解析老龄船舶轮机管理技术分析

王显明

摘 要：本文根据作者多年从事船舶轮机管理工作的实际情况对老龄船舶轮机机电设备管理以及船舶轮机安全体系运行管理两个方面较为常见的问题，提出了相应的预防措施和解决方案。

关键词：老龄船舶；技术分析；轮机管理；

前 言：

随着我国航运事业的快速发展，船舶的拥有量大大提高，对于船舶的管理，越来越引起广大港航管理人员的重视。但是，这些地方中小型航运企业从经济效益和经济能力方面考虑，多采取保持现有老龄船舶的适航性和购置国内外二手船舶来维持、发展自己海运能力的营运管理方式。为降低成本，船东们还尽量延长现有船舶的使用寿命。已营运了20 多年，甚至更长时间的老龄船舶在船体结构、机电设备等方面存在的问题远远严重于适龄或较新的船舶，而船舶需要在各种海况、气象条件下航行，船体和机电设备的安全性能必须足以抵抗各种恶劣的航行环境条件。在这种条件下，船东或航运管理企业如果在航运和船舶管理上麻痹松散，则易导致船舶海上事故频发，同时也使海洋环境污染严重加剧。为了使船舶更加安全地营运，防止船舶污染海洋环境，同时为船东创造更佳的经济效益，现就本人在老龄船上工作所遇到的船舶机电设备状态和机舱安全体系运行管理失效两个主要问题进行分析，并就老龄船舶轮机管理工作应如何更好地开展，以及维护管理中的一些预防和解决方案，为同行提供参考。

1 常见主要问题的预防和解决措施

老龄船舶的机舱设备故障率远高于适龄或新造船舶，问题也主要体现在以下几个方面：首先是船舶动力装置和辅助机械设备方面，其中主要体现在船舶主，副柴油原动机组及其增压系统，辅助锅炉设备系统，燃油系统及其净化设备；其次是机舱管路系统；第三是船舶电气系统方面；第四是船舶轮机技术文件和资料的保存和维护方面。

1.1 船舶主、副柴油原动机及增压系统

在老龄船舶中，船舶主、副柴油原动机较为常见的是活塞环-缸套系统存在磨损率偏高的问题以及由此而引起的一些附带效应（如功率不能正常发挥、耗油量大等问题），给企业带来很大的经济损失。为避免活塞环-缸套系统的过度磨损， 在管理中应采取以下措施：

（1） 供给品质较高的燃油，最大限度提高燃油分油机的分离效果，选用合适的燃油细滤器，或尽可能用自动反冲洗滤器。

（2） 选择合适的气缸油与注油率。由于燃油含硫较高，主机都使用加入碱性添加剂的气缸油。气缸油的品种和规格，通常应在主机制造厂推荐的范围内，对气缸油的供油量，各制造厂要求不一致，所以使用中一方面要考虑说明书的要求，另一方面也要视主机气缸内的实际情况来定。适量的进油能使缸壁获得较好的润滑。注油率太大，不仅造成浪费，而且会增加活塞头部积碳、污染透平、活塞环槽结碳、粘住活塞环、造成断环、拉缸，对主机正常运行不利；注油率太小，难以形成完整的油膜，活塞与气缸干磨、漏气、咬缸，有时会产生严重的故障。

（3） 保证进入缸壁内的润滑油洁净。对于十字头式柴油机，应选用与燃油匹配的合适碱度的气缸油；对于采用飞溅润滑的筒形活塞式柴油机，应确保滑油分油机在柴油机运行时高效运转，注意润滑油的质量和数量，定期化验，按时更换润滑油。而老龄船舶的主副机增压系统也经常出现喘振、增压压力偏高或偏低、排气温度偏高、增压器强烈振动和轴承损坏等故障。

