船舶機械設備維修保養中的常見故障及處理研究

代學思

（威海海警局，山東威海 264200）

船舶機械運行不暢問題，包括螺旋槳故障、油水分離裝置功能失效等，對船舶平穩運行帶來了一定干擾作用，甚至會延長工期，引發嚴重的船舶事故，威脅著船舶人員安全。因此，以船舶機械設施為視角，加強保養運維，給出合理的搶修保養建議，制定針對性故障防治方案，以減少船舶機械設施故障問題，確保船舶各部分設備運行有序，帶動船舶事業發展。

1 常見故障

1.1 轉舵失靈

1.1.1 故障表現。船舶有路線更改、方向調動的運行需求時，會使用航行舵予以控制。然而，在多數情況下，設備表現出性能故障時，會形成較為嚴重的經濟損失問題，甚至會引發較大規模的設備事故。

1.1.2 故障成因。產生此種故障的關聯因素有：油泵、控制電路。在船舶中，含有兩組舵機油泵，相應控制電路配有兩路，均裝設在設備周邊，便于駕駛室發出命令，促使設備完成相應操作。如果一組泵性能受損，另一組泵會在短時間內投入生產狀

況[1]。

1.2 螺旋槳動力失效

螺旋槳運行失效時，會引起船舶整體動力不足，相應下降船舶運行速度，造成駕駛路線發生偏離。在此種情況下，船舶駕駛人員需要增加行船速度，船舶在動力不足的情況下，整體船只會處于失穩狀態。

1.3 管路故障

1.3.1 故障表現。在船舶壓載位置裝設的水管路，用于調控壓載，維持船舶運行狀態，使其吃水深度穩定。在壓載水管路運行有故障時，在船舶平衡性調控方面，會受到一定影響，由此引起船舶傾斜、船舶漏水等問題。

1.3.2 故障應急處理。在發生此種故障問題時，需要及時操作進出位置閥門，將其關閉處理，再進行排水。

1.3.3 故障成因。一般情況下，發生水管路故障的因素有：其一，管路布設混亂；其二，管路對應的管碼分布不合理；其三，船舶振動幅度較大，引起管碼固定性欠佳；其四，船舶結構發生改變等。

1.4 斷水抱缸

1.4.1 故障常見特點。斷水抱缸故障問題，多見于設備試運行。

1.4.2 試航注意事項。在試航時，試航人員嚴格遵守行船規定，落實水溫檢測，檢查噴油泵運行狀態。

1.4.3 故障表現。在斷水抱缸故障發生時，水溫會在短時間內處于沸騰狀態，此時飛輪運轉能力欠佳，噴油泵與螺旋槳運行表現出失穩現象。

1.4.4 故障的應急處理。拆開柴油設備，此時活塞與缸套連接不暢，在泥沙阻塞擠壓作用下，會增加斷水抱缸的故障程度。因此，故障應急處理時，搶修人員需要對活塞與缸套進行調整，使其咬合關系有所改變。

1.5 油水分離裝置運行不暢

船舶中裝設油水分離裝置的數量較多，各類系統裝置中分離器在運行失效時，造成的設備影響表現出差異性。多數情況下，油水分離裝置運行故障問題，對發動機運行構成了一定威脅。此種故障作用下，設備無法啟動。

1.6 液壓系統故障類型

1.6.1 壓力異常。在船舶設備系統中，管道位置會留出若干個壓力檢測點，便于壓力異常檢測，判斷液壓系統運行情況。

1.6.2 速度異常。速度控制閥門、節流控制閥門，逐一進行調整。在試航時，保障閥門使用速度處于正常區間。

1.6.3 響應異常。操作各個方向轉換閥門，測定設備響應狀態的正常性，及時確定異常閥門，合理規劃閥門動作次序，準確排查異常。

2 故障檢測方法

2.1 對比法

2.1.1 檢測思路。當電路板有故障表現時，采取替換處理方式，選擇型號相同、性能較好的器件，進行更換。更換后，再運行查看故障。如果在更換后，故障問題仍然存在，繼續進行其他位置的故障檢查。

2.1.2 檢測應對方法。對于船舶中極易受損的器件、電子板，采取備用方法，在發生故障時，及時更換。

2.2 經驗判斷法

2.2.1 檢測思路。對于機械設備開展各項運維保養工作時，輔以有效的故障分析、設備狀態記錄工作。以建檔形式，準確記錄機械設備的故障表現、消除方法，形成檢修日志，增加檢修經驗。

