船舶故障实例分析

许明华

应用研究

船舶故障实例分析

许明华

（福建船政交通职业学院，福州 350007）

现代船舶设备很多，故障也很多。为了保证船舶安全航行，分析一些最常见故障，如船舶柴油发电机、舵机和船舶电网绝缘等故障，通过船舶这些故障实例分析，对船舶故障查找排除提供参考。

船舶 电网 柴油发电机 故障

0 引言

随着现代船舶设备不断增多，船舶设备故障也越来越多，为了保证船舶航行的连续性和可靠性，确保船舶安全航行，这就要求船舶管理人员对各设备的工作原理、特点和操作注意事项等详细了解，并掌握该船容易出现故障的特殊信息。如：主机及主机遥控特点、主发电机、主配电板、船舶控制及报警系统、舵机等甲板机械，等等对该船的设备故障排除和工作有很大帮助[1]。

1 交接时注意事项

船员刚到船上工作时，按照有关规定做好交接工作是保证船舶安全航行的一项重要工作。由于船舶种类繁多，船舶自动化程度不同，建造不同国别，船舶的设备厂家也不同，这就给新调任接班的船舶管理人员工作带来很多困难。而且船舶处在继续航行，船舶交接班时间一般很短，这就要求交接班双方要抓紧时间，做好船员交接工作。为了更好的开展工作，交接时注意事项是[2]：

1）应尽快熟悉适应新环境，要较快地熟悉掌握全船的电气设备，以及了解整个船舶特点。交接时多听船上人员的介绍，重点设备的控制系统到设备现场做重点介绍，必要时可做现场示范操作，有关技术资料修改或与实际设备不同的地方需予以指明。

2）接班船员在交接结束后，应仔细阅读本船电力系统图、电气设备布置图、电气设备原理图、电气设备接线图等技术资料，熟悉重要设备的控制原理及控制开关的具体位置，尽快掌握全船设备的工作原理和操作，确保设备正常运行[3]。

3）尽快熟悉全船的电气设备的布置位置，对照全船电气设备布置图，记住船电气设备的布置位置，有哪些设备在什么地方做到心中有数。

4）熟悉配电板、分配电箱以及各分配电箱中都控制哪些负载等。做好交接工作日志和设备的维修保养记录。

2 维护管理

船舶管理人员对船舶设备的维护和保养，直接关系到船舶安全航行，为此须做好各设备维护保养工作，以避免故障的出现，例如：

1）船舶主配电板的管理和维护。做好电气清洁，以免绝缘下降。检查导线接头是否松动。严禁配电板前后堆放杂物。活动的零部件应涂上润滑油脂，以减少磨损避免卡住。损坏的零件应及时更换。定期清除灭弧罩、栅片上的烟灰，保证触头接触良好。检查所有指示灯，如有烧毁及时更换。检查配电板所有按扭、控制转换开关，如发现卡住、接触不良，应及时更换[4]。

2）甲板机械管理和维护。主要检查设备水密情况，保证船舶甲板电气设备绝缘良好。做好甲板机械的电机、电器设备的维护保养工作，维护检查电磁制动器，保证甲板机械活动部件工作正常。调整所有电器的吸合值和释放值，检查所有接触器、继电器线圈是否断路、短路现象。

3）主机和发电机维护管理、冷却系统的维护管理，如：检查膨胀水柜；检查和调整缸套水温度及缸套水压力；检查主、副机海水泵的工作是否正常。滑油系统的维护管理，如：检查和调整滑油压力；检查滑油循环柜以及滑油温度等。燃油系统的维护管理，如：检查燃油日用柜；检查和调整燃油压力和燃油温度；检查喷油等设备的工作是否正常。增压系统的维护管理，如：检查增压器冷却水温度；检查增压器的转速和扫气压力；检查增压器涡轮端的进口废气温度及增压器的运转是否正常[5]。其他方面的维护管理及注意事项，如：各缸排烟温度是否正常；定期加油部位；检查配电板参数，如电压、电流、频率和功率等是否正常。

