某轮主机缸套频繁发生裂纹损坏的原因分析
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制 造 年 月 ：９ ５年 ６月 ； 造 厂 ：ｓｉａ ａ ｍａ １８ 制 Ｉ ｋｗｊ ｈ ｉ
ｈ ａ ｙ Ｉ ｕ ｔｉｓ Ｃｏ Ｌ ｄ． ｅ ｖ ｎｄ ｓｒｅ ． ｔ
１ 损坏 经过
Baidu Nhomakorabea
某 轮 近两 年来 主 机缸 套 裂纹 问题 经常 发生 ， 特 别是 ２ １ ０ １年年初 更是 频繁 。
构， 以降低机械应力 和热应力。但其冷却方式在实 际应用 中缸套发生在这个 区域的裂纹 的情况很多。
对 Ｎ ． 缸进行 吊缸检查 时发现 ， Ｏ６ 水导环下部的 １ ６ 个孔被锈渣及泥渣堵死 了 ６个 ， 该缸的冷却水量减 少 ， 缸 内壁 的温 度升 高 ， 料 的强度 降低 ； 气 材 ３ 各缸冷却淡水 出 １的节流盲板没有装。冷 ） ２ １
做三 副时 ， 离泊 时在驾驶 台 ， 那 时对操 船懵懵懂 靠 但 懂， 随着职务 的提 升 ， 靠离 泊 时就 要 去前 后 带 缆 ， 不 能在 驾驶 台工作 。因船长 见 习时学 到 的操 纵知识 大 部分 是港外 的 ， 常把船 作 为一个 点 ， 通 距离 也是 以海 里 、 来计 算 。而 靠 离泊 的操 纵 是船 上 每 个 点 以米 链
检查发生裂纹损坏的缸套 ， 裂纹几乎都发生在 缸套燃烧室区域的触火面， 这个区域 的缸套壁 ， 承受
着强 大 的机 械负 荷 、 负 荷 和热 应 力 。缸 套发 生裂 热 纹就是 在这 些负荷 和应力 的作 用下 产生 的 。下 面分 析一 下缸套 的受力对 产 生裂纹 的影 响 。 ２ １ 机械负 荷 ．
８
天津航海 ２ １ ０２年第 １ 期
某 轮 主机 缸 套频 繁发 生裂 纹 损 坏 的原 因分 析
张 长 泾
（ 中远散货运输有限公 司 船管部 天津 ３０ １ ） ０００
摘 要： 某轮 主机 两年 之 内频繁发 生缸套 裂纹损 坏 ， 重影响 了船舶航 行 安全 。文章 通过 严
主 机是 船 舶 的主推 进 装 置 ， 船 舶 安全 营 运起 对 着 至关 重要 的作用 。因此 ， 轮机 管 理 人员 对 主 机正
确有效地管理是保障主机正常工作的基础。如果管
理不 到位 ， 就会 发生事 故 ， 响船 舶安 全 。本 文就某 影 ２ ５年船龄的主机缸套频繁发生裂纹损毁的事故原 因进 行 了分 析 ， 中一些 管理上 的注意点 ， 其 可供 同行 参考 。 主机参 数 ： 主机型号 Ｓ Ｌ Ｅ Ｒ Ａ５ ； Ｕ Ｚ Ｒ６ Ｔ ８ 额定 功 率 ５８０ Ｗ ； 定转速 ９ ｒｍｉ； ８ｋ 额 ８／ ｎ
表 面产 生 了径 向热应 力 ， 与缸 套 内、 表 面 的温 差 它 外 成正比， 缸套 的内表 面 因 膨胀 受 到 外 表 面 的阻 碍 而
宽度大约 ２ ｍ ０ ｍ的环形冷却水空间， 冷却水从导水 环下部均匀分布的 ｌ 个直径 ２ｍ ６ ５ ｍ的孔进入 ， 从下 向上冷却 缸 套 的 中部 （ 口以上 、 烧 室 以下 ） 被 气 燃 ，
荷 的机械应 力是造 成 缸套裂纹 的重要原 因之一 。
２ ２ 热负荷 ．
在高温下材料强度会降低 ， 检查该轮主机的热 工报表 ， １ 近 年多来， 主机排烟温度长期偏高， 经常 在 ４０Ｃ以上。使热负荷过高， ０ｏ 材料强度降低， 加速
