船舶輪機設備故障處理淺談

理維華

（中國海警某某船，山東 青島 266000）

在當前時期，國內經濟的發展速度持續加快，國際貿易蓬勃發展，海上運輸受關注程度明顯提升。從海上運輸現狀來看，遠洋船舶數量大幅增加，若想使得海上運輸管理真正做到位，輪機設備運行更顯重要，尤其要在發生故障后排除故障的時效性，如此方可確保船舶安全，保證運輸周期。當然，想要達成目標，相關人員就要對船舶機械熟知，對可能出現的問題有清晰的認知，并掌握排除方法，確保故障產生的影響可以得到有效控制。

1 船舶輪機設備經常出現的故障

1.1 柴油機故障

船舶柴油機是船上最主要的動力機械。柴油機處于運行狀態時，拉缸、燒瓦等異常磨損故障發生的概率是較高的，從其表現形式來看，柴油機雖然能夠運行，偶爾會發出異常聲音，如果對此不重視，檢查工作不到位，潛在故障無法順利排除，久而久之，會以不可預料的故障呈現出來。若有異常磨損，會導致內部排氣溫度逐步升高，曲軸箱甚至會冒煙，排氣異常也隨之發生。對磨損發生的具體原因予以分析可知，柴油機使用的潤滑油存在質量問題是最常見的，如此就會使得缸體內部的摩擦越發嚴重，缸體溫度就會變得較高，金屬部件在沒有得到充分潤滑的情況下依然保持運動，這樣就會使得摩擦加劇，后果就是拉缸、燒瓦等嚴重事故。這里需要指出的是，潤滑油的質量達不到要求，或是已經變質，拉缸故障同樣是無法避免的，尤其是天氣情況較為惡劣，柴油機發生爆缸的概率也會大幅增加。導致此類故障出現的原因多是未能建立合適的油膜。

1.2 油水泵故障

油水泵是船上比較多的一種設備，輸送能量，潤滑、冷卻設備都需要它。當油水泵發生故障時，其工作狀態就會異常呈現，此時，工作電流、啟動電流及電機速度都會發生變化，而且無法保持正常的排出壓力，有時伴隨震顫及異常聲音。 油水泵故障呈現的后果是多樣的，有電機燒毀、運轉卡死跳閘，排量下降，聲音異常、異常振動等。

1.3 腐蝕性故障

船舶在高溫、高濕、高鹽的海洋環境中航行，船體及船用設備會受到嚴重的腐蝕，不僅會影響船舶的結構強度，還會縮短船舶設備的使用壽命，直接影響船舶行駛的安全性和可靠性。從腐蝕機理的角度來考慮，船舶腐蝕主要是金屬腐蝕，可分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類。化學腐蝕是氧化劑和金屬表面接觸,發生化學反應導致的腐蝕。電化學腐蝕是金屬指發生電化學反應導致的腐蝕。兩種腐蝕形式在船上都處處存在，也給船舶管理帶來了很多麻煩。

2 船舶輪機設備故障類型

2.1 單一型故障

單一型故障顧名思義比較簡單，容易查出故障點。例如，螺栓斷裂、管路銹穿流體外漏、拉缸等。該類問題一旦出現能及時發現，不用深度查找故障點。但也應及時分析故障原因，原因也可能是多方面的，無論怎樣，都應避免類似問題再次發生。

2.2 串腔型故障

串腔型故障主要像冷卻器的兩種介質間、空壓機氣腔與冷卻水腔之間等，主要性能特征就是由于溫度不同、壓力不同的兩種介質可以進行隔離熱交換，在進行熱交換的工作過程中，由于兩者之間密封面或膠圈破壞而出現串腔故障。

2.3 旁通型故障

旁通型故障主要是存在于流體介質在系統內部出現的泄漏，主要發生在安全閥或溢流閥以及各種節能恒溫器等器件。交點是在當一個流體工質的內部溢流閥門參數發生變化的過程時，工質的內部流體就會通過溢流閥門，直接向外流通到其他的工質溢流參數中，造成主流路壓力降低，流量減小。

2.4 共用型交點故障

共用型交點故障是指兩套設備獨立運行時出現同樣故障，從而導致節點無法在它所控制的兩個設備之間正常運行。例如，船舶的變螺距系統在正常工作的某一時刻突然失靈，緊急啟動另一套泵組也不能恢復正常。其原因一般可直接排除泵組問題，而應去查找其共用部分。

