I.Gejala terjadinya kesalahan
Tiga mesin diesel pembangkit roda Kote nenhai semuanya adalah mesin diesel Yanmar Jepang, model EY26, dengan tenaga 1620KW dan kecepatan pengenal 720r/mnt, yang merupakan mesin diesel kecepatan sedang empat langkah enam silinder.
Satu bulan telah berlalu sejak perombakan menyeluruh mesin diesel generator No.2. Selama pemeriksaan rutin ruang mesin saat bertugas dan mengisi bahan bakar selama perjalanan dari Malaysia ke Afrika, diamati bahwa suhu gas buang silinder No. 1 dan No. 4 dari mesin diesel generator No. 2 jauh lebih tinggi daripada suhu tersebut. dari silinder lainnya. Perbandingan dengan spesifikasi pabrikan menunjukkan bahwa suhu tersebut telah melebihi nilai standar yang diberikan dalam manual. Meskipun terdapat anomali ini, semua parameter operasional mesin diesel generator lainnya tetap dalam batas normal, dan tidak ada suara, getaran, atau bau abnormal yang terdeteksi.
II. Analisis Kemungkinan Penyebab Kesalahan Suhu Buang Tinggi
Tingginya temperatur gas buang pada mesin diesel generator dapat disebabkan oleh beberapa faktor, terutama yang berkaitan dengan sistem bahan bakar, sistem pemasukan dan pembuangan, keausan komponen, dan masalah lain-lain. Namun, penyebab utamanya biasanya terkait dengan kualitas pembakaran bahan bakar dan pertukaran udara.
1. Masalah Sistem Bahan Bakar
(1) Viskositas Bahan Bakar Berlebihan atau Kualitas Bahan Bakar Buruk
1) Viskositas Bahan Bakar Berlebihan
① Mesin diesel generator Yanmar di kapal Kote Nenhai menggunakan bahan bakar minyak berat (HFO) ketika beban melebihi 25%. Jika beban tidak memenuhi ambang batas yang disyaratkan selama pengoperasian HFO, aliran bahan bakar yang tidak mencukupi dan kehilangan panas yang berlebihan dapat menyebabkan suhu oli rendah atau viskositas tinggi. Hal ini mengakibatkan atomisasi yang buruk, menyebabkan pembakaran yang tertunda di dalam silinder dan pembakaran setelahnya yang berkepanjangan, yang pada akhirnya menyebabkan peningkatan suhu gas buang.
② Sistem bahan bakar di Kote Nenhai digunakan bersama antara mesin utama dan mesin diesel generator. Setelah berlabuh, ketika mesin utama dimatikan, kecilnya konsumsi bahan bakar mesin diesel generator menyulitkan sistem pemanas bahan bakar otomatis untuk mempertahankan suhu optimal. Penyesuaian manual untuk mengurangi volume uap seringkali diperlukan. Jika volume uap berkurang secara berlebihan, hal ini dapat menyebabkan suhu oli turun terlalu rendah, mengakibatkan atomisasi yang buruk dan pembakaran yang berkepanjangan, sehingga meningkatkan suhu gas buang.
2) Kualitas Bahan Bakar Buruk
Sifat bahan bakar seperti angka setana dan viskositas berdampak langsung pada penyalaan dan efisiensi pembakaran. Angka setana yang rendah akan memperpanjang waktu tunda penyalaan, menyebabkan pembakaran menjadi kasar dan penyalaan terlambat, sehingga meningkatkan tekanan puncak pembakaran dan suhu gas buang [3]. Sebaliknya, angka setana yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan pembakaran tidak sempurna dan menurunkan kualitas pembakaran, serta meningkatkan temperatur gas buang. Viskositas bahan bakar yang tinggi mengganggu atomisasi, menyebabkan pembakaran tidak sempurna dan selanjutnya meningkatkan suhu gas buang. Oleh karena itu, kualitas bahan bakar yang buruk mempengaruhi atomisasi dan pembakaran, berkontribusi terhadap suhu gas buang yang lebih tinggi di seluruh mesin diesel generator.
(2) Kegagalan Pasokan Bahan Bakar dan Sistem Injeksi
1) Kerusakan Injektor
Temperatur gas buang yang tinggi mungkin disebabkan oleh tekanan bukaan katup yang rendah akibat pegas tekanan yang rusak atau kendor, mur pengunci yang kendor, pemasangan yang tidak tepat, atau injektor yang macet. Kondisi ini dapat menyebabkan permulaan injeksi dini dan penundaan penghentian injeksi, memperpanjang durasi injeksi dan menurunkan kualitas atomisasi. Hal ini mencegah pencampuran bahan bakar dengan udara segar, memperburuk kualitas pembakaran dan menyebabkan afterburning yang parah, komponen menjadi terlalu panas, dan peningkatan suhu gas buang. Selain itu, diameter nosel injektor yang membesar dapat mengganggu atomisasi dan pembakaran, sementara penyegelan permukaan kerucut nosel injektor yang buruk atau lubang dan retakan akibat erosi dapat menyebabkan kebocoran bahan bakar, memperpanjang periode pembakaran, dan semakin memperburuk kualitas pembakaran. Dalam kasus seperti ini, injektor harus diperiksa untuk mengetahui adanya penumpukan karbon, dan pengujian tekanan pembukaan katup, penyegelan, dan kualitas atomisasi harus dilakukan untuk mendiagnosis masalah tersebut.