在增压系统的管理工作中，应完成下述工作：

① 柴油机的运行期间应按照增压器说明书保养手册的要求做好运转参数的记录工作，即时分析参数的变化规律，根据实际情况了解增压系统的运行状态。

② 为了避免和减少柴油机的喘振， 柴油增/减速应缓慢进行，除非紧急情况。

③ 按照保养手册的要求或实际情况，定期清洗和拆检增压器，定期清洗空冷器。

④ 由于船上废气锅炉烟侧如果积聚灰垢严重时，会导致增压器效率的降低，增压压力的降低，因此必须定期进行锅炉的吹灰工作。

⑤ 注意增压器轴承的维护和保养。关键是要注意保持润滑油的清洁，按规定的时间更换，其次运行中要特别注意润滑油的流动情况，以及轴承处的滑油进口压力和出口温度。

1.2 辅助鍋炉设备系统

老龄船舶中，辅锅炉系统常见的故障主要体现在燃烧性能和锅炉汽系统和水系统两个方面。在燃烧性能方面，锅炉常见故障为：点不着火；燃烧不稳定，甚至可能在运行中突然熄火；锅炉喘振（炉吼）。

在锅炉汽水系统方面常见的故障有：锅炉失水，即锅炉水位低于最低工作水位； 锅炉满水，即锅炉水位超过最高工作水位； 锅炉受热面管子破裂，锅炉烟囱冒“白烟”（水雾）。因此，在老龄船的辅助锅炉运行管理中应注意以下几个要点：

（1） 燃烧器的使用管理要到位，应保证在安装或清洗保养后的重新安装应使喷油器的中心线与喷火口轴线一致，避免偏斜喷射，同时防止喷孔结焦和喷油器漏油，可从燃烧火炬的不对称状况和炉膛底部的积油量来判断。

（2） 锅炉在点火之前准备工作必须到位，首先锅炉周围应保持良好的通风环境，避免杂物堆积，油气聚集，锅炉系统所有的阀门处于正确的位置，附属系统如热水井、供水泵、滤网、风机、供油系统等都处于良好的准备状态。

（3） 在船用锅炉的上水、点火升汽以及供汽过程中，工作要到位。上水时，检查热水井水位、水温和水质是否正常；锅炉的冷态点火操作应谨慎，充分做好预扫风和后扫风的操作，最好采用手动点火，这样可最大限度避免锅炉冷爆。点火加热过程中，速度不能太快，先小火多次燃烧，可在首次点火的第一个小时内，每烧1～2 min 就熄火8～10 min，以后每次可适当延长燃烧时间和熄火时间，直至锅炉压力达到0.1 MPa 后，再改小火连续燃烧。锅炉供汽之前应对蒸汽管路进行暖管和疏水工作，即微开蒸汽阀，同时开启蒸汽系统各泄水阀，时间不宜过短（不少于15～20 min），这样可充分避免管系产生较大的热应力和“水击”现象，避免损坏管路阀门和设备。

（4） 锅炉运行中水位、气压和气温的监视和调节控制要到位。锅炉水位的变化会使气压和气温产生波动，甚至发生满水和缺水的事故，水位计应定期进行冲洗，一般每4 h 一次，通过冲洗水位可判断锅炉的“缺水”状况。锅炉正常运行时气压保持稳定在正常范围内，不得超过最高允许工作压力，蒸汽温度也是重要的控制參数之一，气温偏离额定值过大会影响锅炉运行的安全性和经济性，气温过高会加大金属材料的蠕变和损伤疲劳寿命，甚至造成过热管路的损坏，一般中、低压船用锅炉没有减温调节装置， 可通过改变烟侧流量的大小或炉膛风量的大小或燃烧状况来调节温度。

1.3 机舱燃油系统及其净化设备

对老龄船舶进行管理的中小型私营航运企业在船舶上使用的燃油，很大可能是在国内一些不正规的小供油公司加装的相对品质较差的燃油，可称之为劣质燃油，使用此类燃油时对柴油机良好工作性能影响很大。由于此类燃油粘度、密度过大，含有的不燃杂质过多，通过分油净化设备的净化效果也变差，从而使柴油机的燃烧情况明显恶化，造成烟囱冒黑烟，废气锅炉烟侧脏堵甚至着火，柴油机运转性能明显下降，因此，在船上加装此类燃油的情况下，根据船上设备特点和具体条件，可以采取以下一些管理措施：