船舶管理人员只要做好以上各个环节，把船舶设备故障减少到最低限度，才能确保船舶航行的安全。

3 故障实例分析

3.1 船舶主发电机故障

起动主发电机后，检查发电机的电压和频率正常。当合上主开关，带上轻载负载时，发电机频率不变，电压有所下降，还能保持在正常值范围内；当增加负载时，主发电机频率还是保持不变，但电压明显下降，而后发电机主开关跳闸。

故障查找和分析：该发电机为无刷同步发电机，从现象上看首先判断为发电机励磁系统故障，更换发电机励磁调节器（AVR），重新起动主发电机，故障现象还是一样。再次检查发电机的交流励磁机也是没有问题，无刷同步发电机工作原理如图1所示，解体发电机后，发现旋转整流器中的一个共阴极二极管击穿断路，更换该二极管，重新起动发电机，工作正常[6]。

图1 无刷励磁系统原理接线图

3.2 船舶舵机故障

船舶在正常航行，1号舵机工作在自动舵状态，但船舶已偏离航线报警。值班二副切换为随动舵，准备纠正偏离航线，当操作右舵时，舵叶可跟随转动；当回舵或左舵时，舵叶不动作，纠正几次，最后舵机工作在右满舵，二副只好切换到2号舵机工作。

故障查找和分析：检查故障1号舵机发现，操作左、右舵时，控制左舵、右舵控制线路的继电器都有动作。继电器是控制舵机电磁阀，控制舵机的左右舵。再检查舵机的控制电磁阀，发现左舵电磁阀没有动作，检查电磁线圈也没有烧焦痕迹，电磁阀是导通的，说明电磁阀是好的。用万用表电压档测量电磁线圈两端没有电压。再次检查左舵控制继电器触头，发现继电器触头夹住了一只小蟑螂，导致继电器触头接触不良。清除蟑螂并清洁触头，舵机恢复正常工作[7]。

3.3 船舶锚机故障

船舶锚机为电动锚机，当时船舶为了躲避台风，在避风锚地正在抛锚。锚刚入水锚机就无法工作，按控制按扭没有反应，锚机不工作，无法继续抛锚。

故障查找和分析：首先以为主配电板锚机开关跳闸。检查发现锚机供电情况正常，打开控制箱继电器、保险丝、接触器都无烧焦痕迹。水手长不知道为什么抛锚中间突然无法操作，得到水手长回答是，只好继续排除故障。热继电器复位按扭，听到热继电器复位触头动作声音，锚机恢复正常工作。从故障排除分析原因是抛锚时，水手长操作不当，错误按下起锚按扭，导致锚机过载而跳闸。

3.4 船舶绝缘故障

1）故障现象：船舶在正常航行，主配电板220 V电网绝缘低报警，绝缘报警指示灯由快变为慢闪；按下复位后，绝缘报警指示灯熄灭。检查220 V电网绝缘电阻，发现绝缘电阻恢复正常值范围，可是一会儿又出现同样的故障现象[8]。

故障查找和分析：这次出现220 V电网绝缘低报警，是由于轮机人员在甲板维修时，电焊机电缆线经常移动，电缆线外层磨损损坏和船体接触。由于船舶航行震动，电焊机电缆线损坏部位时有与船体接触，因此出现多次电网绝缘低报警，修复损伤电缆线，绝缘故障排除。

2）故障现象：船舶晚上停靠码头卸货作业，220 V电网绝缘突然发出报警。

故障查找和分析：排除故障还是拉电查找法，由于甲板照明投光灯烧坏，为了保证工人装卸作业，增加甲板照明亮度，临时在甲板安装照明。故障查找发现临时增加甲板照明电缆线从水密门穿过。按照船舶保安要求，应关闭水密门，把临时照明电缆线被关闭水密门夹住损坏，修复损伤的电缆线，绝缘故障排除[9]。

3）故障现象：船舶正常航行，出现了主配电板380 V电网绝缘低报警。

故障查找和分析：还是通过拉电查找法，断开中央空调控制箱的闸刀开关，380 V电网绝缘故障停止报警，说明从配电板到中央空调控制箱的电缆线绝缘是好的；由于中央空调结构比较复杂，供电设备有压缩机、电磁阀、制热水泵、制冷风机盘管水泵、冷却水泵和风管式室内机等，因此排除故障就比较困难，只能逐一排查，最后发现一台风管式室内机原来是集中空调管的凝结水刚好滴入，使电网绝缘下降。

