1、ALPHA 注油常见故障分析与管理建议摘 要：本文通过对 ALPHA 注油器控制方式的阐述，结合实船故障的分析和处理，总结 ALPHA 注油器的维护保养要点。 关键词：ALPHA 注油器 MCU 主控单元 BCU 辅控单元 角度编码器 近几年来随着油价的不断攀升，船东的经营成本大幅上涨，油料成本已经占整个经营成本的 3044%左右，高效节能新技术在船上的成熟应用对船东具有极大的吸引力，油料成本的降低能让船东在航运市场低迷的竞争中占得先机，因此近年来新造的船舶大量采用电子注油系统和电子喷油系统，电子注油系统采用由负荷的大小决定注油量的多少，同时气缸注油时机更准确，润滑效果更好，大大节省了汽缸油的
2、消耗，从而降低了船东的经营成本。ALPHA 注油器是近几年才在船上大量使用的新系统，对于初次接触的管理者来说，由于经验和故障处理资料的缺乏，遇到问题时有时会感到束手无策，有时也会在处理故障的过程中走了不少弯路，笔者有幸在最近三年间连续接了三条新船，三条新船的汽缸油系统全部采用 MAN B&W 的 ALPHA 注油系统，在船舶出厂营运的过程中 ALPHA注油系统曾经出现过一些问题，在解决问题的过程中深刻体会到对系统日常检查和维护保养的重要性，现把故障的排除过程记录下来希望和同行共勉，欢迎批评指正。 ALPHA 注油器是 MAN B&W 造机厂专为低速十字头柴油机开发的产品，它不仅有准确的喷油定时
3、，而且是根据平均有效压力的变化及时调整注油量，还有 LCD 功能（在机动操作时加大气缸油供给量） 。它有三种控制方式：MCU 控制，基于“准确的定时”和“主机平均有效压力”控制位于注油器单元上的电磁阀向相应的各缸供油，在正常情况下都在该模式下工作，实现方法：人机交换界面面板 HMI 上的控制开关放在 AUT0 位置即可。BCU 控制，基于随机正时和 rpm 模式；备控单元 BCU 基于“粗略定时（随机定时） ”和“转速 rpm”模式，通常设定为基本注油率 50%。若主控单元 MCU 发生故障，备控单元 BCU 就能自动投入工作（注意：此时人机交换界面面板 HMI 上控制开关必须打在“AUTO”
4、位置） ，这时人机交换界面面板 HMI 上的“BCU IN CONTROL”灯就会亮，并发出相关的提示报警。应急控制，在所有外部传感器（编码器、转速传感器 1 和 2）都损坏，可以在应急模式运行，应急模式要通过外部接线来完成，在应急模式下无论主机是在运转还是停止，各缸的注油器始终向各气缸供入气缸油，气缸油会加大 25%，系统仍保留警报和降速功能。 笔者在 2010 年 5 月接一条 57300T“X X X”轮，出厂后首航时ALPHA 电子注油器，出现过在主机完车后 ALPHA 注油器间断自动注油的现象，显示 ALR31# Trigger Failure 报警（编码器传感信号故障） 。检查信号
5、线路及相关控制板，无异常；切断注油器电源，恢复供电后，故障依旧存在，拆开角度编码器的接线盒，发现编码器有两套线路共有 8 根信号线引出，其中 4 根线连接到注油器的控制箱作为角度信号源；另外4 根是备用线路接线，发现备用 4 根线没有分开包扎，只是随意用胶布粘接在一起，此 4 根线只要间断性的短路相接，就会故造成注油器间断性的自动注油；因此把备用的 4 根线单独的分开包扎后，故障消失。另外，还出现主机完车后盘车机忘记停止，持续运行时间过长，出现 ALPHA 注油器 HMI 面板 37#报警，既主机慢转与润滑信号失常，44#报警，BCU 控制中，原因为主机在没有慢转指令下慢转运行，此时 MCB
6、系统认为不正常，故自动投入 BCU 模式且伴随报警发生。 2012 年 5 月笔者接的第二条船出厂投入营运，在 2012 年 6 月 3 日1400 时左右（船时）机舱监控报警面板显示“ALCU BCU FAILURE ALARM”以及“ALCU MCU FAILURE COMMON ALARM”两项报警；检查主机ALPHA 注油器（气缸润滑）H M I 面板出现 ALR30，及 ALR48 两项报警。 *ALR30 报警指：Marker failure- BCU PICK-UP no.1*ALR48 报警指：Angle deviation marker signal。 打开 ALPHA 控制
