孫鳳軍
(北海救助局,山東 煙臺 264012)
船舶故障處理三要素及其應用
孫鳳軍
(北海救助局,山東 煙臺 264012)
機艙設備故障總是不可避免,科學的工作方法才是應對各種問題的有效途徑。本文著重從平時輪機工作中總結的故障處理程序原則進行闡述并籍以傳達一種正確的工作理念,特別將瓦錫蘭9L-32型柴油機船舶推進系統的兩次具體故障處理過程作為案例陳述了其具體應用。
船舶;故障;要素;瓦錫蘭
現代船舶隨著科學的發展,科技含量越來越高,輪機設備也越來越復雜,并向集約化方向快速發展,自動化的高程度運用也導致設備和系統的節點明顯增多,這些方面在提高了輪機設備效率,降低了船員體力消耗,完善了設備監控體系并提高了其本身安全性的同時,在某一方面可能反而降低了設備/系統的使用可靠性:故障點增多,不易發現,修理難度高。為了解決這一矛盾,從船員方面來說,首先要求船員必須有較高的工作能力,能盡快熟悉設備和正確操作設備,其次能夠及時準確發現故障并進行處理。而故障的處理過程必須具備以下三個基本要素:現象、分析和方案。具體來說分別就是故障的表象、故障產生的原因分析及最后的故障評估處理。現象是基礎,分析是關鍵,方案是目的,三者相輔相成,有前后順序,缺一不可,在這里用一根燈管來舉個例子:燈管不亮了就是現象,燈管本身可能損壞了是分析的結果,換掉燈管是處理方案和結果。只有遵循上述原則和程序,才能保證一個故障最終的正確處理,提高成功率,避免頭痛醫腳,浪費時間和精力,甚至對設備和人員帶來更大的損害。
(1)故障的現象是指作為輪機人員用感官能看到,聽到、聞到等直接感受到的現象或癥狀,比如管路的爆裂,異常的響聲和溫度,焦糊的氣味、突變的參數等等,一個故障可能含有一個或者幾個這樣的指癥,通過這些現象能為我們以后的原因分析打下良好的基礎和指引出正確的方向,這就要求輪機人員必須有精準的洞察力和強烈的責任心,要觀察到一個真正全面的故障現象,可能需要一段時間或者幾天甚至更長的時間,因為有些故障現象出現的頻率低、時間短,特別是設備或系統的一些軟性故障,一閃而過但是又立即恢復正常。沒有發現真正的故障現象,接下來的故障分析也只能是大海撈針、費時費力,甚至南轅北轍,更不要說故障的處理了。任何一起故障都有現象表現出來,只是有的明顯明確,有的復雜不易確定,對一個故障現象的正確完整細致的觀察和確認是成功處理一個故障的良好開端。
(2)故障的分析起到校正觀察結果和指導后續故障處理的關鍵作用,考驗輪機人員的業務技能、學識、經驗和協作精神等,是綜合能力的體現。在發現故障現象的基礎上通過經驗、思維、資料、溝通、拆檢、試驗等一系列手段做出正確的原因判斷,防止走彎路和事倍功半,避免問題簡單化或復雜化。在平時的輪機工作中不認真分析就盲干的情況時有發生,這固然有綜合素質的問題,更有懶惰和碰運氣的成分,這樣會給接下來的故障處理帶來影響。同一臺發電機,機帶滑油壓力表失壓,而滑油壓力警報系統沒有發出警報,油底殼滑油也沒有缺失現象,主管輪機員在沒有詳細分析和試驗的基礎上就要拆檢滑油泵,估計耗時需要十幾個小時以上,針對這種情況,輪機長指示換新壓力表試驗,十幾分鐘換好后試驗證明是壓力表損壞。磨刀不誤砍柴工,正確的分析就是生產力,花費更多一點分析研究的時間,可能會帶來更高效的效果。一個復雜的故障原因分析絕不是一蹴而就就能確定的,可能需要反反復復的進行,所以耐心、細致和責任心在這里同等重要。
(3)故障的處理方案是具體的故障處理實施過程,是要達到的效果和目的,這一過程可能簡單也可能復雜,但是沒有前面的認真分析,這個過程可能是徒勞的。故障的處理同樣需要輪機人員具備相當高的能力,具體的修理方案決定了修理的成功率和效果,決定了下次出現故障的頻率,也影響了修理時間和船舶的使用可靠性。以往的經驗、動手能力、思維方式和溝通渠道等都決定了修理方案的確定和落實。一段破損的管路,要根據管路的材質、流體性質及其壓力溫度、功能、位置、修理耗時和破損程度等等確定一個最適合的最終方案,以便達到最好的修理效果。
故障處理三要素之間既相互獨立,又沒有嚴格的界限,它們相互依存,后者一般又可以佐證前者的正確性。實際工作中,不會嚴格區分。輪機工作是一項系統管理工程,管理者應具備科學發展觀,要有正確的工作態度、工作思維和工作方法。
