船舶甲板液压故障排除措施探究

摘 要：液压技术已经被深入而广泛地运用到船舶工程中，该液压系统的运行与维护也成为船舶管理人员的主要工作内容之一。船舶甲板液压故障问题已经成为船舶系统面临的主要问题，必须做好相关的设备检查与故障排除工作，只有这样才能确保船舶液压系统的安全。文章结合案例分析了船舶甲板液压故障排除的方法。

关键词：船舶；甲板液压；故障排除；措施

液压系统是船舶系统的重要组成部分，要想确保船舶系统能正常持续运转，就必须做好液压系统的维护，定期对系统中的油体进行检测，重点检查吸入管、滤器等部件，确保其处于正常工作状态，当发现问题时必须及时调查、分析，利用船舶系统安全技术知识来处理问题。

1 工程概况

某船舶在靠港装卸货过程中收到信息，甲板液压舱盖系统运转出现异常现象，舱盖液压软管频繁爆裂，导致舱口盖无法正常开关，使得船舱面不能按照常规工作，造成了无比严重的系统故障问题。

2 船舶甲板液压故障现象

2.1 查找故障

面对甲板液压系统出现的异常状况，先对甲板液压系统图进行深入地分析、掌握与了解，并参看维修记录，最终得出液压管故障问题已经存在很久，船内数根液压软管存在故障问题，曾被频繁更换，基于这样的调查结果，有必要对整个船舶系统展开调查、追踪。先检查桅屋舱盖液压泵站的油箱，其油位显示正常。开启油箱，查看内部油体有无特殊变化，用手触动油面，明显感受到了固态的油泥。在油箱外部顺着油泵吸口来找寻液压油吸入滤器，但未发现滤器。接着看向油箱内部，发现了吸油管、滤器。从而判断出油泵运转过程中，无法有效吸油，同时也会把浩瀚的空气持续泵向液压系统内部，导致其内部满腹气体，空气占据了系统内部空间，形成了高压空腔，当系统持续运转时，由于内部充斥着太多的空气，导致液流无法持续，从而出现液压冲击问题，持续的冲击与震荡，引发了软管的爆裂。

2.2 原因分析

2.2.1 液压冲击

导致液压冲击的原因有很多，具体包括以下几大方面：阀门被瞬时间地启动，或者被瞬间地关闭，导致液体高速率流动，使得液流在一瞬间出现截断、变向等问题，液流无法正常流动，系统所需的液流供应得不到满足。液流内部掺杂着气体，外面的负荷在一瞬间变化，出现脉动变化等，这些因素都将导致液压故障。同时，其他的一些因素也会对液压冲击强度造成不良影响，例如：冲击波的传递速度、液流截断的时间等。在这两个因素中，各自发挥着自己的影响性作用，具体体现在：

第一，冲击波的传递速度。用a表示，同习题所选择的材料、介质，以及自身构造等密切相关，只有在系统参数为常数时，该传递速度为定值。多数的机器油中，该传递速度a在970-1100m/s。

第二，液流截断的时间。该时间，用t表示，简单说就是液流通道开启或者关闭所需的时间，一般在几秒钟。该时间t的大小在某种程度上体现出了液流截断速度的大小。t的值越大，截断速度反而慢，系统流道中的液体压力波动则会变小，相反，如果液流截断时间t小，截断速度则会对应上升，系统内部的液压波动也会对应上升，压力冲击随之增大。

2.2.2 气蚀问题

液压冲击问题的另外表现形式为：气蚀现象。也就是高速流动状态下的液流内部的某个点，如果压力急剧升高，达到这一温度状态下液体的汽化压力时，会使得液体出现沸腾、冒泡等现象，而且液体中的特殊气体，例如：不凝性气体也会对应被分离，导致最初接连流动的液流也会在气泡的作用下出现气流、液流现象，在液流的带动下，气泡也将被带至高压区，液体在片刻间冲入气泡，会导致气泡破灭，气泡核心地带的作用力会急剧上升，达到1Gpa，整个系统的油压也会迅速上升。系统会因高压的作用出现大规模震动，并对应出现噪音，产生一种巨大的冲击力，其主要来自于系统局部的高压、高温等的持续作用，从而对整个系统、管道等带来巨大的侵蚀、破坏，导致零件的表层出现蜂窝孔，出现气穴现象。

