船舶轮机设备故障处理浅谈

理维华

（中国海警某某船，山东 青岛 266000）

在当前时期，国内经济的发展速度持续加快，国际贸易蓬勃发展，海上运输受关注程度明显提升。从海上运输现状来看，远洋船舶数量大幅增加，若想使得海上运输管理真正做到位，轮机设备运行更显重要，尤其要在发生故障后排除故障的时效性，如此方可确保船舶安全，保证运输周期。当然，想要达成目标，相关人员就要对船舶机械熟知，对可能出现的问题有清晰的认知，并掌握排除方法，确保故障产生的影响可以得到有效控制。

1 船舶轮机设备经常出现的故障

1.1 柴油机故障

船舶柴油机是船上最主要的动力机械。柴油机处于运行状态时，拉缸、烧瓦等异常磨损故障发生的概率是较高的，从其表现形式来看，柴油机虽然能够运行，偶尔会发出异常声音，如果对此不重视，检查工作不到位，潜在故障无法顺利排除，久而久之，会以不可预料的故障呈现出来。若有异常磨损，会导致内部排气温度逐步升高，曲轴箱甚至会冒烟，排气异常也随之发生。对磨损发生的具体原因予以分析可知，柴油机使用的润滑油存在质量问题是最常见的，如此就会使得缸体内部的摩擦越发严重，缸体温度就会变得较高，金属部件在没有得到充分润滑的情况下依然保持运动，这样就会使得摩擦加剧，后果就是拉缸、烧瓦等严重事故。这里需要指出的是，润滑油的质量达不到要求，或是已经变质，拉缸故障同样是无法避免的，尤其是天气情况较为恶劣，柴油机发生爆缸的概率也会大幅增加。导致此类故障出现的原因多是未能建立合适的油膜。

1.2 油水泵故障

油水泵是船上比较多的一种设备，输送能量，润滑、冷却设备都需要它。当油水泵发生故障时，其工作状态就会异常呈现，此时，工作电流、启动电流及电机速度都会发生变化，而且无法保持正常的排出压力，有时伴随震颤及异常声音。 油水泵故障呈现的后果是多样的，有电机烧毁、运转卡死跳闸，排量下降，声音异常、异常振动等。

1.3 腐蚀性故障

船舶在高温、高湿、高盐的海洋环境中航行，船体及船用设备会受到严重的腐蚀，不仅会影响船舶的结构强度，还会缩短船舶设备的使用寿命，直接影响船舶行驶的安全性和可靠性。从腐蚀机理的角度来考虑，船舶腐蚀主要是金属腐蚀，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。化学腐蚀是氧化剂和金属表面接触,发生化学反应导致的腐蚀。电化学腐蚀是金属指发生电化学反应导致的腐蚀。两种腐蚀形式在船上都处处存在，也给船舶管理带来了很多麻烦。

2 船舶轮机设备故障类型

2.1 单一型故障

单一型故障顾名思义比较简单，容易查出故障点。例如，螺栓断裂、管路锈穿流体外漏、拉缸等。该类问题一旦出现能及时发现，不用深度查找故障点。但也应及时分析故障原因，原因也可能是多方面的，无论怎样，都应避免类似问题再次发生。

2.2 串腔型故障

串腔型故障主要像冷却器的两种介质间、空压机气腔与冷却水腔之间等，主要性能特征就是由于温度不同、压力不同的两种介质可以进行隔离热交换，在进行热交换的工作过程中，由于两者之间密封面或胶圈破坏而出现串腔故障。

2.3 旁通型故障

旁通型故障主要是存在于流体介质在系统内部出现的泄漏，主要发生在安全阀或溢流阀以及各种节能恒温器等器件。交点是在当一个流体工质的内部溢流阀门参数发生变化的过程时，工质的内部流体就会通过溢流阀门，直接向外流通到其他的工质溢流参数中，造成主流路压力降低，流量减小。

2.4 共用型交点故障

共用型交点故障是指两套设备独立运行时出现同样故障，从而导致节点无法在它所控制的两个设备之间正常运行。例如，船舶的变螺距系统在正常工作的某一时刻突然失灵，紧急启动另一套泵组也不能恢复正常。其原因一般可直接排除泵组问题，而应去查找其共用部分。

3 解决船舶轮机设备常见故障的有效方法

3.1 柴油机拉缸及对策

在船舶航行时，轮机设备发生故障的概率是较高的，尤其是柴油机拉缸故障较为常见，由于其危害性比较大，因而要对此加以重点关注。众所周知，当柴油机开始工作后，系统内部必然会出现摩擦而引起零部件磨损，为了减少摩擦力和零件的磨损，需在相对运动副表面创建一层油膜，用油膜来减少运动副之间的摩擦力，保护运动副不受伤害。如果相对运动副表面的油膜不能建立，运动副接触面就会出现异常磨损，不仅增加了摩擦力，也降低了零部件的使用寿命，其正常运行就会受到影响。

