船舶轮机检验常见缺陷及排除措施分析研究

2021-11-27黄宇辰

科技与创新 2021年9期

黄宇辰，胡义

（武汉理工大学能源与动力工程学院，湖北武汉430061）

随着全球一体化趋势的飞速发展，中国海上交通运输规模不断扩大，船舶数量大幅增加，质量也有了明显提升。在船舶系统中，轮机占据重要地位，其性能关系到船舶整体的装载能力与航行距离，在很大程度上影响船舶安全。如今中国航海技术日趋成熟，自动化、智能化等被应用于轮机的构建，使其结构复杂程度翻倍，也更容易出现问题。对轮机进行有效检验，可及时排除故障，消除安全隐患，确保船舶航行的安全性与稳定性，为中国航海业保驾护航。

1 船舶轮机检验的主要事项

船舶轮机并非单个设备，而是一系列为满足船舶安全航行、开展各类作业、保障船员生活等需求所设置和安装的设备总和，其主要包含动力装置、辅助动力装置、舵机以及起货机、锚机等。船舶轮机所包含的设备丰富，功能完善且强大，但随着设备的升级，轮机检验工作量逐渐加大，复杂程度也有所提升。为避免在检验时遗漏项目，应对检验工作的主要事项一一列举，明确检验先后顺序，并制定详细的规范，保障工作细致全面。对船舶轮机的有效检验主要包括以下几个方面。

1.1 检验舵机房

舵机房检验工作主要是查验防滑物品及其他物品，船舶在海上航行时，依靠舵机房来调整和把控航行方向与速度，若舵机出现故障，会影响整体的安全性，因此必须保证舵机房内设备性能良好，符合相关标准与要求。为保障掌舵安全，必须对舵机房的地板进行有效防滑处理，采取各类防滑措施，如在周围区域装设安全扶手和保护围栏，在操舵装置附近设置安全扶手栏，此外，还需正确摆放舵机房内物品，避免在转向时物品掉落或移动。舵机是最重要的保护对象，需放置在牢固的储物柜中，减少与其他物品的不良触碰。另外，液压舵机动力指标必须满足航行需求，还需装设能够进行再充液的固定存储柜。检验舵机房时，应考察各处扶手和围栏的稳固性、物品摆放、舵机运行情况等[1]。

1.2 检验底层甲板

应观察轮机最底层加班是否存在积水，若有，可能是阀门实效或通路与尾轴密封不严，则应进一步检查海底阀、机舱各条通路与尾轴密封性是否良好，否则会导致积水量增加，威胁船舶安全。发现问题后，应及时对相关部位（如机舱密封装置中的阀、泵和尾轴等）进行维修保养，维持轮机稳定。

1.3 检验应急电源与消防泵

应急电源能够在遭逢突发性断电时维持机电设备的正常运转，必须仔细检查其是否能够正常启动并发挥作用，此外，对于应急消防设施如固定或移动的灭火装置也应进行试用，尤其是消防泵，必须确保一切消防设备都能正常使用，避免突发火灾，还要检查消防泵的吸入管穿入机械处是否有钢制外套保护。

1.4 检验机舱二甲板以上设备

机舱二甲板以上是许多重要装置的存放地，诸如主机操作台、发电机等都位于此处，应一一对其进行检验，必要时可拆机查看，确保各台设备装置都能够正常使用，且所有参数都在正常范围内[2]。

1.5 检验其他部位

如对锚机底部是否存在锈蚀或穿孔现象进行检验，判断起锚与抛锚操作是否符合规范；检查轮机机舱逃生通道是否通畅，防火门是否能够快速关闭和隔绝火焰，通道中耐火材料铺设是否合理；检查机舱顶部的天窗盖外部装置是否正常，通风筒的防火挡板能否顺利开闭等。