了缸套裂纹的发生。 主机 运转 中缸套 的燃 烧 室区域 承受 的机 械应力
和热应力 ， 高 频 的也 有 低 频 的 ， 些 应 力 相 互 叠 有 这 加 、 变， 交 超过 了材料 的强 度 ， 产生 裂纹 损坏 。从 而
理论上讲 ， 缸套受到的瞬时最大热应力与缸套的厚 度、 材料 的膨胀 系数 成正 比， 与材料 的导热 系数成反 比， 而且缸套在铸造过程 中还不可避免的存在着铸 造应力 ， 缸套铸造质量好 、 热处理得当， 铸造应力就 小， 反之就大。所以， 缸套本身的材料和铸造质量也 是缸套是否容易发生裂纹的重要因素。 综上分析 ， 该轮 主机 缸套 频繁 发生裂 纹损坏 （ 特别是 Ｎ ． 缸） Ｏ ６ 的原因归纳起来有如下几点。 １ 启动时暖缸不足 ， ） 缸套水温度太低。这一方
达 目的港 ， 过 吊缸 检 查 ， 现 Ｎ １ Ｎ ． 、 Ｏ ３ 经 发 Ｏ． 、 Ｏ ２ Ｎ ．
作者简介 ： 张长淫 （９ ５ １６一
）男 ， ， 福建省晋 江人 ， 甲类 轮机
和 Ｎ ６共 ４只缸套 全部 裂纹 损坏 。这样 ， Ｏ． 在短短 １
长， 现从事船舶机务管理工作。
时候要像见习船长那样要求 自己， 不论早 晚在驾驶 台值守 ， 自己 当成 船 长 ， 会 船 长 如何 配 合 引航 把 体 员 ， 当时的心态 ； 和他 对于船长 ， 升任正式船长前 ， 应 做一个 月 的见 习引航 员 。一 个 船 长 在成 长 过程 中 ，
描 述损 坏经过 ， 分析 了引起 故 障的原 因， 出船 岸人 员在 管理 中的注意 事项 。 提
关键 词 ： 舶主机 缸套 裂纹 损坏 经过 原 因分 析 注意 事项 船
０ 引 言
现 主机 Ｎ ． Ｏ Ｉ缸 缸 套 和 Ｎ ６缸缸 套 均 裂 纹 漏水 ， Ｏ． Ｎ ． 的活塞裙 也 裂纹 漏 水 。在 巴拿 马 运河 锚 地 Ｏ ６缸 公 司安排供 船 １只新 缸套 ， 于 随时都 可 能安 排 过 由 河 ， 决 定 等 过 完 河 后 再 吊 缸 更 换 。３月 １ 日 故 ９ １０Ｌ ４０ Ｔ该 轮 过 河 后停 车漂 航 ， 主 机 Ｎ ． 、 Ｏ ６ 对 Ｏ １ Ｎ ． 缸吊缸。主机 Ｎ ． 缸换上新缸套 ， Ｏ ６缸换上以 Ｏ１ Ｎ． 前 在墨西 哥送 岸焊补 的旧缸套 （ 无新 缸套 了） Ｎ ６ ，Ｏ． 缸活塞裙 换新 ， 作 至 ２ 日 １０ Ｌ 工 ０ ４ ０ Ｔ完 工并 恢 复正 常航行 。 ３月 ２ １日发 现主 机淡水 压 力 波动 ， 车检 查 发 停 现 Ｎ ６缸 缸 套 再 次 裂 纹漏 水 ， Ｏ． 船上 将 Ｎ ． Ｏ ６缸 封 缸运行 。２ ５日 Ｉ０ Ｌ Ｏ０ Ｔ靠毕 美 国 Ｅ Ｅ Ｄ Ａ Ｅ Ｖ Ｒ Ｌ Ｄ Ｓ港 。
炸 压力 ， 以判断 缸 内工 作情 况 ； ６ 对 “ Ｔ 机构 的调 整 ， 说 明 书要 求 ， ） ＶＩ” 按 机动 用 车 时 ， Ｉ 柄放 在 “ ” 、 常航 行 时放 在 “ ” 。 ＶＴ手 ０处 正 ２处
２ １ 年 ３月 １ 日， 轮 在 巴拿 马 运 河锚 地 船 ０１ ５ 该 员换班 ， 上船 接班船 员打 开主机 盘更 箱道 门检查 ， 发
收稿 日 ：０ １— ５— ５ 期 ２ １ ０ ２
