船舶故障實例分析

許明華

應(yīng)用研究

船舶故障實例分析

許明華

（福建船政交通職業(yè)學(xué)院，福州 350007）

現(xiàn)代船舶設(shè)備很多，故障也很多。為了保證船舶安全航行，分析一些最常見故障，如船舶柴油發(fā)電機、舵機和船舶電網(wǎng)絕緣等故障，通過船舶這些故障實例分析，對船舶故障查找排除提供參考。

船舶 電網(wǎng) 柴油發(fā)電機 故障

0 引言

隨著現(xiàn)代船舶設(shè)備不斷增多，船舶設(shè)備故障也越來越多，為了保證船舶航行的連續(xù)性和可靠性，確保船舶安全航行，這就要求船舶管理人員對各設(shè)備的工作原理、特點和操作注意事項等詳細了解，并掌握該船容易出現(xiàn)故障的特殊信息。如：主機及主機遙控特點、主發(fā)電機、主配電板、船舶控制及報警系統(tǒng)、舵機等甲板機械，等等對該船的設(shè)備故障排除和工作有很大幫助[1]。

1 交接時注意事項

船員剛到船上工作時，按照有關(guān)規(guī)定做好交接工作是保證船舶安全航行的一項重要工作。由于船舶種類繁多，船舶自動化程度不同，建造不同國別，船舶的設(shè)備廠家也不同，這就給新調(diào)任接班的船舶管理人員工作帶來很多困難。而且船舶處在繼續(xù)航行，船舶交接班時間一般很短，這就要求交接班雙方要抓緊時間，做好船員交接工作。為了更好的開展工作，交接時注意事項是[2]：

1）應(yīng)盡快熟悉適應(yīng)新環(huán)境，要較快地熟悉掌握全船的電氣設(shè)備，以及了解整個船舶特點。交接時多聽船上人員的介紹，重點設(shè)備的控制系統(tǒng)到設(shè)備現(xiàn)場做重點介紹，必要時可做現(xiàn)場示范操作，有關(guān)技術(shù)資料修改或與實際設(shè)備不同的地方需予以指明。

2）接班船員在交接結(jié)束后，應(yīng)仔細閱讀本船電力系統(tǒng)圖、電氣設(shè)備布置圖、電氣設(shè)備原理圖、電氣設(shè)備接線圖等技術(shù)資料，熟悉重要設(shè)備的控制原理及控制開關(guān)的具體位置，盡快掌握全船設(shè)備的工作原理和操作，確保設(shè)備正常運行[3]。

3）盡快熟悉全船的電氣設(shè)備的布置位置，對照全船電氣設(shè)備布置圖，記住船電氣設(shè)備的布置位置，有哪些設(shè)備在什么地方做到心中有數(shù)。

4）熟悉配電板、分配電箱以及各分配電箱中都控制哪些負載等。做好交接工作日志和設(shè)備的維修保養(yǎng)記錄。

2 維護管理

船舶管理人員對船舶設(shè)備的維護和保養(yǎng)，直接關(guān)系到船舶安全航行，為此須做好各設(shè)備維護保養(yǎng)工作，以避免故障的出現(xiàn)，例如：

1）船舶主配電板的管理和維護。做好電氣清潔，以免絕緣下降。檢查導(dǎo)線接頭是否松動。嚴禁配電板前后堆放雜物。活動的零部件應(yīng)涂上潤滑油脂，以減少磨損避免卡住。損壞的零件應(yīng)及時更換。定期清除滅弧罩、柵片上的煙灰，保證觸頭接觸良好。檢查所有指示燈，如有燒毀及時更換。檢查配電板所有按扭、控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，如發(fā)現(xiàn)卡住、接觸不良，應(yīng)及時更換[4]。

2）甲板機械管理和維護。主要檢查設(shè)備水密情況，保證船舶甲板電氣設(shè)備絕緣良好。做好甲板機械的電機、電器設(shè)備的維護保養(yǎng)工作，維護檢查電磁制動器，保證甲板機械活動部件工作正常。調(diào)整所有電器的吸合值和釋放值，檢查所有接觸器、繼電器線圈是否斷路、短路現(xiàn)象。

3）主機和發(fā)電機維護管理、冷卻系統(tǒng)的維護管理，如：檢查膨脹水柜；檢查和調(diào)整缸套水溫度及缸套水壓力；檢查主、副機海水泵的工作是否正常。滑油系統(tǒng)的維護管理，如：檢查和調(diào)整滑油壓力；檢查滑油循環(huán)柜以及滑油溫度等。燃油系統(tǒng)的維護管理，如：檢查燃油日用柜；檢查和調(diào)整燃油壓力和燃油溫度；檢查噴油等設(shè)備的工作是否正常。增壓系統(tǒng)的維護管理，如：檢查增壓器冷卻水溫度；檢查增壓器的轉(zhuǎn)速和掃氣壓力；檢查增壓器渦輪端的進口廢氣溫度及增壓器的運轉(zhuǎn)是否正常[5]。其他方面的維護管理及注意事項，如：各缸排煙溫度是否正常；定期加油部位；檢查配電板參數(shù)，如電壓、電流、頻率和功率等是否正常。

