SulZER 6RTA-84TD ホスト制御システムには、3 つの主要な最適化機能があります。
（１）電子制御VIT+FQS（燃料品質に基づいて燃料噴射タイミングと燃料噴射進角をプリセットする）。
（２）電子制御VEC（可変排気バルブ閉タイミング）
（３）負荷の大きさに応じてシリンダライナの冷却水流量を自動的に調整する。
海事関係者は管理における業務原則を十分に理解している必要があります。そうでないと、障害が発生したときに複雑に感じることがあります。
本稿では、300,000トンの超大型鉱石運搬船（VLOC）SULZER 6RTA-84TD型鉱石運搬船の主機関が故障し加速不能となった原因分析と解決プロセスについて説明します。
断層現象
ある超大型潜水艦は福州ケメン港から出航し、出航後、操縦席は主エンジンを操作して慎重にゆっくりと加速した。
通常の小型船舶と異なり、港内の速度から海上の速度までの加速にはより長い時間を要します。
ホストリモートコントロールシステムによって設定された加速プロセス負荷制限プログラムの制御に加えて、指示に従って、急激な負荷変化によるピストンとシリンダーライナーの摩耗を防ぐために、スロットルを手動で制御して、モーター付き車両を最大 AHEAD から最大 AT SEA までゆっくりと加速します。これには約 2 時間かかります。
しかし、今回は違います。2時間以上経過しても、メインエンジンはまだエンジン速度（つまり海上速度）に達しておらず、スロットルは掃気圧力によって常に制限されています。
負荷インジケータ、各シリンダの排気温度、VIT角度とVECインジケータ、タービン回転数とその前後排気温度および掃気圧力を記録し、海上試運転時の記録と比較します。同様の速度とスロットル開度で、タービン回転数と掃気圧力が低下し、燃料噴射進角が増加し、VECの読み取り値も増加することがわかります。
故障原因分析
故障の原因を分析する場合、まずは掃気システムに問題があるのではないかと疑います。
しかし、タービンフィルターにしろインタークーラーにしろ、どちらも油圧差表示を見ると良好な状態であることが分かります。
タービンの圧縮機側のインペラは頻繁に水洗いしており、排気側のウォームギアとノズルリングはドライクリーニングはしていないものの、低速航行のたびに水洗いしています。
また、ホストの運行状況はケメン港に到着するまで正常のままでした。
主観的な判断ミスを避けるため、タービンコンプレッサー側のインペラー、排気ガス側のウォームギア、ノズルリングを再度洗浄しましたが、期待した結果は得られませんでした。
したがって、清掃システムに問題はありません。
処女航海中、主機のVIT+FQS制御ユニットに不具合が発生しました。今回、ケメン港で機能最適化ボックス内の関連回路基板の交換を行いました。新しく設置した回路基板と関連があるかどうか検討中です。
新しい回路基板を設置した後、さまざまなパラメータ設定を確認し、比較しました。
ホストが加速できない場合、ホストのリモートコントロールシステムと機能最適化ボックスに異常なアラームはありません。
VIT角度の増加が観察されたため、「USER PARKER」機能を使用してVIT + FQSコントロールユニットとVECコントロールユニットをオフにし、特殊ツールを使用してVITを0位置に固定しました。
この時点で、主機関の負荷指示計が増加し、タービン回転数と掃気圧力が徐々に上昇し、主機関回転数も徐々に加速します。
VIT+FQS 制御ユニットと VEC 制御ユニットをシャットダウンした後、ホストは通常の加速を再開しました。
新しく設置された回路基板に問題がある可能性があると考えられ、保守管理者に報告し、サービスエンジニアが再度船に乗り込んで検査できるようにする必要があります。
機能最適化メカニズムを備えながらも VIT+FQS 機能を実現できないホストの動作は、節約できたはずの燃料を節約できず、不完全燃焼により排気経路が汚れやすくなることを意味します。
VIT コントロール ユニットに障害がなく、パラメータ設定も正しいこと、ホストが加速できないことを考慮すると、障害の原因は明らかではないと筆者は考えています。
情報照会により、不具合の原因はスロットルレバーシステムとVITロケーターに関連していることが判明しました。ただし、スロットルレバーシステムはオイルで潤滑されており、VITロケーターに問題は見つかりませんでした。
船がシンガポールに到着した後、サービスエンジニアが船に乗り込み、VIT+FQSコントロールユニットの機能を点検しましたが、異常は見つかりませんでした。サービスエンジニアは、VIT+FQSコントロールユニットで設定された制御範囲が大きすぎる可能性があると指摘しただけで、彼らが担当する同じタイプのエンジンの制御範囲は通常-3·-+3··に設定されているのに対し、この船では-6·-+6··であると述べました。この設定を変更するかどうかは、ディーゼルエンジンメーカーに相談することをお勧めします。
検査結果は予想されますが、この範囲では VIT 制御が大きすぎず、ホストが以前は正常に動作していたため、この提案は採用されない可能性があります。
問題の真の原因を特定するために、スロットル レバー システムの詳細な検査を再度実行します。
船舶のSULZER 6RTA-84TD主機関はNABTESCOMG-800電子速度制御システムを採用しており、速度信号はカムシャフトトランスミッションギアボックスの速度プローブから出力されます。
調速機は、MCG-402 制御ユニット、ADU-500A アクチュエータ駆動ユニット（パワーアンプ）、および EAR-500 アクチュエータの 3 つの部分で構成されています。