公司紧急空运 １ 只新缸套换在 Ｎ ． Ｏ ６缸上 ， ２ ３月 ８ 日０ ０ Ｌ ４ ０ Ｔ自美 国开 航前 往德 国。 ４月 ５日 再一次发现 Ｎ ． Ｏ ６缸缸套裂纹漏水， 由 于船上无 新缸套 ， 据公 司 指示 ， 根 继续 采取 Ｎ ． Ｏ ６缸 封 缸运行 。４月 ９日发 现 Ｎ ． Ｏ ３缸缸 套也裂纹 漏水 ， 因无缸套 替换 只能 继续 航行 。４月 １ 日 １０ Ｌ ６ ８０ Ｔ抵
参 考 文 献
［ ］ 船舶 引航管理规定 １
［ ］ 中华人 民共和 国海商法 ２
［ ］ 中华人 民共和 国海上交通安全法 ３ ｆ ］ １７ ４ ９ ８年海 员培训、 发证 和值班标准 国际公约
来计算 ， 相对要求要高得多。现在的全球定位系统
某轮主机缸套频繁发生裂纹损坏的原因分析
张长淫
该负荷 由缸盖的安装预紧力产生的安装应力和 高压气体产生的机械应力组成， 缸盖的上紧螺母是 按说 明书要求液压上紧的 ， 且操作无误 ， 故前者不予 考虑 ， 后者是随气体压力而脉动 ， 是高频应力 ， 它的 大小 与缸 内的爆 炸压 力 成 正 比 ， 在 缸套 内表 面产 它 生切 向应力 和径 向应力 ， 向应力 为拉 应力 、 向应 切 径 力为压应力， 如果 主机超负荷运转或 由于 “ 冷爆 ” ， 爆 炸压力产 生 的切 向拉 应力 超过 了材料 的屈 服极 限 （ 材料一般抗压不抗拉 ） 就会发生裂纹 ， 以超 负 ， 所
在船 速很低 的时候 ， 对船速 反应 不灵敏 ， 只有操纵 者 通 过对近岸 物标 的观察 来 判 断 船 位 和航 速 ， 比较 直
接， 但这也需要一个观察量 的积累。经验少的话 ， 不 可能估测 得准 。所 以船长应 具 备高超 的操纵船 舶 的
能力 ， 能行使 终极 指挥 权 。 才
９
个月的时间里共发生 ７只缸套裂纹损坏 ， 其中 Ｎ ． Ｏ６
缸 ３只次 （ １只是经 焊补 的 旧缸套 ） 有 。
２ 原 因分析
生的疲劳现象 ， 热疲劳产生的裂纹一般在材料 的触 火面产生并发展 ） 另外 ， ； 如果 由于个别缸或整机超 负荷、 活塞令窜气或油头雾化不 良使局部过热 ， 都会 加速热疲劳损坏 的出现 ； 再有， 柴油机运行中， 缸套 内表面还承受着 由周期变化的燃气高温产生的高频 热应力 ， 变化周期 与柴油机工作循环的变化周期相 同。 ２４ 缸套的材料和质量 ．
初步加 热 的冷 却水 通 过 缸 套 凸 肩上 的 ３ ２个冷 却水
产生压应力， 外表面 因受到内表面 的拉伸作用而产 生拉应力 。主机在启动、 停车或变工况运行时 ， 缸套 内的温度 发生 动态变 化 ， 与主 机加 、 它 减负 荷速度 和 启停次数有关。负荷加、 减越快 ， 缸套 内外温差越
面造成 缸 内温 度 太 低 ， 繁 发 生 “ 爆 ” 大 大增 加 频 冷 ， 了机械应 力 ； 另一 方 面造 成 内、 温 差过 大 ， 生过 外 产 大 的热应 力 ；
主机在 正 常运转 中 ， 环喷 油量是 不变 的 ， 负 循 热
荷基本上是恒定的 ， 如果 由于某种原 因使冷却水温 度提高或冷却水量不足， 使缸套的内表面温度提高， 就会使材料的机械强度降低 ， 且容易发生裂纹。该 轮主机 Ｎ ． Ｏ ６缸由于冷却水导套 的进水孔被部分堵 塞， 造成冷却水量减 少， 温度提高 （ Ｏ ６缸冷却水 Ｎ． 进 口管在进口总管的尽头 ， 以前多次缸套裂纹冲刷 下的锈渣、 泥渣容易在此聚集 ） 。所 以热负荷过高 是 造成 Ｎ ． 缸套 频繁发 生裂 纹 的原 因之一 。 Ｏ ６缸