船舶管理人員只要做好以上各個環(huán)節(jié)，把船舶設(shè)備故障減少到最低限度，才能確保船舶航行的安全。

3 故障實例分析

3.1 船舶主發(fā)電機故障

起動主發(fā)電機后，檢查發(fā)電機的電壓和頻率正常。當(dāng)合上主開關(guān)，帶上輕載負載時，發(fā)電機頻率不變，電壓有所下降，還能保持在正常值范圍內(nèi)；當(dāng)增加負載時，主發(fā)電機頻率還是保持不變，但電壓明顯下降，而后發(fā)電機主開關(guān)跳閘。

故障查找和分析：該發(fā)電機為無刷同步發(fā)電機，從現(xiàn)象上看首先判斷為發(fā)電機勵磁系統(tǒng)故障，更換發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器（AVR），重新起動主發(fā)電機，故障現(xiàn)象還是一樣。再次檢查發(fā)電機的交流勵磁機也是沒有問題，無刷同步發(fā)電機工作原理如圖1所示，解體發(fā)電機后，發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)整流器中的一個共陰極二極管擊穿斷路，更換該二極管，重新起動發(fā)電機，工作正常[6]。

圖1 無刷勵磁系統(tǒng)原理接線圖

3.2 船舶舵機故障

船舶在正常航行，1號舵機工作在自動舵狀態(tài)，但船舶已偏離航線報警。值班二副切換為隨動舵，準(zhǔn)備糾正偏離航線，當(dāng)操作右舵時，舵葉可跟隨轉(zhuǎn)動；當(dāng)回舵或左舵時，舵葉不動作，糾正幾次，最后舵機工作在右滿舵，二副只好切換到2號舵機工作。

故障查找和分析：檢查故障1號舵機發(fā)現(xiàn)，操作左、右舵時，控制左舵、右舵控制線路的繼電器都有動作。繼電器是控制舵機電磁閥，控制舵機的左右舵。再檢查舵機的控制電磁閥，發(fā)現(xiàn)左舵電磁閥沒有動作，檢查電磁線圈也沒有燒焦痕跡，電磁閥是導(dǎo)通的，說明電磁閥是好的。用萬用表電壓檔測量電磁線圈兩端沒有電壓。再次檢查左舵控制繼電器觸頭，發(fā)現(xiàn)繼電器觸頭夾住了一只小蟑螂，導(dǎo)致繼電器觸頭接觸不良。清除蟑螂并清潔觸頭，舵機恢復(fù)正常工作[7]。

3.3 船舶錨機故障

船舶錨機為電動錨機，當(dāng)時船舶為了躲避臺風(fēng)，在避風(fēng)錨地正在拋錨。錨剛?cè)胨^機就無法工作，按控制按扭沒有反應(yīng)，錨機不工作，無法繼續(xù)拋錨。

故障查找和分析：首先以為主配電板錨機開關(guān)跳閘。檢查發(fā)現(xiàn)錨機供電情況正常，打開控制箱繼電器、保險絲、接觸器都無燒焦痕跡。水手長不知道為什么拋錨中間突然無法操作，得到水手長回答是，只好繼續(xù)排除故障。熱繼電器復(fù)位按扭，聽到熱繼電器復(fù)位觸頭動作聲音，錨機恢復(fù)正常工作。從故障排除分析原因是拋錨時，水手長操作不當(dāng)，錯誤按下起錨按扭，導(dǎo)致錨機過載而跳閘。

3.4 船舶絕緣故障

1）故障現(xiàn)象：船舶在正常航行，主配電板220 V電網(wǎng)絕緣低報警，絕緣報警指示燈由快變?yōu)槁W；按下復(fù)位后，絕緣報警指示燈熄滅。檢查220 V電網(wǎng)絕緣電阻，發(fā)現(xiàn)絕緣電阻恢復(fù)正常值范圍，可是一會兒又出現(xiàn)同樣的故障現(xiàn)象[8]。

故障查找和分析：這次出現(xiàn)220 V電網(wǎng)絕緣低報警，是由于輪機人員在甲板維修時，電焊機電纜線經(jīng)常移動，電纜線外層磨損損壞和船體接觸。由于船舶航行震動，電焊機電纜線損壞部位時有與船體接觸，因此出現(xiàn)多次電網(wǎng)絕緣低報警，修復(fù)損傷電纜線，絕緣故障排除。

