船舶冷卻系統常見問題探討

摘 ?要：匯總長江上海段2020年船舶冷卻系統故障案例，分析該系統常見問題，梳理船舶冷卻系統工作原理、主要特點、常見缺陷、檢查要點和保養要求，挖掘船舶冷卻系統故障的季節性規律，提出針對性整改建議。

關鍵詞：船舶冷卻系統;膨脹水箱;季節性規律

0 引 言

冷卻系統是保證船舶動力裝置安全可靠運行的重要系統，同時也是船舶故障頻發的領域之一，經統計，2018-2020年期間，長江上海段船舶機電故障類型中，涉及主、輔機冷卻系統故障的比例長期排在前三位，其中多起故障直接導致了船舶的擱淺事故，有關主機冷卻系統的管理與維護亟須重視，本文結合日常檢查中發現的常見缺陷，進一步梳理船舶冷卻系統的主要問題和維保要點。

1 典型案例

2020年10月，筆者對某船實施安檢期間，發現該船主機膨脹水箱私接軟管至疑似紅色消防管路，見圖1，這引起了檢查員的質疑，經調查了解到，該船運行期間，主機冷卻水溫度始終偏高，膨脹水箱持續冒熱氣，船員擔心主機冷卻效果不好，遂自行在膨脹水箱與船舶壓載管系之間安裝了聯通管，一邊通過補水閥向水箱內補水，一邊將箱內熱水通過壓載管系排出舷外。

在壓載管系上私接管路的安全隱患暫且不說，如此改裝在實際效果上并不能有效為主機降溫，經安檢員詳細檢查發現，該船冷卻水高溫的根本原因，是主機淡水冷卻器堵塞，導致用以冷卻淡水的海水循環管路不通暢，無法進行有效的熱交換，不能帶走循環淡水的大部分熱量，直觀表現就是膨脹水箱持續高溫。船員在膨脹水箱處建立了冷熱循環，相當于僅置換了膨脹水箱內的熱水，冷水很難進入整個淡水冷卻水循環管路，是治標不治本。

2 工作原理介紹

在上述案例中，導致冷卻系統故障的根本原因，是船員對冷卻系統的工作原理不熟悉，這里作簡要介紹：

（1）常規的冷卻水系統是由海水和淡水冷卻系統組成，即海水回路和淡水回路，在中小型船、內河船等采用較多，其工作原理：

①海水回路：海水泵從海底門及海水總管中吸入海水，然后分幾路，一路將海水送到主機空冷器中，另一路將海水送人滑油冷卻器，再經過淡水冷卻器后與主機空冷器排出水匯集排至舷外，有些船舶還會分一路至齒輪箱滑油冷卻器、中間軸承或主機排煙管。船舶一般都設有高低位海底門，布置于兩舷，在淺水道航行時可使用高位海底門，以防止泥沙的吸入。

②淡水回路：它是一個閉式循環系統，淡水泵將冷卻水送入主機對氣缸，活塞和噴油器等進行冷卻，然后從主機高處排出，經三通調溫閥，淡水冷卻器或旁通管后回到淡水泵的吸入口，一般要求主機淡水出口溫度控制在80℃左右，通常由三通調溫閥進行調節。系統中還設有膨脹水箱，具有排氣，補水，定壓，投藥，暖缸等功能。

（2）此外，在大型船舶上多采用中央冷卻系統，也就是主機的高溫水由低溫水來冷卻。該系統由三個相互獨立的回路組成，即海水回路、高溫淡水回路和低溫淡水回路。

①海水回路相當簡單，海水泵從海水總管吸入海水后送人中央冷卻器，冷卻低溫淡水后直接排至舷外。

②高溫淡水回路原理與常規冷卻系統淡水回路原理一致，但是由低溫淡水回路進行冷卻。

③低溫淡水回路也是一個閉式循環系統。整個回路的作用與常規的海水冷卻系統相同，只不過它本身還必須由海水來冷卻。在實際船舶上，低溫水還分好幾路，分別對發電機的空冷器、空壓機、空調、冰機、大氣冷凝器等進行冷卻，系統要復雜得多。