2) Kegagalan Pompa Injeksi Bahan Bakar
Temperatur gas buang juga dapat meningkat karena keausan yang berlebihan antara pendorong dan selongsong, sehingga mengurangi kinerja penyegelan dan tekanan injeksi, menyebabkan atomisasi yang buruk dan sudut gerak maju injeksi yang lebih kecil. Keausan yang parah antara katup dan dudukan katup juga dapat mengurangi kinerja penyegelan, menyebabkan penurunan tekanan sisa pada saluran bahan bakar bertekanan tinggi dan penurunan volume injeksi, yang keduanya mempengaruhi kualitas atomisasi dan proses pembakaran, yang pada akhirnya menurunkan kualitas pembakaran dan meningkatkan suhu gas buang.
3) Filter Bahan Bakar Rusak
Filter bahan bakar yang rusak dapat menurunkan kualitas bahan bakar yang masuk ke ruang bakar, menyebabkan partikel bahan bakar berukuran lebih besar tidak dapat terurai dan terbakar sepenuhnya, menyebabkan buruknya kualitas atomisasi dan pembakaran, dan akibatnya meningkatkan suhu gas buang. Skenario ini dapat dikesampingkan jika hanya satu silinder yang menunjukkan temperatur gas buang tinggi yang tidak normal.
2. Masalah Sistem Intake dan Exhaust
1) Kerusakan Katup Masuk
Salah satu kemungkinan penyebab kerusakan katup masuk adalah keausan parah pada bagian atas batang katup masuk, yang menyebabkan jarak bebas katup berlebihan. Hal ini mempengaruhi waktu katup masuk, menyebabkannya terlambat membuka dan menutup lebih awal. Akibatnya, jumlah udara segar yang masuk ke ruang bakar berkurang secara signifikan, mengakibatkan penurunan tekanan kompresi pada akhir langkah kompresi, pembakaran bahan bakar tidak sempurna, penurunan kualitas pembakaran, dan peningkatan suhu gas buang.
Masalah potensial lainnya adalah keausan parah pada permukaan kerucut penyekat katup masuk atau erosi pada cakram katup, atau katup masuk tersangkut pada posisi terbuka. Kondisi tersebut menyebabkan katup masuk tidak dapat menutup rapat sehingga memungkinkan udara segar keluar dari ruang bakar melalui katup masuk, mengurangi volume udara, menurunkan kualitas pembakaran, dan meningkatkan suhu gas buang.
Keadaan ini dapat didiagnosis dengan mengukur celah katup pada katup masuk dan melakukan uji penyegelan pada cakram katup.
2) Kerusakan Katup Buang
Kerusakan katup buang dapat disebabkan oleh beberapa faktor:
- Erosi pada piringan katup buang sehingga menimbulkan lubang-lubang kecil.
- Katup buang tertahan pada posisi terbuka.
- Bopeng dan lubang pada garis penyegelan cakram katup buang, mengakibatkan penyegelan yang buruk.
Masalah ini memungkinkan udara segar bocor dari katup buang, mengurangi volume udara di dalam silinder, menurunkan tekanan kompresi, menurunkan kualitas pembakaran, dan meningkatkan suhu gas buang.
Situasi ini dapat diidentifikasi dengan memeriksa kondisi penyegelan cakram katup buang dan memverifikasi fleksibilitas katup buang.
3) Kerusakan Mekanisme Penggerak Katup
Kerusakan pada mekanisme penggerak katup dapat timbul dari:
- Sekrup penyetel rocker arm yang mengatur jarak bebas katup longgar.
- Keausan parah pada rocker arm yang bersentuhan dengan batang katup masuk.
- Pushrod bengkok atau berubah bentuk.
- Keausan parah pada roller dan cam.
Kondisi tersebut menyebabkan peningkatan jarak bebas katup masuk, mengubah timing katup masuk, menyebabkan terlambat membuka dan menutup lebih awal, mengurangi jumlah udara segar yang masuk ke ruang bakar, menurunkan kualitas pembakaran, dan meningkatkan suhu gas buang.
Selain itu, sekrup penyetel yang terlalu kencang dapat mengakibatkan celah katup yang tidak mencukupi untuk katup masuk dan katup buang. Ketika katup mencapai suhu pengoperasian maksimum, katup mungkin tidak menutup rapat, menyebabkan kebocoran, erosi yang semakin parah pada cakram katup, berkurangnya volume udara di dalam silinder, penurunan kualitas pembakaran, dan peningkatan suhu gas buang.