2.2.2 經驗判斷。在發生相同故障問題時，結合原有的檢修經驗，給予高效判斷。必要時借助先進性儀器，輔助檢測。

3 故障消除方法

3.1 合理啟用備用油泵

3.1.1 應對轉舵失靈問題，運維養護人員需對油泵組進行重構分布，同時進行備份。在油泵組運行不暢時，由備份組進行補充，保持轉舵能力。

3.1.2 針對油泵不充足的船舶，在油泵組布設完成時，查看安裝位置的準確性，確保安裝行為規范。

3.1.3 有效檢查油泵運行性能，排查潛在故障問題。

3.1.4 油泵組在運行時，運維養護人員需要全面落實設備管理工作，減少質損問題。在發生質損問題時，合理調換備用油泵[2]。

3.2 消除螺旋槳動力失效問題

在船舶行駛速度不足、航線方向失準時，應對船舶裝置與部件，逐一進行性能檢查。

3.2.1 檢查螺旋槳時，查看其裝設位置的規范性，檢測其性能有無質損問題。

3.2.2 在檢查期間，如果螺旋槳屬性不達標、距離附件較遠，應暫停船舶運行，采取螺旋槳的更換措施。

如圖1 所示，船舶螺旋槳的動力分布示意圖。圖中F1表示船舶行動的前進動力，F2表示動力輸送裝置，包括內燃機與柴油機兩種設備的供應力量，α、β、θ 對應是各組船舶螺旋槳的位置角度，單位為度；n 表示槳直徑大小，單位為米，K 表示環境參數，大小取決于海水流動情況。

圖1 多槳類型船舶的螺旋槳動力分布圖

3.3 水管線路的重構分

3.3.1 合理布設水管線路，確保系統安裝、部件間隙規劃規范。

3.3.2 檢查線路的排水性，以閥門、閘箱等位置為主要檢查方向。

3.3.3 檢查吸水管路的運行能力，保證其管路獨立性與安全性。

3.3.4 裝設位于倉底的線路，給予嚴格檢查，確保線路連接緊密。

如圖2 所示，為船舶真空泵的結構分布圖，a 表示底腳，b 對應的是真空度調節閥門，c 表示進氣管，d 表示吸氣孔，e 表示橡皮閥，f 表示排氣裝置，g 對應排氣孔，u 表示輸水孔。

圖2 船舶真空泵結構圖

如圖3 所示，是重構管路時管子支撐間距設計方法。

圖3 管子支撐設計示意圖

3.4 消除斷水抱缸問題

3.4.1 全面檢查零部件性能，對于質量欠佳的部件，給予更換處理。

3.4.2 檢查柴油設備的運行能力，全部清除柴油設備的內置泥沙，調整噴油泵設施，使缸套與活塞使用有序。

3.4.3 添加新的潤滑油，減少磨損。

3.4.4 動態監控功率與轉速，維持柴油設備運行能力。

3.5 油水分離裝置的運維方法

污水排出裝置、添加防污管路，有效去除分離裝置中積存的油污，減少設備堵塞。

如圖4 所示，是污水排放裝置結構示意圖，用于增強油水分離裝置運行性能。此設備過濾裝置材質為不銹鋼，設備運行壓力最大值為1.0mpa，設備運行溫度介于1.5 與65 攝氏度之間，排污時可設成手動/自動。

圖4 污水排放裝置結構示意圖

3.6 液壓系統故障處理

3.6.1 故障預防

3.6.1.1 維持液壓油清潔性。選擇性能達標的油品，減少液壓系統受污染可能性。在系統運行時，輔以潤滑劑使用。液壓油清潔性不足的原因如表1 所示。

表1 液壓油清潔性不足的原因

3.6.1.2 杜絕液壓油中有空氣混入。液壓裝置中的液壓油，并不具有可壓縮屬性，系統裝置內的空氣，具有一定壓縮性。如果船舶柴油設備液壓裝置中，混入了一定量的空氣，會有礙于柴油設備運行[3]。

3.6.1.3 合理控制液壓油溫。通常情況下，液壓裝置內部的燃燒溫度保持在60 攝氏度。在液壓裝置運行時，合理進行油溫控制，能夠減少油溫升高問題。

3.6.2 液壓裝置故障現象及其處理方法

液壓各類故障的處理方法如表2 所示。

表2 液壓裝置故障現象及其處理方法

綜上所述，船舶機械設備運行在相對特殊工況下，設備的大部分面積，直接與海水接觸，極易發生設備性能老化、外觀腐蝕等問題。加強運維保養工作，及時排查船舶機械設備的潛在問題，合理消除船舶設備故障。由于船舶所用的機械設備，在結構方面表現出復雜性。在日常運維保養時，需要加強隱患處理，制定有效的運維保養方案，合理使用監測技術，維護船舶運行安全。