MAN Diesel TCR serija atstovauja pastovaus slėgio ir impulsinio įpūtimo turbokompresorių technologijų viršūnę, skirtą vidutinių apsukų laivų ir stacionariems dyzeliniams varikliams. Sukurti siekiant užtikrinti didelį galios tankį ir išskirtinį eksploatacinį patikimumą, šie įrenginiai pritaikyti atlaikyti griežtus sunkaus kuro (HFO) eksploatavimo reikalavimus, išlaikant aukštą termodinaminį efektyvumą. Šis straipsnis yra išsamus inžinerinis vadovas techninės priežiūros specialistams, diagnostikos inžinieriams ir laivyno inžinieriams, atsakingiems už šių kritinių komponentų eksploatavimo ciklą.
TCR serijoje naudojama radialinė turbina ir radialinis kompresorius, pasižymintys moduline architektūra, kuri palengvina išardymą ir patikrą, nereikalaujant viso korpuso nuėmimo nuo variklio. Pagrindinės konstrukcinės savybės:
Saugaus eksploatavimo ir ilgaamžiškumo užtikrinimui privaloma griežtai laikytis originalios įrangos gamintojo (OEM) tolerancijos duomenų. Remiantis oficialia MAN techninės priežiūros dokumentacija, atliekant kapitalinį remontą (paprastai kas 12 000–24 000 darbo valandų, priklausomai nuo kuro kokybės), būtina išmatuoti šias kritines vertes:
Profilaktinė priežiūra yra pagrindinė apsauga nuo katastrofiško turbokompresoriaus gedimo. Mašinų skyriaus žurnaluose turėtų būti fiksuojama išmetamųjų dujų temperatūra (EGT) prieš turbiną ir po jos, bei kompresoriaus slėgio santykis.
Diagnostikos protokolai turėtų apimti turbinos menčių apžiūrą boreoskopu, siekiant nustatyti erozijos ar aukštos temperatūros korozijos požymius, kuriuos dažnai sukelia prasta HFO degimo kokybė. Bet kokie „ištrupėjimo“ ar medžiagos praradimo požymiai ant kompresoriaus rato įėjimo briaunų reikalauja neatidėliotinos balansavimo analizės ar detalės keitimo.
Pakartotinai surenkant TCR serijos komponentus, tikslus priveržimo momentas yra būtinas norint išlaikyti vidinę lygiuotę ir tarpinių sandarumą. Visada naudokite kalibruotą dinamometrinį raktą. Standartinių TCR tvirtinimo elementų pavyzdžiai:
Dažni TCR serijos gedimai dažnai siejami su tepimo sistema. Užteršta alyva arba jos koksavimas dėl variklio išjungimo be tinkamo aušinimo laikotarpio (angl. soak time) gali sukelti spartų plaukiojančių guolių nusidėvėjimą. Jei vibracija viršija 4,5 mm/s (RMS) ribą esant nominalioms apsukoms, rotoriaus mazgas turi būti išimtas dinaminio balansavimo patikrai įgaliotame servise.
Be to, kompresoriaus užteršimas yra dažna „siurbimo“ (surging) priežastis. Reguliarus oro pusės valymas (naudojant MAN nurodytus vandens įpurškimo arba sauso valymo metodus) yra būtinas norint pašalinti nuosėdas, kurios trikdo oro srautą ir keičia kompresoriaus darbo charakteristikas link siurbimo zonos.
MAN Diesel TCR serija yra patikimas ir itin efektyvus turbokompresijos sprendimas. Griežtai laikydamiesi nurodytų tolerancijos tarpelių, naudodami tinkamas priveržimo sekas techninės priežiūros metu ir atidžiai stebėdami darbo temperatūras, operatoriai gali užtikrinti, kad šie įrenginiai pasiektų numatytą daugiau nei 60 000 valandų tarnavimo laiką. Visada lyginkite pateiktus duomenis su konkretaus variklio gamintojo nurodyta serijos numerio (SN) dokumentacija.