2）故障現(xiàn)象：船舶晚上停靠碼頭卸貨作業(yè)，220 V電網(wǎng)絕緣突然發(fā)出報警。

故障查找和分析：排除故障還是拉電查找法，由于甲板照明投光燈燒壞，為了保證工人裝卸作業(yè)，增加甲板照明亮度，臨時在甲板安裝照明。故障查找發(fā)現(xiàn)臨時增加甲板照明電纜線從水密門穿過。按照船舶保安要求，應(yīng)關(guān)閉水密門，把臨時照明電纜線被關(guān)閉水密門夾住損壞，修復(fù)損傷的電纜線，絕緣故障排除[9]。

3）故障現(xiàn)象：船舶正常航行，出現(xiàn)了主配電板380 V電網(wǎng)絕緣低報警。

故障查找和分析：還是通過拉電查找法，斷開中央空調(diào)控制箱的閘刀開關(guān)，380 V電網(wǎng)絕緣故障停止報警，說明從配電板到中央空調(diào)控制箱的電纜線絕緣是好的；由于中央空調(diào)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，供電設(shè)備有壓縮機、電磁閥、制熱水泵、制冷風(fēng)機盤管水泵、冷卻水泵和風(fēng)管式室內(nèi)機等，因此排除故障就比較困難，只能逐一排查，最后發(fā)現(xiàn)一臺風(fēng)管式室內(nèi)機原來是集中空調(diào)管的凝結(jié)水剛好滴入，使電網(wǎng)絕緣下降。

3.5 船舶主配電板故障

并車時接入同步表，無論怎樣改變柴油機油門，同步表指針還是不轉(zhuǎn)，并車無法操作，并車同步表接線原理如圖2所示：

圖2 同步表接線原理

故障查找和分析：開始認為是同步表損壞，因為同步表為短時工作制。檢查同步表線圈正常，再檢查連接同步表的三相電壓，發(fā)現(xiàn)電壓互感器三相電壓不對稱。原來有一熔斷器燒毀，使同步表無法正常工作。更換熔斷器后并車可以正常操作[10]。

3.6 船舶主發(fā)電柴油機故障

船舶起錨準(zhǔn)備離泊，主配電板上頻率表、電壓表波動劇烈，突然船舶主開關(guān)跳閘，全船失電，伴隨聽到運行的船舶柴油發(fā)電機異常聲音。停止該運行發(fā)電機，立即起動備用發(fā)電機組投入運行。柴油發(fā)電機機械式調(diào)速器原理如圖3所示。

圖3 機械式調(diào)速器工作原理圖

（1-轉(zhuǎn)軸 2-飛鐵座架 3-飛鐵 4-套管 5-調(diào)速彈簧 6-固定部分 7-調(diào)整螺釘 8、9-桿）

故障查找和分析：主開關(guān)跳閘后，聽到運行柴油發(fā)電機的有異常聲音，調(diào)節(jié)油門失去控制。果斷切斷油門，停止該機組運行，以避免故障進一步擴大，拆解調(diào)速器發(fā)現(xiàn)調(diào)速彈簧斷裂，飛鐵和管壁嚴重磨損。更換調(diào)速器后，該柴油發(fā)電機組恢復(fù)正常，故障排除[11]。調(diào)速彈簧斷裂原因分析：船舶錨機起錨時，正確使用錨機應(yīng)該是減小錨機對電動機的沖擊，不能用錨機拔錨出土，通常可以待船身向前移動，錨鏈松弛后，再緩慢絞收。錨鏈拉得很緊，錨機吃力過大，不能硬絞，使發(fā)電機負荷處在重載、輕載不斷變化，柴油發(fā)電機調(diào)速器彈簧松、緊不斷變化，終致彈簧疲勞斷裂[12]。

4 結(jié)語

通過這些故障實例分析。對船舶設(shè)備許多故障，起到拋磚引玉的作用。船舶設(shè)備的故障很多，如：絞纜機故障、室外照明絕緣故障、電磁閥故障等。無論是設(shè)備老化，還是人為引起的故障，都需要輪機管理人員不斷學(xué)習(xí)總結(jié)經(jīng)驗，提高自己分析和故障排除能力。必須從實際出發(fā)，靈活運用基本理論，總結(jié)經(jīng)驗，才能分析處理各種問題。希望通過這些故障分析細節(jié)和排除，給船舶管理人員以后工作有所幫助。

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Case analysis of ship faults

Xu Minghua

(Fujian Chuanzheng Communications College, Fuzhou, Fujian 350007, China)

U676.42

A

1003-4862（2022）07-0029-04

2021-10-20

許明華（1963-），男，本科，教授，主要從事船舶電氣及自動化研究。E-mail: 71834643@qq.com