瓦錫蘭9L-32型主機船舶主推進系統作為目前8000kW系列救助船的唯一主推進系統,在救助局救助船上已有近10年的使用歷史,該系統相對比較穩定,可靠性較好,軟硬件設計比較合理,界面友好,結構緊湊又兼顧可修理性,其機動性和動力性能比較適合救助船的使用特點,是一套成功的船舶推進系統。但是只要是設備就有可能出現故障,在該系統的幾次故障處理過程中,故障處理三要素在這方面體現的比較明顯。
(1)在某救助船的一次正常備車起錨過程中,右主機突然不能正常啟動,沒有任何轉速反應,啟動過程中除了“啟動失敗”的警報外再沒有其它任何警報,在盤車檢查和查看幾個重要參數正常后,輪機員經過多次嘗試,主機不明原因的又能正常啟動了,故障現象很明顯,但是故障原因并沒有明確(圖1)。平時在時間不允許的情況下有必要采取這種措施,前提是在保證對主機不造成損壞的情況下。雖然在以后的幾次啟動過程中也都能正常啟動,但是在故障處理三要素中的關鍵一環故障原因一直沒有得到具體的確認,也就為本次的故障處理成功率埋下了隱患,果然在后來的一次的例行試車過程中,主機同樣不能啟動的故障再次出現,輪機人員從啟動電路、啟動電磁閥、主氣動閥等逐步開始查找并試驗故障,試驗過程中發現不僅啟動電磁閥不能實現應急手動啟動,主氣動閥手動應急也同樣無法實現啟動,確定啟動系統壓縮空氣壓力正常的情況下,將故障點鎖定在主氣動閥上,在隨后的拆檢過程中果然發現主氣動閥的動力活塞組件結碳較重,明顯有卡阻現象,故障原因查明后,隨后確定了修理方案:對該組件進行拆檢清潔,換新了部分膠圈,試車啟動良好,至今該故障再沒有出現。通過該故障的處理過程,我們再次明確了故障處理三要素缺一不可,關聯度極高,錯失或忽視任何一個要素都是不完整的。

圖1
(2)在瓦錫蘭LIPS推進系統的另一起故障處理過程中也體現了故障處理三要素的重要性和必要性,該故障同樣發生在某救助船右主機推進系統上,故障現象是系統運行時槳轂高置油柜滿油外溢,溢流量約為8L/h,在隨動操縱手柄固定的情況下螺距油壓持續波動,但螺距角并沒有發生明顯漂移現象。針對該故障現象,初步懷疑故障原因是變距動力油嚴重泄漏至槳轂油系統所致,故障可能出現在槳轂位置或者ODBOX箱部分,對ODBOX箱部件進行了拆檢后沒有明顯故障原因發現,雖然對懷疑的部分膠圈進行了更換,但是故障依舊,而對槳轂部分進行檢查涉及到進塢,對船舶的經濟性和時間都有極大的影響,船方和機務領導都極為慎重,決定還是從故障現象開始,爭取確定更明確的故障原因,避免無謂的損失。為此船方加大了故障現象的觀察和試驗力度,認真記錄觀察到的各種現象和參數,在此過程中又發現螺距油壓持續波動現象只發生在正車方向并長時間維持在高壓狀態;機旁螺距應急操縱手柄正車方向時有不規則顫動現象,在試驗將隨動操縱系統轉為后備直操系統后,發現螺距油壓并不持續波動,高置油柜也沒有出現溢油現象,一切正常,在經過多次觀察試驗證明后備系統模式下確實沒有溢油現象后,又聯系其它故障現象,最終確認了故障點是電控部分而非機械部分,在接下來瓦錫蘭工程師以此為基礎的修理過程中,肯定了船方的判斷,并進一步確定了故障部件為PCU箱內的Valve Controller,經過約30min的調試修理,故障解除。在該起故障處理過程中大量的時間、精力和試驗耗費在故障具體現象的確定中,而故障的原因和處理過程相對耗時耗力較少,也正是因為對故障現象的正確把握,為后來的故障分析和修復提供了準確的方向和依據,也避免了對船舶人力物力的極大損失和浪費。
通過以上瓦錫蘭推進系統故障案例分析,了解了故障處理三要素在實際工作中的具體應用,工作中要重視細節觀察。故障處理只是大量輪機工作的一部分,其它如設備的維護保養,備件/物料的管理,值班巡視的規則,應急情況的處理、ISM規則體系的運行及輪機人員的培訓等等,這些工作都要在講科學的原則下以一定的步驟和程序進行。本文意在傳遞一種正確工作理念,目的是將輪機工作提高到一個更高的層次。
[1]Wartsilia Propulsion Control: Lipstronic 7000 Basic no. 7546.
[2]Wartsilia 9L-32 Instruction Manual.
U672.2
A
1671-0711(2017)07(上)-0042-02