暖缸时间的影响， 往往在开航时冷却水温度很低 ， 如 赶上引水要车加速很急 ， 缸套内外温差很大， 热应力 会大大增 加 ， 易引起 材 料在 短 期 内产 生 “ 疲 劳 ” 容 热
而发生 裂纹 （ 疲 劳是 指 材料 在 交变 的热 应力 下 产 热
１ ０
天津航海
２１ ０ ２年第 １ 期
２３ 热应 力 ．
２Ｎ ． ） Ｏ ６缸冷 却水进 口部分堵塞造成冷却不 足。该轮主机缸套冷却水的走 向是这样 的： 气缸套 与气缸体之间设有冷却水导套 ， 它与缸套之间形成
由温差作用形成的应力称为热应力。主机工作 中， 缸套内表面受燃气加热、 外部被水冷却 ， 在缸套 内、 外表 面间产 生温 差 ， 个 温 差 造 成 了缸 套 内 、 这 外
大， 产生 的热应 力越大 ， 该轮 由于暖缸 加热 器太小 和
钻孔冷却缸套的上部（ 燃烧室区域 ） 然后通过缸套 ， 顶部的 ３ 个钻孔进入气缸盖。缸套 的凸肩部分做 ２ 得又高又厚 ， 钻孔是倾斜 的， 离触火面很近 （ 最近处 约 ２ ｍ ） 这种设计从理论上实现了“ ０ｍ ， 薄壁强背” 结
却淡水 出口的节流盲板节流孔直径均为 ２ ｒ 而 ５ ｍ， ａ
各缸没有装节流盲板时 出口节流孔 径约为 ４ ｒ ０ ｍ， ａ 这样就加快了冷却的速度 ， 使内外温差加大 ， 增加了
热应力 ；
法， 要进行 单缸 调节 。减小 注油 量时要 逐步减小 ， 绝
不 能一次减 到位 ； ５ 勤测 量 主机手 拉 示 功 图 ， 量 压缩 压力 和爆 ） 测
ｈ ａ ｙ Ｉ ｕ ｔｉｓ Ｃｏ Ｌ ｄ． ｅ ｖ ｎｄ ｓｒｅ ． ｔ
１ 损坏 经过
Baidu Nhomakorabea
某 轮 近两 年来 主 机缸 套 裂纹 问题 经常 发生 ， 特 别是 ２ １ ０ １年年初 更是 频繁 。
构， 以降低机械应力 和热应力。但其冷却方式在实 际应用 中缸套发生在这个 区域的裂纹 的情况很多。
对 Ｎ ． 缸进行 吊缸检查 时发现 ， Ｏ６ 水导环下部的 １ ６ 个孔被锈渣及泥渣堵死 了 ６个 ， 该缸的冷却水量减 少 ， 缸 内壁 的温 度升 高 ， 料 的强度 降低 ； 气 材 ３ 各缸冷却淡水 出 １的节流盲板没有装。冷 ） ２ １
做三 副时 ， 离泊 时在驾驶 台 ， 那 时对操 船懵懵懂 靠 但 懂， 随着职务 的提 升 ， 靠离 泊 时就 要 去前 后 带 缆 ， 不 能在 驾驶 台工作 。因船长 见 习时学 到 的操 纵知识 大 部分 是港外 的 ， 常把船 作 为一个 点 ， 通 距离 也是 以海 里 、 来计 算 。而 靠 离泊 的操 纵 是船 上 每 个 点 以米 链
检查发生裂纹损坏的缸套 ， 裂纹几乎都发生在 缸套燃烧室区域的触火面， 这个区域 的缸套壁 ， 承受
着强 大 的机 械负 荷 、 负 荷 和热 应 力 。缸 套发 生裂 热 纹就是 在这 些负荷 和应力 的作 用下 产生 的 。下 面分 析一 下缸套 的受力对 产 生裂纹 的影 响 。 ２ １ 机械负 荷 ．
８
天津航海 ２ １ ０２年第 １ 期