2 船舶轮机检验常见缺陷

2.1 主机缺陷

主机检验是轮机检验中的重中之重，主机性能直接影响船舶航行情况，关乎船舶安全。但主机运行状况的影响因素较多，且一般出现的问题较严重，其具体包括：主机座螺栓振动，多于主机运转频率较高时发生，或在安装过程中未能给出足够的螺栓预紧力，若不能及时处理，会产生共振影响到周边螺栓，致其松动乃至移位，最终主机尾轴线偏移，动力系统面临严重威胁。另外，当螺栓逐渐松动时，随着船舶航行，其振动频率升高、振幅增大，当出现剧烈大幅度振动时，会对轴系造成磨损，缩短使用寿命。冷却系统故障也较为常见，其中最普遍的问题是缸盖或缸套炸裂，主要原因是工作人员未能全面考虑，只注意温差变化与材料性能，忽视对内部气压与瞬间温差的检查。为提高排气冷却水的热能利用率，在设计建造大多数船舶时，会给冷却系统出水管安装闸阀，对冷却水进行加热，但与此同时，水压会随着温度升高而提升，但管道设计方案中并未考虑到高压问题，工作人员也忽视其中蕴藏的安全隐患，当蒸汽压力超出限度，就会使缸套、缸盖炸裂。若不能及时排查主机系统的安全隐患，容易导致严重后果[3]。

2.2 辅助系统与管路缺陷

船舶轮机辅助系统肩负着储存和为主系统提供燃油、滑油等的重任，常发生故障的部位主要有燃油舱、滑油舱、管道等，其具体包括：①液位计材料规格不适宜。例如在燃油舱、滑油舱中安装的液位计主要材料为塑料，若长时间使用，很容易在油类物质中加速老化，出现破损，导致可燃物质泄漏，埋下较大安全隐患。②燃油与滑油混杂。在船舶轮机中，燃油舱和滑油舱相距很近，若隔离措施不到位，容易使燃油、滑油混杂，降低能效，还可能导致轮机故障。③燃油舱柜与滑油舱柜接头处垫片材质不适宜。若使用橡胶类物质作为垫片，会受到油类侵蚀，久之，橡胶易氧化，出现发涨甚至溶解现象，将重要管路堵塞。

2.3 自动化系统缺陷

机舱自动化系统的使用能够提高各组设备的自主性，优化工作环境，自动化系统的正常运转也与船舶安全性具有紧密关联。在检验时，常见的机舱自动化系统缺陷包括：①机械设施实际运行状况与控制台结果不符，指示灯实效或不准确，电线外皮存在严重老化现象，塑料、橡胶部位也发生老化，难以正常发挥作用；②轮机机舱的挡火阀密闭性差，发生火灾时不能阻隔空气，反而加大处理难度等。

3 船舶轮机检验常见缺陷的排除措施

3.1 主机与冷却系统缺陷处理措施

主机与冷却系统缺陷处理措施具体如下：①针对主机座螺栓振动问题，应从根源入手，加固紧配螺栓，提高其预紧力。也可通过安装防绞配型螺栓解决上述问题，其使用数量保持在总数的15%～25%即可，不能过多或过少，并且要考虑到在恶劣工况下使用的螺栓质量，使用特殊材质的螺栓。②针对轴系统磨损问题，因定期对轴系统进行维修养护，使用润滑油处理易磨损部位，并对严重磨损、无法继续使用的零件进行更换，若螺栓出现松动，应及时调整。③应改进冷却系统避免缸套与缸盖炸裂，具体步骤为根据实际使用需求，选择适宜的缸盖、缸套材料并做好性能参数检测，测试缸盖受力情况，并据此确定安装构架。同时，应在系统内增设监测设备，观察温度、气压，对冷却水管路安装安全阀，控制冷却水套内气压，减小瞬间产生的温差值，保障冷却系统安全，避免缸套与缸盖炸裂。

3.2 辅助系统与管理系统缺陷处理措施

辅助系统与管理系统缺陷处理措施具体如下：①为有效解决辅助系统燃油与滑油混杂问题，应增加二者距离或进行隔离，可分别在燃油舱与滑油舱中设置空舱或压载水舱，达到隔离效果，也可适当改变两者位置，增加间距，从而减少液位计老化破损导致的油类泄漏事故；②更改燃油舱柜结构，例如使用鹅颈式结构，使得空气管道位置更加合理，使气体能够有效排出，避免可燃气体聚积增大爆炸风险，此外，应更换老化管道，有条件的可换用耐腐蚀管道材料；③在机房消防管道安装截止阀，调控内部压力，使其维持在合理范围，加大消防用水射程；④安装管道与相应装置连接生活污水排放接头与废水处理装置；⑤更换消防、主辅机等设备中的管道，选用耐腐蚀材料[4]。