3.5 船舶主配电板故障

并车时接入同步表，无论怎样改变柴油机油门，同步表指针还是不转，并车无法操作，并车同步表接线原理如图2所示：

图2 同步表接线原理

故障查找和分析：开始认为是同步表损坏，因为同步表为短时工作制。检查同步表线圈正常，再检查连接同步表的三相电压，发现电压互感器三相电压不对称。原来有一熔断器烧毁，使同步表无法正常工作。更换熔断器后并车可以正常操作[10]。

3.6 船舶主发电柴油机故障

船舶起锚准备离泊，主配电板上频率表、电压表波动剧烈，突然船舶主开关跳闸，全船失电，伴随听到运行的船舶柴油发电机异常声音。停止该运行发电机，立即起动备用发电机组投入运行。柴油发电机机械式调速器原理如图3所示。

图3 机械式调速器工作原理图

（1-转轴 2-飞铁座架 3-飞铁 4-套管 5-调速弹簧 6-固定部分 7-调整螺钉 8、9-杆）

故障查找和分析：主开关跳闸后，听到运行柴油发电机的有异常声音，调节油门失去控制。果断切断油门，停止该机组运行，以避免故障进一步扩大，拆解调速器发现调速弹簧断裂，飞铁和管壁严重磨损。更换调速器后，该柴油发电机组恢复正常，故障排除[11]。调速弹簧断裂原因分析：船舶锚机起锚时，正确使用锚机应该是减小锚机对电动机的冲击，不能用锚机拔锚出土，通常可以待船身向前移动，锚链松弛后，再缓慢绞收。锚链拉得很紧，锚机吃力过大，不能硬绞，使发电机负荷处在重载、轻载不断变化，柴油发电机调速器弹簧松、紧不断变化，终致弹簧疲劳断裂[12]。

4 结语

通过这些故障实例分析。对船舶设备许多故障，起到抛砖引玉的作用。船舶设备的故障很多，如：绞缆机故障、室外照明绝缘故障、电磁阀故障等。无论是设备老化，还是人为引起的故障，都需要轮机管理人员不断学习总结经验，提高自己分析和故障排除能力。必须从实际出发，灵活运用基本理论，总结经验，才能分析处理各种问题。希望通过这些故障分析细节和排除，给船舶管理人员以后工作有所帮助。

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[2] 赵亮. 船舶电气设备故障类型与排除方法探讨[J]. 中国设备工程, 2018,（8）: 40-41.

[3] 贾广付. 船舶柴油机故障实例统计与FMECA分析[J] . 河南科技, 2020,（8）: 52-54.

[4] 张海继. 船舶电气设备故障及其检验技术探讨[J] . 山东工业技术, 2019, 0(4): 59-59.

[5] 耿志爱, 温余霞. 主配电板故障实例[J]. 航海技术, 2018,（2）: 58-60.

[6] 刘建安. 船舶电站常见电气故障分析与处理[J]. 机电技术, 2019, 0(3): 80-82.

[7] 孙希孝. 船舶电气设备故障类型与排除方法研究[J]. 科技资讯, 2019, 17(22): 73-73.

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[9] 陈金刚, 侯昭霆, 孙剑超. 三相异步电动机绝缘故障分析与处理[J]. 船电技术, 2021, 41(6): 112-114.

[10] 苑仁民, 刘洋. 船舶电气设备常见故障实例分析[J]. 船电技术, 2015, 035（004）: 78-80.

[11] 任海兵. 船舶电气的发展及其设备故障的排除分析[J] . 中国水运, 2020,（2）: 64-66.

[12] 刘太民, 郑齐清. 某船锚缆机转速低故障实例[J] . 航海技术, 2018,（2）: 47-49.

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

许明华（1963-），男，本科，教授，主要从事船舶电气及自动化研究。E-mail: 71834643@qq.com