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선박디젤기관 고장진단과 상식(6) 이영권/하동군수산업협동조합 비상임이사

하동신문 0 1,110

선박디젤기관 고장진단과 상식(6)


이영권/하동군수산업협동조합 비상임이사

 

□ 실린더 카바(헤드) 균열은 왜 생길까

4 사이클 디젤기관의 실린더 카바는 연료밸브와 흡,배기밸브, 각종 부수장치를 달아야 하므로 구조가 상당히 복잡하다. 그래서 좁은 면적에 장치 설치용 구멍이 많고 연료밸브 설치구멍과 흡배기 밸브 구멍과의 사이, 혹은 흡,배기 밸브와 가스통로 사이가 서로 가까워 균열이 생기기 쉽다.

균열이 생기는 원인은 복잡한 구조 그리고 항상 고온 고압연소 가스에 접촉하고 있는 헤드 안쪽과 배기밸브 측에 비해 냉각수 통로 안쪽은 언제나 냉각되어 있어 양쪽간 온도차가 발생해 생기는 금속의 부동팽창때문이다. 부동팽창이란 열에 의해 안쪽은 많이 늘어나고 냉각이 잘되는 쪽은 적게 늘어난다. 이때 금속의 늘어나는 정도가 다른 것을 말한다. 또 흡기공쪽은 온도가 낮은 공기가 닿고 배기공 쪽은 고온의 배기가스에 노출되므로 이곳에 균열이 발생하는 경우가 많다.

균열을 방지하기 위해서는 냉각수 공급량을 항상 일정하게 해야 한다. 또 처음 시동을 걸때, 추운지역에서 기관을 가동 중일 때는 찬 냉각수를 갑자기 붓지 말고 부하도 갑자기 올리지 않아야 한다. 기관을 정지할 때도 냉각수 공급을 갑자기 중지하지 말아야 함은 물론이다.

냉각수 부족으로 기관이 과열됐을때 갑자기 많은 냉각수를 부으면 금속의 수축이 급격히 일어나 강도가 약한 부분에서 크랙(균열)이 발생하게 된다. 무쇠솥이 달아 있을때 찬물을 부으면 밑바닥이 쩍 벌어지는 이치와 같다. 또 내부구조가 복잡한 실린더 자켓부에는 물속 함유물 등이 붙기 쉽다. 이들 부착물이 냉각수 통로를 막거나 열전도를 방해해서 한층 더 과열하게 되고 균열이 생기기 쉬운 상태가 된다.

실린더 카바의 균열은 냉각수가 새는 직접원인이 된다.

불완전연소나 물이 새는 경우에는 배기색이 흰색을 띈다. 또 고압의 폭발가스가 균열부로 들어가 냉각수 통로안의 냉각수를 밀어내면 기관이 과열된다.

균열을 방지하기 위해서는 장시간 과부하운전을 피하고 냉각수의 온도와 양을 일정하게 유지하며 스케일(물때)을 정기적으로 제거해 냉각수 흐름이 좋도록 한다. 시동할때도 연료를 너무많이 공급하지 말고 연소상태를 확인하면서 기관을 양호한 상태로 유지해야하며 카버볼트를 죌 때도 힘이 골고루 가도록 조여야 한다.

실린더 카바의 냉각수통로 소제방법은 냉각수 통로에 부착된 스케일을 용해시키는 산 희석액을 몇시간 동안 냉각수 통로에 넣어 수동펌프로 30분 내지 1시간 정도 순환시킨다. 용해작업이 끝나면 알카리 용액을 넣어 산액을 중화시킨 후 물로 완전히 씻고 압축공기로 먼지와 수분을 제거한다.

 

□ 감통운전 요령

감통운전이란 다기통기관(보통 4-6기통)에서 어느 한 기통을 운전하지 않고 쉬게 하는 것을 말하는 데 단순히 그 기통에 들어가는 연료만을 차단하는 경우와 아예 피스톤을 빼내고 운전하는 경우가 있다.

어느 경우든지 운전중인 다른 기통에 과부하가 발생하지 않도록 주의해야 한다. 아울러 감통운전할 때는 출력을 낮추고 진동이 생기지 않는 범위에서 운전해야 한다.

감통운전을 위해 피스톤을 빼낼 경우에는 쉬는 실린더에 공급되는 연료, 윤활유, 냉각수, 급기 및 배기를 완전히 차단해야 한다.

6기통 기관에서 감통운전을 예를 들면 1- 5- 3- 6- 2- 4로 연소폭발이 일어나면 한 기통에서 폭발이 일어나지 않으면 연소되지 않은 기통의 바로 옆 기통과 관계된 크랭크 축등에는 건너 뛴 각도에 해당하는 만큼 비틀림응력과 굴곡응력이 정상적으로 운전할 때보다 크게 된다. 감통운전을 오래하면 다른 기계장치에 무리가 올수 있으므로 감통운전을 한 후에는 빠른 시일 내 수리를 해 정상상태를 회복해야 한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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