3 解決船舶輪機設備常見故障的有效方法

3.1 柴油機拉缸及對策

在船舶航行時，輪機設備發生故障的概率是較高的，尤其是柴油機拉缸故障較為常見，由于其危害性比較大，因而要對此加以重點關注。眾所周知，當柴油機開始工作后，系統內部必然會出現摩擦而引起零部件磨損，為了減少摩擦力和零件的磨損，需在相對運動副表面創建一層油膜，用油膜來減少運動副之間的摩擦力，保護運動副不受傷害。如果相對運動副表面的油膜不能建立，運動副接觸面就會出現異常磨損，不僅增加了摩擦力，也降低了零部件的使用壽命，其正常運行就會受到影響。

拉缸就是在柴油機活塞、活塞環與缸套之間出現的異常磨損。柴油機正常工作時，在活塞、活塞環與缸套之間建立一層油膜，減小摩擦力、減少磨損及降低噪音。當油膜不能正常建立或破壞時，在高壓力、高溫度燃氣的共同作用下，局部干摩擦產生的熱量引起金屬的熔化、粘連，形成粗糙的表面，同步產生塑性變形等嚴重問題。這個問題會使得柴油機的內部油溫升高，柴油機負荷升高，后果就是曲軸箱冒煙，甚至由于局部高溫冷卻水出現汽化造成水循環受阻，最終是缸套與活塞黏連在一起而抱死。導致此種故障發生的原因是較多的，最根本的原因是油膜的破壞，而油膜破壞有很多種情況，常見的是磨合期的高負荷運轉、活塞環的間隙過大或過小、燃燒不充分產生的顆粒物、冷卻不足造成油膜表面汽化等，每個因素都會導致油膜破壞出現干摩擦。避免這些問題出現就需在柴油機運行管理上多加注意，如磨合期的運行負荷需從小到大，轉速由低向高，科學合理地分配時間；工作期間需按照說明書要求定期吊缸檢查，更換不合格的零部件；定期抽檢噴油器檢查霧化質量；注意冷卻水的投藥處理及保持冷卻腔的清潔。只有提供油膜建立的良好環境，才能避免拉缸問題的出現。

3.2 柴油機燒瓦及對策

燒瓦是柴油機回轉件之間經常發生的異常磨損，也是回轉機械最常見的故障，主要也是由于相對運動副之間不能形成正常的油膜，造成非正常磨損，嚴重時出現的燒熔現象。某輪機人員在日常清洗主機滑油濾器時，在濾筒底部表面發現金屬亮澤，細觀察為金屬顆粒，濾器清洗后在清洗容器底部也發現沉積有金屬碎屑。此碎屑引起管理人員重視，打開曲軸箱進一步檢查發現第一道主軸瓦外圍由合金的沉積。同步查閱輪機日志及監控記錄時，發現第一道主軸承溫度最近有升高1℃左右，測量該主機曲拐臂偏差發現第一道連桿曲拐臂偏差值為-0.10mm（說明書要求該道曲拐臂偏差正常范圍為+0.04/-0.09mm）,超出了正常值。

隨后對該主軸瓦進行了拆檢，發現該瓦已出現燒蝕，合金層大面積破壞，工作面有攆搟痕跡，瓦背接觸面不均衡；曲軸頸表面也出現黏連物。隨后對主軸頸進行了帆布拋光，對主軸瓦進行了研配換新，回裝后再次測量曲拐臂偏差為-0.06mm，在正常范圍內。好在發現及時，未造成嚴重后果。這就要求值班期間值班員應時刻注意溫度、壓力等參數情況，哪怕細微的變化也要及時分析變化的原因，防止問題擴大，確保設備安全；同時，應定期測量曲拐臂偏差值，結合船舶的載荷變化總結曲拐臂偏差變化規律，分析原因和發展趨勢，合理配載。

3.3 腐蝕性故障及對策

海水由于含有大量的鹽離子，是天然的腐蝕劑，海上的大氣也存在較強的腐蝕性。大海航行的船體及設備與海水接觸不可避免，為了應對腐蝕，船上也采取了很多措施，最常用的是表面噴涂和陰極保護。表面噴涂涂料能減少與海水的接觸面積，但任何涂層都會存在缺陷；陰極保護是采用電位低的材料作為犧牲品借以保護船體、管路或設備。目前兩者聯合使用是最有效的保護方法，也是目前海船、軍艦的普遍做法。但由于防護措施做得不到位，腐蝕問題經常引起設備故障。