EAR-500アクチュエータは、調速機制御の最終コンポーネントであり、調速機からの速度コマンドに従って主エンジンのスロットル開度を直接調整します。
ガバナーには掃気圧力制限とトルク制限が設定されており、つまり、ガバナーの入力信号は掃気圧力、速度、車両コマンドであり、出力信号はアクチュエータによって制御されるスロットル開度です。
図１において、電子速度調整アクチュエータ２２の出力軸１は、シリンダ２とその伝達ロッド３を介して中間調整軸４に接続されている。
中間シャフト４は、ロッド５と水平クロスバー６を介してコーナーハンドル７（変換ロッド）に接続されている。
コーナーハンドル7は垂直ロッド8に接続され、垂直ロッド8はコーナーハンドル16（VIT変換ロッドに使用）に接続され、そのピボットは高圧オイルポンプ吸入弁の調整ロッド12に固定され、他端はロッド14を介して高圧オイルポンプオーバーフロー弁の調整ロッド17に接続されます。
アングルハンドル７とアングルハンドル１６は、回転運動を直線運動に、または直線運動を回転運動に変換するために使用される特殊な部品であり、ＶＩＴロケータ２０によって制御されるアクチュエータは、独自のピストンロッドと接続ベルト２１を介して高圧オイルポンプの吸入弁調整ロッド１２に接続されていることが知られている。
異なるプログラムに従って、掃気圧力と速度に応じて、2 つの角度信号が生成されます。これらの 2 つの角度信号は、プリセットされた FQS 角度信号 (調整可能) と重ね合わされ、空気圧ピストン ストローク信号に変換され、フィードバック信号と比較されて、ロケータ ソレノイド バルブの制御信号として出力されます。
アクチュエータは 4 つのソレノイド バルブを介してロケータ ピストンの伸縮を制御し、位置信号はピストン ストローク センサーによって電子レギュレータにフィードバックされ、燃料噴射タイミングを調整します。
ロケータのピストンストロークがプログラム要件を満たさない場合、フィードバック信号が制御信号と一致するまで、4 つのソレノイドバルブのオン/オフを介して圧縮空気の制御下でロケータは伸縮を続けます。
ソレノイドバルブの破損やピストンの固着など、最終的な制御が達成できない故障が発生した場合は、障害アラームが発せられます。
VIT位置エラーまたはソレノイドバルブの切断。
この時点で、リモート コントロール システムは、設定された制御プログラムを通じてメイン エンジンを特定の値 (この船舶の場合は 64.9 r/min に設定) まで減速し、SPEED REDUCEDBY VIT+FQS Control FAILUER インジケーター ライトを点灯させます。
解決策
船舶が港内での最高速度から海上での最高速度まで加速する過程におけるスロットルレバー システムと VIT+FQS 制御ユニット間の動作プロセスと相互作用を分析します。
調速機が加速信号を出すと、そのアクチュエータがスロットルレバーシステムを介して垂直ロッド８を上昇させ、アングルハンドル１６がそのピボットを中心に反時計回りに回転し、リリーフバルブ調整ロッドを同じ方向に回転させて、燃料噴射量を増加させる。
このとき、垂直ロッド８とアングルハンドル１６との間には鋭角が形成され、上昇してアングルハンドルを引くと、ピボットを介して吸引弁調整ロッド１２にトルクが加わり、吸引弁調整ロッド１２が反時計回りに回転する。
実際、VIT+FQS 制御ユニットの曲線は、掃気と速度データの変化に基づいて、機械ごとに異なります。この船の主機関ベンチテスト中に設定された曲線は、図 3 と異なる場合がありますが、目的は同じです。つまり、部分負荷時の燃料噴射のタイミング進角を変更し、最大爆発圧力を最大連続出力時の圧力に近づけて、燃料を節約します。
低負荷時には、垂直ロッド 8 とアングル ハンドル 16 の間に鋭角が形成されます。発生するトルクは VIT ロケータの動作によって相殺されますが、アングル ハンドル 16 とそのピボットの間にはより大きな相互作用力が発生し、これにより、より大きな摩擦抵抗を克服するためにアングル ハンドルの回転が必要になります (特にベアリングに潤滑剤がない場合)。深刻な場合には、アングル ハンドルがピボットを中心に回転できなくなります。
この記事のホストが速度を上げられない理由はこれによるものです。
アングルハンドル16の軸受けには専用のオイルノズルが装備されているが、主任技術者はスロットルレバーシステムの整備時にこのノズルにオイルを注入しなかったため、今回の不具合が発生した。
掃気圧力の制限は、船速が上昇するにつれて、主機関の回転数がスロットル開度以下で安定し、補助ブロワーが自動的に停止するという事実によるものでもあり、掃気圧力の増加は主機関の回転数の増加に遅れ、VITはより大きな位置に調整され、その結果、最大破裂圧力が高くなり、排気温度が低くなり、タービン速度が低下します。そのため、掃気圧力は低いままで、スロットル開度の増加が制限されます。オイル潤滑後、障害は解消されます。
結論
本件の故障現象は非常に特殊であり、故障の唯一の原因はグリースによる潤滑不足です。
この欠陥が検出されず、潤滑が行われない場合、長期間の潤滑不足によりベアリングが摩耗し、ピボットシャフトとの間に隙間が生じ、主エンジン遠隔制御システムの速度制御性能と主エンジンの運転状態に重大な影響を及ぼします。
これは、スロットル レバー システムの包括的な潤滑とメンテナンスの重要性を十分に示しています。
したがって、教訓を学び、マニュアルを定期的に参照して、機器の動作原理を十分に理解し、熱心に観察し、考え、要約して、日常の管理作業を導く必要があります。