Be standartinės techninės priežiūros, gilaus lygio TCR serijos (ypač modelių nuo TCR12 iki TCR22) aptarnavimas reikalauja specialaus dėmesio purkštukų žiedų (nozzle ring) mazgui ir jo jautrumui šiluminiam nuovargiui. Purkštukų žiedas, dažnai gaminamas iš didelio nikelio kiekio karščiui atsparių lydinių, tokių kaip Inconel 718 ar patentuotų Nimonic variantų, kad atlaikytų viršijančias 650°C išmetamųjų dujų temperatūras, turi būti tikrinamas dėl mentelių deformacijos ir mikroįtrūkimų priekiniuose kraštuose. Atliekant kapitalinį remontą, purkštukų žiedo atraminis flanšas turi būti matuojamas dėl plokštumos; bet koks nuokrypis, viršijantis 0,05 mm, rodo terminį išlinkimą, reikalaujantį pakeitimo, nes netinkamas jo prigludimas tiesiogiai spartina gaubto (shroud) degradaciją. Be to, kritiškai svarbūs yra purkštukų žiedo mazgo tvirtinimo varžtai, dažnai termiškai apdoroti iki 12.9 klasės ar aukštesnės ir padengti specializuotomis molibdeno disulfido dangomis. Jei šie varžtai veikiami per didelių terminių ciklų arba pakartotinai naudojami viršijus jų elastingumo ribą, atsirandantis suspaudimo jėgos sumažėjimas sukels didelio dažnio vibracijas purkštukų žiede, o tai prives prie greitesnio dujų įleidimo korpuso sujungimo paviršių dėvėjimosi.
TCR rotoriaus veleno tepimo grandinė, ypač plūdriųjų guolių (floating bearing) sistema, priklauso nuo tikslaus hidrodinaminio slėgio palaikymo. Veleno kakleliai, paprastai paviršiaus grūdinimas indukcija arba nitridavimu siekiant apsisaugoti nuo įbrėžimų, turi būti tikrinami dėl „mėlynumo“ arba terminio atspalvio, kuris rodo nepakankamą alyvos plėvelės storį, atsirandantį dėl nepakankamo tiekimo slėgio arba netinkamų klampumo laipsnių (pvz., neatitikimo ISO VG 32 arba 46 specifikacijoms esant skirtingoms jūros vandens temperatūroms). Operatoriai turi patikrinti alyvos srautą ribojančią angą (kurios detalės numeris priklauso nuo korpuso dydžio) dėl dalinio užsikimšimo laku ar suangliavusiomis dalelėmis; ribotas srautas šioje vietoje neleidžia guoliui sukurti būtino suspaudimo plėvelės slopinimo (squeeze-film damping), reikalingo rotoriaus kritiniam greičiui valdyti. Jei veleno galinis tarpas arba ašinis plūdrumas (axial float) nukrypsta nuo griežtos 0,35–0,55 mm tolerancijos ribos, retai būna kaltas tik guolio įvorė; ašinė traukos apykaklė (axial thrust collar) turi būti kruopščiai apžiūrėta dėl paviršiaus įdubimų (pitting), nes pažeista traukos plokštuma sukels ašinę nestabilumą, dėl kurios per anksti susidurs kompresoriaus rato induktorius (inducer) ir įleidimo korpusas.
Kalbant apie kompresoriaus mazgą, efektyvus veikimas priklauso nuo difuzoriaus mentelių geometrijos vientisumo ir labirintinių alyvos deflektorių sandarinimo efektyvumo. Difuzoriaus mentelių užteršimas, paprastai atsirandantis dėl prabėgančių dujų (blow-by) ar neefektyvaus oro filtravimo, sukuria ribinio sluoksnio sutrikimą, kuris stipriai susiaurina stabilios kompresoriaus žemėlapio (compressor map) veikimo langą. Atliekant kapitalinį remontą, labirintinio sandariklio tarpai – dažnai nustatyti ypač griežtai (dažnai mažiau nei 0,2 mm) – turi būti patikrinti naudojant minkšto metalo tarpiklius (feeler gauges), siekiant išvengti veleno ar korpuso angų subraižymo. Bet koks alyvos nutekėjimo į kompresoriaus spiralę (volute) įrodymas – matomas kaip riebios nuosėdos prie kompresoriaus rato galinės plokštės – yra galutinis požymis, kad arba užsikimšęs guolio korpuso ventiliacijos (breather) vamzdelis, arba pažeisti stūmoklio žiedo tipo sandarinimo segmentai. Tais atvejais, kai užfiksuojamas „surge“ net ir po išvalymo, kintamos geometrijos arba fiksuoto purkštukų žiedo srauto plotas turi būti lyginamas su konkretaus variklio turbokompresoriaus specifikacijos lentele, nes net menki efektyvaus srauto skerspjūvio (A/R santykio) nukrypimai gali pastumti agregato darbo tašką į nestabilų pulsavimo režimą.