3 常見問題分析

事實上，船員對冷卻系統原理不熟悉，只是引發系統故障的一個方面，通過分析常見故障表現，可以幫助我們深入挖掘背后的根本原因。

從圖2、圖3可以發現，2020年船舶冷卻系統故障比例排在第三位，占總數的22%，與前兩年持平，仍然是船舶主要故障類型之一，從具體的情況來看，發生頻率最高的是依次是冷卻水管濾器堵塞、冷卻水小水套破裂、海水吸口濾網堵塞以及水泵、閥門等部件的損壞。

結合檢查發現，多數冷卻系統故障的原因，在于船員未能按照體系文件規定的維護保養周期進行保養，未能及時拆解和清洗濾器，以及部件的疲勞使用。部分船舶未能將冷卻系統的維保納入年度維護保養計劃。此外，上半年發生了兩起海水冷卻系統吸口濾網堵塞，經調查，主要發生在漁期，海水濾網被魚群堵死，直接導致了冷卻水高溫。

4 對冷卻系統幾點建議

4.1 注意日常維護保養

（1）檢查海水壓力是否正常，定期清洗海底濾器，海底門吹通，保障海水進口管路暢通，檢查海水管路有無銹蝕滴漏，視情更換海水犧牲管（如有）。

（2）通過觀察淡水冷卻器前后溫差及冷卻效果，綜合判斷是否臟堵及鹽析堵塞，及時清通和更換防腐鋅塊。檢查三通調溫閥開度是否正常，冷卻水進出機溫度是否符合說明書的要求，水溫過低，柴油機熱效率下降，增加低溫腐蝕，使受熱部件內外溫差過大產生熱應力導致裂紋故障發生，水溫過高則橡膠O型圈容易老化損壞甚至碳化，發生水腔漏泄。

（3）注意膨脹水箱液位變化并注意水量的消耗，如發現水位上升或下降必須查明原因及時排除故障，冷卻水應按規定每周化驗一次，按規定的標準投藥處理，控制冷卻水的PH酸堿度在7.5～9.5之間，防止水垢的產生。

（4）主機運行時各壓力表，溫度表顯示是否正常，如有異常及時查明原因，完車海水泵淡水泵停止后低壓報警是否正常，定期對淡水高溫，膨脹水箱低水位等報警測試并記錄在輪機日志。

（5）定期對各備用泵進行起動效用實驗或切換投入使用，確保各泵工況良好，壓力正常，軸封無泄漏，一旦主泵發生故障備泵能立即投入使用。

（6）掌握船舶吃水情況，根據海況及時切換高低位海底門，當船舶航行在淺水域時使用高位海底門，在惡劣海況大風浪下應使用低位海底門，保持海底門空氣管暢通。

（7）完車后讓冷卻系統繼續運行一段時間，充分帶走機器內部熱量，使機體各部件均勻散熱，避免因應力過大而發生故障。

（8）注意機艙冬季保暖，開航前對冷卻水加溫暖缸，有條件的可以采用副機循環冷卻水暖機，起動前沖車時打開示功閥觀察有無水氣或水珠噴出，開航后切忌加速過快過猛。

4.2 以體系的形式，固定好的做法

航運公司根據自己的管理特點，建立船舶設備管理體系，制定維修保養計劃，按照各時間周期間隔在日常工作中安排進行。

4.3 開展自查

船方按照注意事項進行自查，仔細檢查冷卻系統設備是否處于可用狀態，編制應急方案，指定專人密切關注冷卻系統的工況變化，力求發現問題及早處置。

4.4 季節性管理應對準備

每年3-6月份魚期來臨，經過傳統漁場作業區或魚群聚集區域時特別注意海底濾器堵塞情況，加強值班巡回檢查。冬季進入北方冰凍港口也要注意防止冰碴堵塞濾器。

參考文獻

[1] 中華人民共和國海事局.船舶與海上設施法定檢驗技術規則[S]，2004.

[2] 中華人民共和國海事局.船舶與海上設施法定檢驗技術規則[S]，2011.

[3] 中國船級社.國際海上人命安全公約綜合文本[S]，2014.

[4] 中國船級社.鋼質海船入級規范[S]， 2009.

[5] 中華人民共和國海事局.船舶與海上設施法定檢驗技術規則[S]，2019.

作者簡介：

徐景峰，本科，長期從事船舶輪機管理、船舶安全檢查等工作，（E-mail）xuyongfeng@shmsa.gov.cn，021-66897029