某 轮 主机 缸 套频 繁发 生裂 纹 损 坏 的原 因分 析
张 长 泾
（ 中远散货运输有限公 司 船管部 天津 ３０ １ ） ０００
摘 要： 某轮 主机 两年 之 内频繁发 生缸套 裂纹损 坏 ， 重影响 了船舶航 行 安全 。文章 通过 严
主 机是 船 舶 的主推 进 装 置 ， 船 舶 安全 营 运起 对 着 至关 重要 的作用 。因此 ， 轮机 管 理 人员 对 主 机正
确有效地管理是保障主机正常工作的基础。如果管
理不 到位 ， 就会 发生事 故 ， 响船 舶安 全 。本 文就某 影 ２ ５年船龄的主机缸套频繁发生裂纹损毁的事故原 因进 行 了分 析 ， 中一些 管理上 的注意点 ， 其 可供 同行 参考 。 主机参 数 ： 主机型号 Ｓ Ｌ Ｅ Ｒ Ａ５ ； Ｕ Ｚ Ｒ６ Ｔ ８ 额定 功 率 ５８０ Ｗ ； 定转速 ９ ｒｍｉ； ８ｋ 额 ８／ ｎ
表 面产 生 了径 向热应 力 ， 与缸 套 内、 表 面 的温 差 它 外 成正比， 缸套 的内表 面 因 膨胀 受 到 外 表 面 的阻 碍 而
宽度大约 ２ ｍ ０ ｍ的环形冷却水空间， 冷却水从导水 环下部均匀分布的 ｌ 个直径 ２ｍ ６ ５ ｍ的孔进入 ， 从下 向上冷却 缸 套 的 中部 （ 口以上 、 烧 室 以下 ） 被 气 燃 ，
荷 的机械应 力是造 成 缸套裂纹 的重要原 因之一 。
２ ２ 热负荷 ．
在高温下材料强度会降低 ， 检查该轮主机的热 工报表 ， １ 近 年多来， 主机排烟温度长期偏高， 经常 在 ４０Ｃ以上。使热负荷过高， ０ｏ 材料强度降低， 加速
了缸套裂纹的发生。 主机 运转 中缸套 的燃 烧 室区域 承受 的机 械应力
和热应力 ， 高 频 的也 有 低 频 的 ， 些 应 力 相 互 叠 有 这 加 、 变， 交 超过 了材料 的强 度 ， 产生 裂纹 损坏 。从 而
理论上讲 ， 缸套受到的瞬时最大热应力与缸套的厚 度、 材料 的膨胀 系数 成正 比， 与材料 的导热 系数成反 比， 而且缸套在铸造过程 中还不可避免的存在着铸 造应力 ， 缸套铸造质量好 、 热处理得当， 铸造应力就 小， 反之就大。所以， 缸套本身的材料和铸造质量也 是缸套是否容易发生裂纹的重要因素。 综上分析 ， 该轮 主机 缸套 频繁 发生裂 纹损坏 （ 特别是 Ｎ ． 缸） Ｏ ６ 的原因归纳起来有如下几点。 １ 启动时暖缸不足 ， ） 缸套水温度太低。这一方
达 目的港 ， 过 吊缸 检 查 ， 现 Ｎ １ Ｎ ． 、 Ｏ ３ 经 发 Ｏ． 、 Ｏ ２ Ｎ ．
作者简介 ： 张长淫 （９ ５ １６一
）男 ， ， 福建省晋 江人 ， 甲类 轮机
和 Ｎ ６共 ４只缸套 全部 裂纹 损坏 。这样 ， Ｏ． 在短短 １
长， 现从事船舶机务管理工作。
时候要像见习船长那样要求 自己， 不论早 晚在驾驶 台值守 ， 自己 当成 船 长 ， 会 船 长 如何 配 合 引航 把 体 员 ， 当时的心态 ； 和他 对于船长 ， 升任正式船长前 ， 应 做一个 月 的见 习引航 员 。一 个 船 长 在成 长 过程 中 ，
描 述损 坏经过 ， 分析 了引起 故 障的原 因， 出船 岸人 员在 管理 中的注意 事项 。 提
关键 词 ： 舶主机 缸套 裂纹 损坏 经过 原 因分 析 注意 事项 船
０ 引 言