（1） 根据不同类型柴油机的具体情况，使喷油始点提前2℃～3℃，这样可使爆压提高2～4 kgf/cm2（1 kgf/m2 = 9.807 Pa），从而改善燃油的燃烧状况。主机带有VIT 装置的，可采用手动调节机构并根据燃油发火特性调整喷油定时的方法来达到效果。

（2） 此类燃油的粘度应根据具体情况作相应调整。以笔者工作过的某船为例，该船主机燃用IFO380燃料油，其粘度计控制的粘度为15 mPaS（允许范围为12～20 mPaS），而相应的燃油温度范围为115℃～140℃，此时根据加热器的能力情况，相应的提高燃油加热温度10℃～25℃， 此高粘度的燃油再加热使粘度降低到推荐值附近，使柴油机的运转状况可以得到较好改善，柴油机的转速和扫气压力可有明显提高。

（3） 由于此类燃油的比重太大、杂质太多，在使用离心分油机时会遇到很大困难，会从分油机的出水口排出大量水和油渣，并且跑油现象严重。为解决这个问题，可以对分油机采取以下措施：

① 将分水机和分杂机串联使用，既要避免大量跑油，又要使日用油柜能够补油。可将分水机进油管和排油管用软管连接起来，只使用分水机的吸油泵而将分水机旁通，这样燃油只经过分杂机一次分离净化。虽然这样处理效果欠佳，但主机的运行参数不会有很大改变。不过，由于水分不能在分油机中分离出去，必须使燃油在沉淀柜充分沉淀，并经常在沉淀柜放水和排放油泥。

② 根据船上分水机的具体情况，可采用自制特殊比重环的方式， 来尽量减少出水孔的跑油现象。以笔者曾经碰到过的事例为例，分水机采用日本三菱SJ 系列。分水机的比重环已根据说明书选用了最小尺寸68，但这时跑油现象仍然严重，因此自制67 和66.5 两个比重环，经装入调试，最终66.5的比重环可以达到减少跑油的效果。虽然这将使燃油的净化效果变差，但在特殊情况下也是一个行之有效的方法。

（4） 此类燃油还可采取加入燃油分散剂的方法，来提高燃油燃烧品质。例如使用燃油处理剂（PEROLIN 622DE），这是一种油溶型自行分散的低粘度液体。使用时参照说明书按一定比例和燃油充分混合，可以稀释燃油、溶解油泥、改善燃烧和减少冒黑烟等现象。柴油机燃用化学处理后的燃油，运转状况和使用正常燃油相比无明显差异，柴油机转速和功率恢复正常。

1.4 机舱管路系统

当船舶服务营运长达一二十年之后，老龄船舶的机舱管路系统已是锈迹斑斑、腐蚀严重。即使通过适当的维护保养，可在一定程度上减缓机舱管系的锈蚀和腐蚀，但管系老化和锈蚀等问题仍然无法解决，尤其是机舱海水管系。因此，为防止机舱管系（尤其是海水管系）的腐蚀，一般可采取以下措施：

（1） 轮机人员进行维护保养更换海水管路时，根据不同环境合理选用海水管系材料是很重要的一步。由于海水在管道内部是流动的，水的流动速度越快，越容易发生紊流，特别是含盐量及含砂量高的海水，会使海水管系的磨蚀和腐蚀加快。因此，海水流动大的环境下要用质量好的材料，流速较小的条件下可以选用质量一般的材料；尽量使用直管以保持最短的路线连接；使用弯管时要注意使弯管半径保持一致；要用准化的管件，不要随意使用粗糙的产品。

（2） 从安装更换管路位置方便与否的角度出发，轮机人员在更换被腐蚀管段比较困难的地方（如机舱舱底、管子弄等），尽量采用内壁涂塑的无缝钢管；海水管段尽量不采用不锈钢管，并在较难更换管路处的管路管壁适当加厚，从而增加抵抗腐蚀时间。

（3） 在维护保养过程中，换新管路时应避免使用与原材料不同的管子，并且在安装之前应对新管路进行防腐处理。鉴于船上的自身条件，采用打磨锈斑、涂刷防锈漆的方式来进行。在管系的长期保养工作中，对管路的外表面应进行定期除锈并补刷防锈漆，及时清除附着物、保持管壁清洁。