某船可變螺距滑油乳化就是典型案例。在日常檢查中發現可變螺距槳油柜液位上漲，檢查發現液壓油已經乳化變質，滑油中含有大量海水。對該系統冷卻器上的滑油進、出管路拆卸進行進一步檢查，打開海水供應閥，滑油管路接口處有海水不斷流出，典型的串腔故障。打開冷卻器端蓋發現冷卻器芯體（銅制）與殼體（鑄鋼）間密封面銹蝕嚴重。查看端蓋安裝的防腐鋅塊，已經完全粉化，只剩下短短的堵頭，典型的電化學腐蝕。咨詢管理人員，沒有更換記錄，遺漏了該處鋅塊的更換。一般冷卻器的鋅塊更換相當簡便，費用也低廉，但由于管理的缺失造成冷卻器殼體換新，不僅時間耽誤，修復費用也較高，有時會影響船期。

3.4 輪機油水泵故障及對策

輪機油水泵在船上大量使用，也經常出現問題，集中表現在流量不足、聲音異常、運行電流大、開關跳閘等。流量不足多存在于葉輪或轉子等相對運動件之間隙過大；聲音異常多是軸承損壞或雜質進入造成運轉不平穩，該異常也會伴隨運行電流異常。

某船航行時值班巡視時，發現舵機主油泵聲音異常，導致此種問題出現分析原因可能是球頭、滑履間產生撞擊，進而使得油泵內部出現故障。如果存在間隙不當，或是異物將內部循環系統予以阻塞，油泵工作就無法保證穩定，這樣一來，主泵也會出現動力輸出異常的狀況，聲音、工作壓力均為出現異常。如果主油泵發生故障的話，設備必然會停止運行，因而要將故障設備尋找出來，并直接更換，如此可以使得損失控制在最小范圍內。如果條件允許，從事檢修工作的相關人員要徹底處理主油泵，也就是要將其中存在的雜質全部清理干凈，而且要將故障根源予以明確，在此基礎上對油泵間隙予以適當調節，并做好檢測工作。系統中的所有零部件均要進行細致排查，如此方可使得主油泵系統的維修順利完成。

4 船舶輪機設施的管理要點

輪機系統故障的類型是較多的，交匯點故障是必須要重點關注的。這里所說的交匯點，即是輪機設備中兩種系統的銜接處，這個位置發生故障的概率是非常高的，如果沒有處理到位，設備運行必然會受到影響，無法保持正常運行狀態。計算機系統設備的交匯點也會發生故障，在對進行處理時應該要將旁通交匯點設置到位，設備、回路的檢測也要做到位。為了船舶安全，作為輪機管理人員我們應該做到以下幾點。

4.1 及時發現故障苗頭

相關技術人員應該選用不同的方式篩查故障，換言之，就是在平時巡檢工作中對一些經常誘發故障問題的因素以及故障隱患實行管控，通過摸、看、聽、聞等簡單方法判斷微小的變化。摸能感受振動和溫度的變化，包括運轉的卡阻；看參數、聽聲音、聞氣味都能及時發現隱患。對一些常見的故障問題預先排查，對出現的異常表象及時進行分析，如此才能減少各類故障問題產生的可能性，在船舶行駛之前消除故障，保證船舶輪機設施的正常運轉。

4.2 準確分析故障點

針對各設備的特點，如想盡可能地將常見的故障問題排除，相關技術人員應該對這些設備常見的故障問題做出深度剖析。如果泵浦的正常磨損會造成工作電流的緩慢下降，排出壓力會逐步降低，這些都需要長期觀察參數變化；軸承的異常或異物的進入會造成工作電機工作溫度升高，聲音異常，工作電流變大，轉速降低，排出壓力降低等很多表征。管理人員分析問題應綜合各種數據，結合現場表象，判定準確的故障位置，快速準確地排除故障。

4.3 剖析故障成因

船舶輪機產生故障問題時，相關技術人員應該分析故障問題的成因，這樣才能有針對性地選擇優化對策降低設備的故障率。維護保養不到位、安裝對中不正、操作不規范都是造成故障的潛在隱患，但管理人員的責任心不強更是最大的隱患，雖然這些大多數情況下我們能及時處理排除故障，但我們管理人員的最終目標是把隱患消滅在萌芽狀態，讓設備不發生故障。

5 結語

想要更好地完成船舶輪機故障的排除，就應該明晰故障的性質，并迅速判定故障出現的位置，同時做出相應的驗證，以便采取更有針對性的辦法對故障予以處理。這個過程是極其繁雜的，唯有采取最恰當的手段，才可以更加高效地完成故障排除工作，將問題維持在可控的范圍內，避免其造成更為嚴重的后果，為船舶輪機設施的正常運行提供保證。