Situasi ini dapat diperiksa dengan mengukur jarak bebas katup masuk dan katup buang.
AKU AKU AKU. Tindakan Penyelesaian Kesalahan dan Pembelajaran
1. Tindakan Penanganan yang Dilakukan
1) Setelah menemukan kerusakan pada shift pengisian bahan bakar rutin, saya segera menuju ke mesin diesel generator untuk melakukan pemeriksaan menyeluruh terhadap gejala kerusakan. Selanjutnya saya nyalakan mesin diesel genset No. 1 standby, sinkronkan catu daya, lalu matikan mesin diesel genset No. Setelah menyelesaikan operasi penggantian oli, saya memutuskan untuk mematikan mesin untuk pemeriksaan detail. Pemeriksaan awal menunjukkan bahwa posisi tuas throttle secara keseluruhan dalam batas normal. Selanjutnya, saya melepas injektor bahan bakar dari kepala silinder dan melakukan uji tekanan pembukaan katup, uji atomisasi, dan uji penyegelan pada semua injektor yang dilepas.
Pengujian menunjukkan bahwa tekanan pembukaan katup sedikit lebih rendah dari yang ditentukan. Setelah mengatur tekanan pembukaan katup ke nilai yang diperlukan, injektor dipasang kembali pada generator. Berdasarkan urutan pembakaran (1-5-3-6-2-4), saya melakukan sedikit penyesuaian pada pasokan bahan bakar ke setiap silinder. Namun, setelah menghidupkan ulang dan menjalankan mesin diesel generator selama beberapa waktu, masalah suhu gas buang yang tinggi tetap terjadi.
2) Setelah itu, saya memeriksa pompa bahan bakar bertekanan tinggi dan menyesuaikan waktu pasokan bahan bakar. Meskipun ada penyesuaian ini, suhu gas buang pada silinder yang terkena dampak tetap tinggi. Mencurigai adanya kotoran pada pipa knalpot, saya membongkar manifold buang untuk diperiksa tetapi menemukan sedikit jelaga tanpa kondisi abnormal. Saya kemudian membalikkan mesin dan mengukur jarak bebas katup pada katup masuk dan katup buang untuk setiap silinder. Pengukuran menunjukkan bahwa jarak bebas katup masuk untuk silinder 1 dan 4 secara signifikan lebih besar daripada nilai jarak bebas kerja normal. Setelah diperiksa lebih dekat, terlihat jelas bahwa batang katup masuk dan lengan ayun mengalami keausan yang parah, dan sekrup untuk menyetel jarak bebas katup pada lengan ayun kendor. Terakhir, saya menyetel jarak bebas katup masuk ke nilai yang ditentukan (0,3 mm) dan mengencangkan sekrup penyetel. Selain itu, saya mengganti layar filter di ujung masuk turbin. Setelah mesin diesel generator dijalankan beberapa waktu, temperatur gas buang kembali ke kisaran pengoperasian normal.
2. Pembelajaran
Setelah meninjau log mesin bantu, mengukur suhu air laut, dan berkonsultasi dengan personel ruang mesin, ditemukan bahwa suhu gas buang silinder 1 dan 4 secara konsisten lebih tinggi dibandingkan suhu silinder lainnya selama beberapa hari saat menavigasi melalui suhu yang relatif lebih dingin. perairan Laut Cina. Awalnya, perbedaan suhu tidak signifikan, menyebabkan chief engineer mengabaikan masalah ini dan menunda penyelidikan penyebab peningkatan suhu gas buang di silinder 1 dan 4. Tidak ada tindakan segera yang diambil untuk mengatasi celah katup masuk yang berlebihan dan sekrup penyetel yang kendor. yang mempercepat keausan antara rocker arm dan batang katup masuk, sehingga semakin meningkatkan jarak bebas katup. Seiring berjalannya waktu, kerusakan semakin parah, dengan perbedaan suhu gas buang mendekati tingkat kritis, menyebabkan panas berlebih dan mempengaruhi masa pakai serta keselamatan komponen.
Meski tidak terjadi kecelakaan besar, namun kejadian tersebut memberikan hikmah yang mendalam. Hal ini menggarisbawahi pentingnya bagi para insinyur untuk segera menganalisis dan mengatasi kesalahan apa pun, terlepas dari tingkat keparahannya, untuk mencegah eskalasi menjadi masalah yang lebih serius. Insinyur harus meningkatkan kesadaran mereka mengenai manajemen keselamatan peralatan, meningkatkan praktik pemeliharaan harian, dan mempertahankan tingkat tanggung jawab yang tinggi untuk memastikan pengoperasian kapal yang aman.