出现气穴的最直接原因在于：液压系统内部有气压较低的部分，最典型的部位当属油泵吸入管道，其中内含一定的真空度，管路、阀门内部存在狭窄环节，当液流迅速上升时，部分地区的压力则会骤然下降，从而为气穴的出现创造了条件，气穴导致了油泵流量不足，使得整个系统的压力也不断变化，从而导致了严重的震动现象，这种震动会影响气体的流通，造成管道内部液体、气体交互式地流动，导致系统无法有效运转。

气蚀问题的其他诱因在于：建构系统的零部件、构件等都具有一定的弹性，系统内部一旦出现周期性能量时，这些弹性部件必将变形，从而导致液流同构件之间无法有效配合，出现不定期的压缩、分离等现象。其中液流遭到压缩时，会出现高压，高压过高升至液流所处环境下的汽化压力后，气泡则将破掉，破灭速度越快，对应的气蚀性越大。

3 该船舶甲板故障原因查找

结合故障后，对维修记录的查找、分析与檢查能看到，导致这一系统液压冲击的原因在于：该船舶甲板液压系统此前由于吸入管、油滤器零部件松弛的问题，导致系统内部已经吸入了大量空气，液压系统中由于气体持续渗入，导致其运转过程中冲击力上升，频度也增大，从而引发系统、管道等高强度地震动，从而引发了管道振动、爆裂的等问题，出现了非常恶劣的气蚀问题，剧烈振动的持续进行，使得吸入管的部件更加松弛，直到其最终完全脱离原位，油泵无法供应油液，系统也不能运转。振动同时又把管道中的油泥、腐蚀物等逐渐蠕动到油箱内，长期下去，油泥将沉淀在其底部，使液位镜通道无法提供油体流动的空间，失去其原有的功能和作用。

4 排除故障的方法

由于已经找到了该船舶系统的故障所在，就可以围绕故障成因进行处理，先全面清理系统，把系统中的残油换掉，更新成新的液压油。残油祛除后，应对油箱进行彻底的清理，再分步肢解油泵，将滤器彻底进行清理，重新对各个部件等进行安装。油箱内部添加洁净的液压油，再次启动油泵。再对船盖系统重新进行验证操作，将系统中的残余气体、脏污等彻底清除，油箱由于不断地换油、更新油体，使得整个系统油的质量更高，为了确保系统油的质量，应该再对油箱进行换油，经过反复的换油、运转、更新，使得系统整体上能够灵活操作，更加稳定地运行。接下来的一段时间内，整个船舶系统能够正常运转、工作，没有再次出现类似的故障问题，船舶能够走向正规的运行轨道。

5 故障后的反思

该故障过后，经过反思总结出：因为船员工作不够认真、日常的液压系统维护工作知识十分欠缺。液压系统的管理与维护，要在掌握其构造、运转原理的基础上，既要确保其无泄漏，液压油没有任何污染、杂质，同时，又要防止液压系统中渗入空气。然而，在实际的工作过程中，管理人员有失职的表现，不能依照规定、按照一定程度对系统进行维修、维护与保养，相关的设备、装置等也没能得到及时更新，从而给船舶系统带来了故障隐患。

要想确保船舶系统能健康持续运转，就必须做好液压系统的维护，定期对系统中的油体进行更新，重点检查吸入管、滤器等部件，确保其处于正常状态，当发现问题时必须及时调查、分析，利用船舶系统安全技术知识来处理问题。

同时，相关的维修工作者必须按照维修规定与纲领去展开维修、调查，要定期排查各个系统、设备、装置等的安全情况，做好各项设备的维修、保养、维护与管理，只有这样才能确保整个系统的安全。

参考文献

[1]许乐平.船舶管理[M].大连海事大学出版社，2000.

[2]《轮机工程手册》编委会.轮机工程手册[M].人民交通出版社，1992.

[3]《机修手册》编委会.机修手册（第3版）[M].机械工业出版社，1993.

作者简介：李金华（1980-），男，湖北钟祥人，本科，机械工程师，研究方向：长期从事船舶管路放样设计工作。