主机油雾监测系统故障原因分析

付 辉，刘文星

（福建省白马船厂，福建 福安 355011）

1 油雾监测组成及功能

主机油雾监测系统由某公司开发，该系统包括1 台控制器、1 个数据记录器和1 套传感器，用来监测由润滑油、燃油和冷却剂生成的油雾。油受热时变为气态（蒸发），气态油遇冷后会重新凝结成直径2～10 μm 油雾。在雾态下，油和氧气的接触面积极大，所以油雾高度易燃。如果油雾浓度超过50 mg/L，若燃烧会发生爆炸。发动机内部的某些部件之间需要接触（接触面称为滑面），接触产生的摩擦会使滑面的温度上升。高温滑面上的润滑油蒸发并产生油雾，润滑油的减少将进一步增加摩擦。在润滑（摩擦系统）被破坏的初期没有采取足够措施，进一步的操作将会加速破坏程度最终造成轴承表面损坏。这个进程一般伴随着油雾的生成和累积。若油雾浓度达到50 mg/L，在150 ℃时将被引燃，紧接着的爆炸会破坏整台主机，造成机器大面积损坏甚至造成人员伤亡。主机油雾系统的主要用途：①监控油雾形成和累积的过程，预防大规模轴承和滑面的破坏，从而避免昂贵的修理和停机费用；②在油雾浓度达到爆炸极限前，系统分2步报警来阻止爆炸和破坏危险。

2 故障现象

主机油雾监测系统运行过程中，常见有运行故障，主机油雾浓度、温度高误报警故障，主机油雾浓度、温度过高误报警故障。故障信号传送至主机监控系统，将分别出现主机运行故障报警、主机降速、主机停车3种情况。出现这些故障的原因多样化，例如传感器连接线路故障，航空接头松动，传感器故障，控制单元故障等。在航行过程中，第一时间判断和处理此类故障存在一定困难，若遇到后2 类故障情况，需要停机检查，这样将可能使控制器发出重启信号给主机监控系统，从而导致主机直接降速或者停车，给航行带来极大安全风险。由于该套系统操作内容全部都是英文显示，若修理人员的英文水平有限，在一定程度上也将给修理带来诸多困难。因此，为提高系统稳定运行，需提升修理人员的业务水平和快速处理此类故障的能力。

3 油雾系统运行故障的原因分析

故障现象：若左主机的油雾控制器设备就绪，指示灯由平亮转为闪烁，此时机舱左主机的机旁显控模块在报警页当中将会显示油雾系统运行故障，机舱报警器发出声光报警，集控室主机监控对应主机显示屏下方报警栏中弹出故障信息伴随蜂鸣器声响。修理过程产生上述故障现象，主要由以下3种情况引起。

1）传感器传输故障。传感器采集通道中发生故障，使采集回路信号无法正常输送，出现这种故障后，油雾控制器的主界面最下方将显示故障代码信息：Err.Sens.xx stat:nn。xx代表传感器编号，如xx是02，有可能是第2缸传感器或者是第7缸传感器，主要取决于控制器其中传感器正反向地址的设置。nn 代表故障错误编号，在修理过程中故障编号有6 种：编号01 表示xx 号传感器输出的通信连接线无反应，该类故障一般多为传感器上输出端的航空头存在问题，需要检查每个传感器上连接线路是否存在损伤的痕迹；编号02 表示xx 号传感器输入端的通信连接线无反应，该类故障检查方法同故障编号01 一样；编号03 表示xx 号传感器输入和输出的通信连接线都均无反应，该类故障一般多为传感器上2 个航空头两端都存在问题，这种情况修理过程中发现比较少；编号13 表示xx号传感器不可读，该类故障一般多为内部板件接触不良或者损坏，是在系统运行过程中出现而不是自检过程出现；编号20 表示xx 号传感器初始化出现错误，该类故障一般多为在控制器开机自检过程中，若系统检测有传感器初始化无法通过将会弹出该类故障信息，往往也是传感器内部板件主控板件出现问题；编号33，则是编号13 和编号20 这2 类故障代码信息叠加显示的，表示xx 号传感器出现初始化错误和不可读。以上这6类故障代码，如果重新启动（按ESC键）后仍然存在，可通过菜单“sensor value”传感器参数选项查看更详细的错误信息，一个接着一个选中传感器。当状态从01 变换到02 时，则传感器之间的连接被断开。例如：传感器01 参数界面下方显示为sensor 01:status 01，传感器02 参数界面下方显示为sensor 02:status 01，传感器03 参数界面下方显示为sensor 03:status 01，传感器04 参数界面下方显示为sensor 04:status 02。从中可以发现传感器03 和传感器04的状态从status 01 变为status 02，说明采集回路在传感器03 和04 之间中断。需要注意的是该套装置采集传感器信号采用双冗方式采集，由控制器负责通信采集的2个航空头（一进一出）与发动机的8个传感器构成整个采集信号回路。