现 主机 Ｎ ． Ｏ Ｉ缸 缸 套 和 Ｎ ６缸缸 套 均 裂 纹 漏水 ， Ｏ． Ｎ ． 的活塞裙 也 裂纹 漏 水 。在 巴拿 马 运河 锚 地 Ｏ ６缸 公 司安排供 船 １只新 缸套 ， 于 随时都 可 能安 排 过 由 河 ， 决 定 等 过 完 河 后 再 吊 缸 更 换 。３月 １ 日 故 ９ １０Ｌ ４０ Ｔ该 轮 过 河 后停 车漂 航 ， 主 机 Ｎ ． 、 Ｏ ６ 对 Ｏ １ Ｎ ． 缸吊缸。主机 Ｎ ． 缸换上新缸套 ， Ｏ ６缸换上以 Ｏ１ Ｎ． 前 在墨西 哥送 岸焊补 的旧缸套 （ 无新 缸套 了） Ｎ ６ ，Ｏ． 缸活塞裙 换新 ， 作 至 ２ 日 １０ Ｌ 工 ０ ４ ０ Ｔ完 工并 恢 复正 常航行 。 ３月 ２ １日发 现主 机淡水 压 力 波动 ， 车检 查 发 停 现 Ｎ ６缸 缸 套 再 次 裂 纹漏 水 ， Ｏ． 船上 将 Ｎ ． Ｏ ６缸 封 缸运行 。２ ５日 Ｉ０ Ｌ Ｏ０ Ｔ靠毕 美 国 Ｅ Ｅ Ｄ Ａ Ｅ Ｖ Ｒ Ｌ Ｄ Ｓ港 。
炸 压力 ， 以判断 缸 内工 作情 况 ； ６ 对 “ Ｔ 机构 的调 整 ， 说 明 书要 求 ， ） ＶＩ” 按 机动 用 车 时 ， Ｉ 柄放 在 “ ” 、 常航 行 时放 在 “ ” 。 ＶＴ手 ０处 正 ２处
２ １ 年 ３月 １ 日， 轮 在 巴拿 马 运 河锚 地 船 ０１ ５ 该 员换班 ， 上船 接班船 员打 开主机 盘更 箱道 门检查 ， 发
收稿 日 ：０ １— ５— ５ 期 ２ １ ０ ２
公司紧急空运 １ 只新缸套换在 Ｎ ． Ｏ ６缸上 ， ２ ３月 ８ 日０ ０ Ｌ ４ ０ Ｔ自美 国开 航前 往德 国。 ４月 ５日 再一次发现 Ｎ ． Ｏ ６缸缸套裂纹漏水， 由 于船上无 新缸套 ， 据公 司 指示 ， 根 继续 采取 Ｎ ． Ｏ ６缸 封 缸运行 。４月 ９日发 现 Ｎ ． Ｏ ３缸缸 套也裂纹 漏水 ， 因无缸套 替换 只能 继续 航行 。４月 １ 日 １０ Ｌ ６ ８０ Ｔ抵
参 考 文 献
［ ］ 船舶 引航管理规定 １
［ ］ 中华人 民共和 国海商法 ２
［ ］ 中华人 民共和 国海上交通安全法 ３ ｆ ］ １７ ４ ９ ８年海 员培训、 发证 和值班标准 国际公约
来计算 ， 相对要求要高得多。现在的全球定位系统
某轮主机缸套频繁发生裂纹损坏的原因分析
张长淫
该负荷 由缸盖的安装预紧力产生的安装应力和 高压气体产生的机械应力组成， 缸盖的上紧螺母是 按说 明书要求液压上紧的 ， 且操作无误 ， 故前者不予 考虑 ， 后者是随气体压力而脉动 ， 是高频应力 ， 它的 大小 与缸 内的爆 炸压 力 成 正 比 ， 在 缸套 内表 面产 它 生切 向应力 和径 向应力 ， 向应力 为拉 应力 、 向应 切 径 力为压应力， 如果 主机超负荷运转或 由于 “ 冷爆 ” ， 爆 炸压力产 生 的切 向拉 应力 超过 了材料 的屈 服极 限 （ 材料一般抗压不抗拉 ） 就会发生裂纹 ， 以超 负 ， 所
在船 速很低 的时候 ， 对船速 反应 不灵敏 ， 只有操纵 者 通 过对近岸 物标 的观察 来 判 断 船 位 和航 速 ， 比较 直
接， 但这也需要一个观察量 的积累。经验少的话 ， 不 可能估测 得准 。所 以船长应 具 备高超 的操纵船 舶 的