7、箱发现 BCU 板上 ALARM LED 8 亮起，该项为提示：BCU marker signal1 missing（BCU 元件指示信号 1 丢失） 。由于报警消除不了，主机停车，拆开 PICK-UP 测速传感器接线盒，检查线路紧固情况，无发现异常。将主机盘车到 NO.1 缸 TDC 位置时，检查角度编码器的反馈指示灯有亮起，两个 PICK-UP 传感器的指示灯同时亮起。装复后动车，当转速探头感应板（飞轮上的一块铁片）转到 PICK-UP 传感器的探测位置时，发现两个 PICK-UP 传感器的指示灯均有在闪烁。测试 ALPHA控制箱内部 BCU 板上的 J30 接线柱的 1、2 端子有 DC
8、24V 的电压，测试J22 接线柱的 1、2 端子有 DC5.6V 的电压，而 3、4 端子间一直有DC23.6V 电压。由此怀疑 PICK-UP1 处于半导通状态（转速探头 1 有故障） ，更换转速探头 1，动车，报警消失，主机 ALPHA 注油器工作正常。 2013 年 3 月笔者接的第三条船投入营运，在第二航次往澳洲开的途中，ALPHA 注油器 HMI 面板上出现了 Alr31 Trigger Failure（角度编码器/触发器故障）报警，检查中间接线盒的指示灯不亮，通过检查测量计算气缸油消耗量达 350L/D，出现故障报警前无任何征兆或现象，这给分析和判断带来了诸多不利。查阅 ALPH
9、A 注油器说明书和故障处理顺序图分析：有可能是编码器接线盒、ALCU 控制箱接线松动或断开，保险丝问题，编码器问题等。将主机停下，检查接线没有发现松动，更换中间接线盒后启动主机故障依然存在，怀疑应该是角度编码器部分出现故障，本着先易后难的原则，查看角度编码器的线路发现该编码器印刷线路板具有独立的 2 个，对称布置，其中 1 个在用，另外 1 个备用，将角度编码器的线路换用备用线路，启动主机试验运行，故障排除，注油消耗量恢复至正常设定的注油量，经过确认是编码器电路板问题，写保修单索赔 1 块换上，确保安全。 2013 年 5 月在澳洲备车靠码头试车时出现 ALPHA 注油系统预润滑信号故障报警，
10、经查 ALPHA 注油系统各接线箱信号正常，抵港时系统一切正常，停航时也没有做任何保养，只有大管轮在抵港抛锚后做主机应急操作试验，初步怀疑应该是由于试验应急操车试验引起的，而应急操车只要对油门的连接杆进行转换，其他只是气动方面的转换，再次起动主机，HMI 面板上显示主机起动油门是 78%，大于系统设定的报警值 75%，而 HMI 面板的油门指数来自于高压油泵燃油总杆的油门指数传感器，电子调速器设定的起动油门是 47%，检查调速的输出信号正常，原因可能出在主机停车时油门杆不再零位上，停主机检查高压油泵的油门杆，发现在停车状态下高压油泵有一个初始油门接近30%，经对比应急操车“0”位和电子调速器零
11、位，发现电子调速器输出杆零位发生了漂移；校正电子调速器的零位后再次试车系统正常。上面的这次故障告诉我们，对于 ALPHA 电子注油系统要特别注意各信号采集的零位，做好标记，在平时的检查中注意检查校对。 日常管理中的几点建议： 在运行中要注意观察从注油器中间盒上的指示灯和探摸注油管，注油器中间盒的指示灯闪亮（每十个冲程一次） ，说明注油正常工作；但这种指示只能说明有注油动作，并不能完全确定该气缸的所有注油点都有气缸油注进。 要注意三个滤器的状态指示，必要时及时清洗滤；注意回油温度，检查温控阀实效。 每年检查一次蓄能器的压力，如果出现主机从停车到运行，气缸油压力建立很慢；主机从运行到停车，气缸油压
12、力又降得很快，这时就要及时检查蓄能器压力。 主机不使用时，定期确认编码器角度位置正确。确认方法如下：盘车至 1#缸的上死点，看飞轮指针是否指在 1#缸的上死点刻度上，然后检查编码器中间盒上的绿色指示灯亮不亮，正常情况下要亮，如果不亮，根据说明书要求调整直到中间盒上的绿色指示灯亮（表示角度编码器在正确位置） 。在使用过程中要特别注意检查固定螺栓，不要出现因为螺栓松动而导致编码器损坏。 定期选择海况好时间记录 HMI 面板里每天的累积冲程数，然后根据说明书计算出每天气缸油消耗，然后与实际气缸油消耗，确保基本相符。抵港时要注意检查 BCU 的测速探头的松紧情况和距离、油门刻度传感器的紧固情况，这些地方出现松动将会直接影气缸油系统的正常使用。总之，电子气缸油注油器已在新造船舶普遍使用。对于每一位轮机管理人员来说，这既是挑战也是机遇，要想得心应手驾驭它惟有加强学习和总结，认真分析，谨慎操作，维护保养到位，才能确保系统安全，也将大大降低电子气缸油注油器的故障。 参考文献： MAN B&W 5S60MC-C8 ALPHA LUBRICATOR SYSTEM 说明书.