上述措施均可在一定程度上减缓管系的腐蚀。

1.5 船舶电气系统

老龄船舶的电气系统，在船舶的多年运行中，加上海上潮湿高温恶劣的环境，电气系统的设备、零部件、电气线路等都不可避免地受到腐蚀和老化损害，严重影响船舶的安全营运。船舶电气设备及系统中的故障在实际操作中错综复杂，此处将结合工作经验就一些常见的故障进行分析、解决，以供参考。

（1） 在电气系统的接触器、热继电器和主开关断路器，自动开关方面，常会出现下述故障：

① 接触器：触头过热或灼伤或熔焊———可能铜触头长期工作没保养，或触头弹簧压力减小，或在密闭的控制箱中使用环境温度过高； 触头过度磨损———操作频率过高，或负载侧短路；线圈过热或烧损———电源电压过高或过低，或操作频率过高（交流），或线圈机械损伤绝缘损坏，或运动部件被卡住。

② 热继电器：接入后主电路不通———热元件损坏，或外接线螺钉未拧紧；接入后控制电路不通———触头烧坏，或动触片弹性消失，动、静触头不能接触；热继电器动作频繁———整定电流值与被保护设备额定电流值不符，或双金属元件产生变形，或久未校验、灰尘堆积、生锈、动作机构卡住或磨损。

③ 主开关断路器，自动开关：温升过高———触头的压力降低太多，或触头表面过分磨损或接触不良；辅助开关发生故障———辅助开关的触头桥卡死或脱落，或辅助开关的传动杆断裂或滚轮脱落。

（2） 在发电机和电动机方面，常出现以下故障：

① 配电屏上频率波动，实质为交流发电机电压不稳———励磁装置各个元件有接触不良之处，或自动调压元件性能不稳、电刷接触不良。

② 原动机转速已达到额定值，但交流发电机发不出电———失去剩磁，或励磁绕组有故障、有接触松动和接触不良，或熔断器烧断，电刷和滑环接触不良、电刷压力不够。

③ 交流异步电动机无法启动———电源线路有断线处，检查熔断器及开关接头和接线处是否有中断或松脱现象，或定子绕组有断线处。

④ 交流异步电动机运转时速度变慢，发出异响声———经检查三相电流严重不平衡或单相为零，另两相电流增大，可断定为某相电源线断线，或定子绕组有单相断线。

（3） 蓄电池方面的故障，按船上实际情况有“酸性蓄电池”和“碱性蓄电池”之分：

① 酸性蓄电池电池极板硫化———由于长期充电不足，或过量放电以及放电后未及时充电，此时应更换电解液，进行多次充电及放电处理，调整电解液比重直到正常值。

② 酸性蓄电池内部短路———由于隔离板损坏或电池底部沉淀物聚集过多，此时，应更换新的隔离板，或清除沉淀物，检查极板组中有无导电物隔在正负极板之间后加以清除。

③ 碱性蓄电池容量下降———電解液使用过久，经常充电不足或很少过冲电，电解液杂质过多。

④ 碱性蓄电池电压不正常———开路电压太低（蓄电池外部短路或漏电），或极板间有沉淀物或电解液量不足，或接点接触不良、电阻太大。针对以上老龄船舶电气系统的一些常见故障，轮机人员可以采取相应的措施预防和解决，但同时要求轮机管理人员平时就要熟悉电气设备的性能和技术资料，有计划地做好电气设备系统的保养和维护工作，从而保证电气设备始终处于良好的工作状态，保证船舶的正常安全营运。

结论

在船舶营运中，老龄船舶的轮机管理工作，是航运企业、尤其是中小型民营船运公司管理工作中的一个重点和难点。本文对较为常见的一些设备故障和管理问题进行分析解决，可为日后实际管理工作提供参考。由于老龄船舶的机电设备状态实际工作中更为复杂多变，为了船舶更加安全地营运且防止船舶污染海洋环境，这个课题值得广大轮机管理人员后期进行更深入的研究与探讨。