船用真空收集柜真空度難以建立的故障分析及排除

張明敏 劉昕 仲濤 王洪發

摘要：據了解，當前馬桶技術主要有重力式抽水式馬桶、沖水式公共廁所和真空式抽水馬桶三種，真空式馬桶因其管徑細致，管道鋪設方便、節約用水等性能而被船舶廣泛使用。真空收集柜主要用于船舶真空馬桶的生活污水抽除和排放。本文主要通過對某遠洋船舶WCV2.5型船用真空收集柜的結構組成、工作原理及排放控制過程進行介紹，并結合一例該型船用真空收集柜真空度難以建立故障分析排查過程，為船舶工作者提供了船用真空收集柜真空度難以建的故障快速排查處理方法。

關鍵詞：真空收集柜；真空度；故障排除

某日某遠洋船舶在航行期間，值班巡視人員發現，船用真空收集柜工作狀態存在異常，真空度難以建立，無法滿足部分生活艙室區域生活污水的排放，崗位人員立即進行停機處理，隨后組織對該故障現象進行分析排查，以期找到快速有效的解決方案。

1 真空收集柜工作過程

1.1 噴射器工作原理

噴射器是利用工作流體來實現傳遞能量和質量的真空獲得裝置。真空收集柜主要是通過真空泵循環抽吸柜內污水來保證真空管內的真空度從而實現吸排作用。當真空壓力達到設定值時，泵停止工作，此時噴射腔里的橡皮擋板會在真空的吸附下，擋住吸入口，確保真空不會破壞。

1.2 真空收集柜內部組成

WCV2.5型船用真空收集柜主要由真空泵、噴射器、排放閥、壓力開關、真空表、電氣控制系統等組成，來實現對真空馬桶內都污水抽吸排除。其結構原理圖如下圖所示。

真空收集柜結構圖

1.3 真空收集柜排放控制過程

受液位控制：當真空收集裝置內的液位到達高位時，噴射泵應啟動，電動排放閥（或手動閥門）應打開；此時噴射泵一直運轉至真空收集裝置內的液位到達低位后才停止，同時電動排放閥關閉，柜內有組裝在裝置上的液位開關感應。

受時間控制：當真空收集裝置內的液位到達低位以上，噴射泵開始啟動，電動排放閥同步打開，此時噴射泵的啟停時間受時間繼電器優先控制，時間繼電器可調，設定值根據型 生活污水處理裝置的處理能力而定，當真空收集裝置內的液位到達低位時，噴射泵停止電動閥同步關閉。

手動控制：當排放選擇開關與泵的選擇開關旋到手動排放位置，收集柜可由手動控制排放，排放將持續進行到液位低于低位液位開關或手動停止時停止，在任何時刻可以人工旋轉選擇開關到中間位置停止排放。即：

（1）點擊控制面板上的“手動排放”按鈕，此時“電動排放閥”會打開，“泵1”啟動后可以對收集柜里的污水進行排放。（手動排放時，污水水位必須處于低位浮球以上，不然點擊無效）當液位到達低位浮球位置，污水會停止排放。

（2）把“泵2”打到手動位置，2號真空泵會運行，手動打開“手動排放閥”，污水會排放出舷外，待到低液位時，手動關閉“排放閥”及“真空泵”。

（3）第二種方法下兩個泵可以通過泵出口的旁通閥進行相互備份

2 真空收集柜真空度難以建立的故障點分析

針對以上故障現象，立即組織崗位人員進行分析討論，最終發現主要包括真空泵損壞工作效果差；真空收集柜電動排放閥卡滯；真空收集柜內水分少泡沫多，真空泵難以正常工作；真空馬桶皮囊排放閥泄漏。下面結合這四個方面故障點進行逐一分析。

第一種情況分析：真空泵損壞工作效果差。

真空泵的好壞是建立真空的基本保障，若真空泵損壞工作效果差，將導致整個真空收集柜、真空管路以及到各個真空馬桶之間的真空難以建立，從而導致真空度難以建立。

第二種情況分析：真空收集柜電動排放閥卡滯。

真空收集柜排放過程主要有液位控制、時間控制和手動控制，當真空收集柜排放停止時，電動排放閥會自動關閉，若排放結束后排放閥卡滯，未能及時關閉，就會導致真空泵抽真空時整個真空管路并非密閉環境，從而導致真空度難以建立。

第三種情況分析：真空收集柜內水分少泡沫多，真空泵難以正常工作。

噴射器是利用工作流體來實現傳遞能量和質量的真空獲得裝置。若真空收集柜內水分少泡沫多，真空泵工作時就難以抽到流體通過噴射器達到抽真空的效果，從而導致真空度難以建立。

第四種情況分析：真空馬桶皮囊排放閥泄漏。

真空馬桶是整個真空管路的末端，若真空馬桶皮囊排放閥腐蝕泄漏，就會導致整個真空管路系統與外界聯通，若泄漏較小，真空建立時間較長，而且真空破壞較快，若泄漏較大，整個系統真空度將難以建立。

3 故障排除的過程

為徹底消除此次故障，崗位人員結合以上四種原因分析，進行逐一排查。

首先，供電重啟真空收集柜，手動點動真空泵，仔細觀察真空泵運行情況，未見明顯異常，排除真空泵損壞工作效果差影響。

隨后崗位人員對真空收集柜電動排放閥進行檢查，主要通過手動開關電動排放閥，來檢查電動排放閥開關是否正常，是否存在卡滯現象，經過3次手動開關，發現電動排放閥正常，未見卡滯現象，排除第二種情況分真空收集柜電動排放閥卡滯。

然后崗位人員打開真空收集柜頂蓋，發現真空收集柜內，確實存在泡沫較多現象，隨即崗位人員立即供消防水對真空收集柜進行3次沖洗，徹底排除真空收集柜內泡沫，然后關閉沖洗閥，封上真空收集柜頂蓋，重新啟動真空收集柜，真空泵開始工作，觀察真空表，發現真空度正在慢慢建立，但是與正常工作抽真空時間相比，明顯慢了不少，故障得到有效控制，但未得到根本解決。

最后，組織所有崗位人員，對該真空收集柜控制的所有船員住艙房間真空馬桶進行全面排查，經過排查發現艇甲板某一房間真空馬桶依稀有泄漏聲音，立即對該房間真空馬桶進行拆解，并檢查皮囊排放閥情況是否正常，經檢查發現，該房間皮囊排放閥，由于使用年限過長，皮囊排放閥存在老化嚴重現象，密封不嚴，出現輕微泄漏，為此崗位人員立即對該房間皮囊排放閥進行換新，將真空馬桶裝復，然后再次啟動真空收集柜，觀察整個真空度建立過程，未見異常。最終真空收集柜運行正常，故障得到有效排除。

4 結語

真空馬桶技術在遠洋船舶上的廣泛使用，充分考慮了船舶管路鋪設空間有限、水資源緊缺等問題，既解決了重力式馬桶安裝困難問題，又改善船員生活條件，意義重大。全文船用真空收集柜真空度難以建立故障入手，通過對該型船用真空收集柜的工作原理進行深入分析研究，找出故障現象發生的幾種情況，并就可能出現的故障點進行逐一排除，最終找到故障根源，徹底解決問題，為該類問題的有效解決提供了思路方向。

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