正常！
二、 夯實基礎
回顧6S50ME-C8主機的液壓系統(tǒng)以及主要部件的結(jié)構(gòu)原理，要分析處理好液壓系統(tǒng)故障的問題，首先需要熟悉系統(tǒng)相關(guān)閥件的結(jié)構(gòu)原理與特性。因此在此介紹 ME 型柴油機上關(guān)鍵部件之一 FIVA 閥的結(jié)構(gòu)與原理，熟悉了FIVA 閥的結(jié)構(gòu)與原理與特性，就不難理解上述案例介紹的故障分析與處理的方法。如下圖五是 6S50ME-C8 主機的液壓系統(tǒng)簡圖。從系統(tǒng)圖可以很明了的看出液壓動力系統(tǒng)的各部件的組成位置以及工作原理。
圖五 6S50ME-C8 主機的液壓系統(tǒng)的簡要圖
1. 重點介 FIVA閥的整體內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及工作原理
圖六 是 FIVA 閥的整體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。從圖6中非常明了的看出液壓控制油路的來龍去脈。FIVA 閥工作時，是在高壓環(huán)境下，進行高頻的往復動作，所以該閥的故障不可避免并且故障統(tǒng)計還是較高的，盡管廠家說該部件可靠性高，使用壽命長達 8 年。確實，該閥件在設計制造時，該閥對材質(zhì)、精度、間隙等要求非常高。因此，在日常管理中，要了解 FIVA 閥的動作過程及控制原理，才能做到精心維護、保養(yǎng)，以確保 FIVA 閥的正常運行，減少故障，提高可靠性。
從以上圖5的液壓系統(tǒng)圖可以看出，柴油機每缸配套一只 FIVA 閥，它是一個帶有電磁先導閥的電液式比例節(jié)流型換向閥，由導閥、主閥，位移傳感器三部分組成。氣缸控制單元（CCU）對該閥進行全程控制，主閥芯位移傳感器把閥芯位移信號反饋至CCU，進行比較后，CCU 再輸出新的信號以修正主閥芯的行程。每個
FIVA 閥，控制該缸噴油及排氣閥的動作。有三大功能：
精準執(zhí)行燃油噴射定時，并通過 FIVA閥，為燃油升壓器驅(qū)動油缸提供液壓動力。
精準執(zhí)行排氣閥定時，在排氣閥開啟和維持開啟的不同狀態(tài)，通過FIVA 閥的控制，為排氣閥驅(qū)動油缸提供不同的驅(qū)動動力。
通過控制液壓動力油的流量，來控制燃油噴射量的大小，以滿足柴油機的速度負荷的要求。
先導閥是一個二位三通比例節(jié)流型換向電磁閥（如圖八所示）。它接受來自于氣缸控制單元（CCU）的電流信號（4-20mA），根據(jù)電磁線圈產(chǎn)生磁力的大小，與閥芯下端彈簧進行比較，并推動閥芯（滑閥）移動，使閥芯開度和方向發(fā)生變化，以控制進入主閥左控制室的流量和方向，最終達到控制主閥閥芯的位移和方向。先導閥輸入電流>12mA 時，閥芯下移，工作在上位，P 口與 A 口相通，A口排出壓力油至主閥左控制室。輸入電流<12mA 時，閥芯上移，工作在下位，T 口與 A 口相通，A 口釋放主閥左控制室壓力油。
主閥是一個三位五通比例節(jié)流型換向閥（如圖六6所示）。主閥在中位時，燃油升壓器驅(qū)動油缸和排氣閥驅(qū)動油缸分別連通至回油油路，確保燃油升壓器和排氣閥驅(qū)動活塞復位。主閥右移，工作在左位，控制該缸噴油動作，包括對噴油定時及油門大小的控制。閥芯左移，工作在右位， 控制該缸開閥動作，包括對開閥定時及開閥力量的控制。由于左右二端所控制的目標不同，因此該閥設計成非對稱結(jié)構(gòu)，即控制噴油的右移行程大于控制開閥的左移行程。閥的“中位”僅指工作位置，并非實際上的中間位置。
三、 工作感悟與經(jīng)驗分享
在歷時 3 個月，前后 16 個港口的機動用車觀察、工況調(diào)節(jié)、運行檢查、部件拆檢并換新 2 個FIVA 閥后，本輪液壓油系統(tǒng)已經(jīng)基本恢復到說明書要求的狀態(tài)，主機動力液壓油系統(tǒng)已經(jīng)不再像以往一樣頻繁警報，集控室感覺安靜而踏實！
長期以來，因為 FIVA 閥備件價格昂貴，結(jié)構(gòu)復雜精密，船上很少敢去拆檢，即使是內(nèi)部泄漏，也很難去發(fā)現(xiàn)并消除它。因此，本輪液壓油系統(tǒng)壓力低的故障長期存在而不能發(fā)現(xiàn)與消除的原因也就不難理解了。本次在XX輪上能夠勇敢地去查驗并發(fā)現(xiàn)故障，最后消除故障，主要得益于本人日常對本機型液壓系統(tǒng)原理及FIVA 的結(jié)構(gòu)原理的深度了解，同時也與公司機務總管的支持密不可分。雖然過程耗費了大量精力，最終還是取得了較好的效果，感覺還是很有成就感的。
本文作者為中遠海運船員廣州分公司 羅璋建輪機長
張老軌 2020.5.18