2）传感器故障。此类故障在油雾控制器主界面最下方显示故障代码信息“Exx.Sens.xx:nnnn”，其中xx 表示传感器编号，nnnn 表示故障代码。常见故障代码有2 种，编号为0008 表示传感器的透明度过高，一般报故障传感器的透明度数值大于1/170。遇到该类故障， 应对传感器进行清洁处理（物理上）后，然后重启（此类重启不是按ESC键，而是需要输入控制器的密码，进入系统，找到清洁传感器功能选项后，清洁后退出，系统重启）。再次观察传感器透明度数值恢复正常。透明度正常值范围在1 000 上下，误差不会超过±20。若还是保持原来数值，则可能是传感器采光元器件或者内部板件出现损坏，则需要更换新的传感器或者配套的备品板件。编号为0010 表示传感器脏污，遇到该类故障，应对传感器进行清洁处理（物理上）后（清洁一般使用棉签或者无尘布，轻轻擦拭，避免在清洁过程中损坏采光元器件，导致二次损坏），然后重启（重启方法同故障代码0008 一样），若依然无法恢复到正常值1 000上下，则需更换新的传感器或者配套的备品板件等。

3）控制器单元本身故障。此类故障一般在开机通电后，在控制器自检结束后，便弹出对应故障信息。若出现故障代码：OMDN09-Error 0002，表示控制器设置日期和时间不对，此时在控制器内部板件CMOS芯片内部所设置数据无法保存。经检查该板件有1 个3.3 V 钮扣电池，测量电压值偏小，重新更换新的纽扣电池并确保电池安装的牢固可靠，否则强有力震动将可能引发同样的故障。通电重启，经过控制器自检后，恢复正常工作。该类纽扣电池是不可充电电池，其使用寿命年限与其本身运行时间存在密切关系。

4 主机油雾浓度、温度高报警（误报警）

故障现象：若右主机油雾控制器面板的设备就绪，指示灯由亮转为闪烁。预报警指示灯由暗变亮，此时机舱右主机的机旁显控模块在报警页提示油雾浓度、温度高报警，机舱报警器声光报警，集控室主机监控主机屏下方报警栏弹出故障信息并伴随蜂鸣器声响。该故障现象的原因主要有以下2种。

1）控制器机身故障。若在不启动发动机情况下，主机油雾由于浓度、温度升高报警，判断为控制器内部板件上预报警继电器由闭合状态转换断开状态（正常时处于闭合状态），主机监控系统便立刻发出故障报警。为了验证内部继电器是否正常工作，需进入该装置的软件系统。首先输入密码，获得用户调试权限，其中一项功能测试（test Feature）选项中，找到预报警继电器开启关闭选项测试，运用万用表导通档测试控制机身上2#航空头引脚（引脚4 常开，引脚5 公共端、引脚6 常闭），通过测试便可判断预报警继电器是否正常。

2）主机监控系统接线箱至2#航空插头之间线路故障。若软件测试预报警继电器的断开和闭合都正常，则需要检查2#航空插头的引脚4、引脚5、引脚6是否接触不好或者损坏。若检查测试都没问题，而故障依然存在，需进一步检查预报警信号的3根线，以及连接主机监控系统接线箱端子的线路是否存在问题。

5 主机油雾浓度、温度过高报警（误报警）

故障现象：主机油雾浓度、温度高报警（误报警）。引起该故障的原因有以下2种。

1）控制器内部板件故障。在不启动发动机情况下，主机油雾浓度、温度过高报警，可能是控制器的主报警继电器从闭合状态变为断开状态（正常时处于闭合状态），主机监控系统便立刻发出故障报警。为了验证内部继电器是否正常工作，需进入该装置的软件系统。首先输入密码，获得用户调试权限，在功能测试（test Feature）选项中，找到主报警继电器开启关闭选项测试，运用万用表导通档测试控制机身上2#航空头引脚（引脚1 常开，引脚2 公共端、引脚3 常闭），通过测试便可判断主报警继电器是否正常。

2）主机监控系统接线箱至2#航空插头之间的线路故障。若软件测试预报警继电器的断开和闭合都正常，那么则可能需检查2#航空插头的引脚1、引脚2、引脚3是否接触不好或者损坏。若检查测试没问题，而故障依然存在，需进一步检查预报警信号的3根线，以及连接主机监控系统接线箱端子的线路是否存在问题。

6 结束语

针对上述故障分析判断及实际运用处理，提高了修理人员处理此类故障的速度，本文方法已经成功解决了主机油雾监测装置的各类故障问题。