能力 ， 能行使 终极 指挥 权 。 才
９
个月的时间里共发生 ７只缸套裂纹损坏 ， 其中 Ｎ ． Ｏ６
缸 ３只次 （ １只是经 焊补 的 旧缸套 ） 有 。
２ 原 因分析
生的疲劳现象 ， 热疲劳产生的裂纹一般在材料 的触 火面产生并发展 ） 另外 ， ； 如果 由于个别缸或整机超 负荷、 活塞令窜气或油头雾化不 良使局部过热 ， 都会 加速热疲劳损坏 的出现 ； 再有， 柴油机运行中， 缸套 内表面还承受着 由周期变化的燃气高温产生的高频 热应力 ， 变化周期 与柴油机工作循环的变化周期相 同。 ２４ 缸套的材料和质量 ．
初步加 热 的冷 却水 通 过 缸 套 凸 肩上 的 ３ ２个冷 却水
产生压应力， 外表面 因受到内表面 的拉伸作用而产 生拉应力 。主机在启动、 停车或变工况运行时 ， 缸套 内的温度 发生 动态变 化 ， 与主 机加 、 它 减负 荷速度 和 启停次数有关。负荷加、 减越快 ， 缸套 内外温差越
面造成 缸 内温 度 太 低 ， 繁 发 生 “ 爆 ” 大 大增 加 频 冷 ， 了机械应 力 ； 另一 方 面造 成 内、 温 差过 大 ， 生过 外 产 大 的热应 力 ；
主机在 正 常运转 中 ， 环喷 油量是 不变 的 ， 负 循 热
荷基本上是恒定的 ， 如果 由于某种原 因使冷却水温 度提高或冷却水量不足， 使缸套的内表面温度提高， 就会使材料的机械强度降低 ， 且容易发生裂纹。该 轮主机 Ｎ ． Ｏ ６缸由于冷却水导套 的进水孔被部分堵 塞， 造成冷却水量减 少， 温度提高 （ Ｏ ６缸冷却水 Ｎ． 进 口管在进口总管的尽头 ， 以前多次缸套裂纹冲刷 下的锈渣、 泥渣容易在此聚集 ） 。所 以热负荷过高 是 造成 Ｎ ． 缸套 频繁发 生裂 纹 的原 因之一 。 Ｏ ６缸
暖缸时间的影响， 往往在开航时冷却水温度很低 ， 如 赶上引水要车加速很急 ， 缸套内外温差很大， 热应力 会大大增 加 ， 易引起 材 料在 短 期 内产 生 “ 疲 劳 ” 容 热
而发生 裂纹 （ 疲 劳是 指 材料 在 交变 的热 应力 下 产 热
１ ０
天津航海
２１ ０ ２年第 １ 期
２３ 热应 力 ．
２Ｎ ． ） Ｏ ６缸冷 却水进 口部分堵塞造成冷却不 足。该轮主机缸套冷却水的走 向是这样 的： 气缸套 与气缸体之间设有冷却水导套 ， 它与缸套之间形成
由温差作用形成的应力称为热应力。主机工作 中， 缸套内表面受燃气加热、 外部被水冷却 ， 在缸套 内、 外表 面间产 生温 差 ， 个 温 差 造 成 了缸 套 内 、 这 外
大， 产生 的热应 力越大 ， 该轮 由于暖缸 加热 器太小 和
钻孔冷却缸套的上部（ 燃烧室区域 ） 然后通过缸套 ， 顶部的 ３ 个钻孔进入气缸盖。缸套 的凸肩部分做 ２ 得又高又厚 ， 钻孔是倾斜 的， 离触火面很近 （ 最近处 约 ２ ｍ ） 这种设计从理论上实现了“ ０ｍ ， 薄壁强背” 结
却淡水 出口的节流盲板节流孔直径均为 ２ ｒ 而 ５ ｍ， ａ
各缸没有装节流盲板时 出口节流孔 径约为 ４ ｒ ０ ｍ， ａ 这样就加快了冷却的速度 ， 使内外温差加大 ， 增加了
热应力 ；
法， 要进行 单缸 调节 。减小 注油 量时要 逐步减小 ， 绝
不 能一次减 到位 ； ５ 勤测 量 主机手 拉 示 功 图 ， 量 压缩 压力 和爆 ） 测