拉缸就是在柴油机活塞、活塞环与缸套之间出现的异常磨损。柴油机正常工作时，在活塞、活塞环与缸套之间建立一层油膜，减小摩擦力、减少磨损及降低噪音。当油膜不能正常建立或破坏时，在高压力、高温度燃气的共同作用下，局部干摩擦产生的热量引起金属的熔化、粘连，形成粗糙的表面，同步产生塑性变形等严重问题。这个问题会使得柴油机的内部油温升高，柴油机负荷升高，后果就是曲轴箱冒烟，甚至由于局部高温冷却水出现汽化造成水循环受阻，最终是缸套与活塞黏连在一起而抱死。导致此种故障发生的原因是较多的，最根本的原因是油膜的破坏，而油膜破坏有很多种情况，常见的是磨合期的高负荷运转、活塞环的间隙过大或过小、燃烧不充分产生的颗粒物、冷却不足造成油膜表面汽化等，每个因素都会导致油膜破坏出现干摩擦。避免这些问题出现就需在柴油机运行管理上多加注意，如磨合期的运行负荷需从小到大，转速由低向高，科学合理地分配时间；工作期间需按照说明书要求定期吊缸检查，更换不合格的零部件；定期抽检喷油器检查雾化质量；注意冷却水的投药处理及保持冷却腔的清洁。只有提供油膜建立的良好环境，才能避免拉缸问题的出现。

3.2 柴油机烧瓦及对策

烧瓦是柴油机回转件之间经常发生的异常磨损，也是回转机械最常见的故障，主要也是由于相对运动副之间不能形成正常的油膜，造成非正常磨损，严重时出现的烧熔现象。某轮机人员在日常清洗主机滑油滤器时，在滤筒底部表面发现金属亮泽，细观察为金属颗粒，滤器清洗后在清洗容器底部也发现沉积有金属碎屑。此碎屑引起管理人员重视，打开曲轴箱进一步检查发现第一道主轴瓦外围由合金的沉积。同步查阅轮机日志及监控记录时，发现第一道主轴承温度最近有升高1℃左右，测量该主机曲拐臂偏差发现第一道连杆曲拐臂偏差值为-0.10mm（说明书要求该道曲拐臂偏差正常范围为+0.04/-0.09mm）,超出了正常值。

随后对该主轴瓦进行了拆检，发现该瓦已出现烧蚀，合金层大面积破坏，工作面有撵擀痕迹，瓦背接触面不均衡；曲轴颈表面也出现黏连物。随后对主轴颈进行了帆布抛光，对主轴瓦进行了研配换新，回装后再次测量曲拐臂偏差为-0.06mm，在正常范围内。好在发现及时，未造成严重后果。这就要求值班期间值班员应时刻注意温度、压力等参数情况，哪怕细微的变化也要及时分析变化的原因，防止问题扩大，确保设备安全；同时，应定期测量曲拐臂偏差值，结合船舶的载荷变化总结曲拐臂偏差变化规律，分析原因和发展趋势，合理配载。

3.3 腐蚀性故障及对策

海水由于含有大量的盐离子，是天然的腐蚀剂，海上的大气也存在较强的腐蚀性。大海航行的船体及设备与海水接触不可避免，为了应对腐蚀，船上也采取了很多措施，最常用的是表面喷涂和阴极保护。表面喷涂涂料能减少与海水的接触面积，但任何涂层都会存在缺陷；阴极保护是采用电位低的材料作为牺牲品借以保护船体、管路或设备。目前两者联合使用是最有效的保护方法，也是目前海船、军舰的普遍做法。但由于防护措施做得不到位，腐蚀问题经常引起设备故障。

某船可变螺距滑油乳化就是典型案例。在日常检查中发现可变螺距桨油柜液位上涨，检查发现液压油已经乳化变质，滑油中含有大量海水。对该系统冷却器上的滑油进、出管路拆卸进行进一步检查，打开海水供应阀，滑油管路接口处有海水不断流出，典型的串腔故障。打开冷却器端盖发现冷却器芯体（铜制）与壳体（铸钢）间密封面锈蚀严重。查看端盖安装的防腐锌块，已经完全粉化，只剩下短短的堵头，典型的电化学腐蚀。咨询管理人员，没有更换记录，遗漏了该处锌块的更换。一般冷却器的锌块更换相当简便，费用也低廉，但由于管理的缺失造成冷却器壳体换新，不仅时间耽误，修复费用也较高，有时会影响船期。

3.4 轮机油水泵故障及对策

轮机油水泵在船上大量使用，也经常出现问题，集中表现在流量不足、声音异常、运行电流大、开关跳闸等。流量不足多存在于叶轮或转子等相对运动件之间隙过大；声音异常多是轴承损坏或杂质进入造成运转不平稳，该异常也会伴随运行电流异常。

某船航行时值班巡视时，发现舵机主油泵声音异常，导致此种问题出现分析原因可能是球头、滑履间产生撞击，进而使得油泵内部出现故障。如果存在间隙不当，或是异物将内部循环系统予以阻塞，油泵工作就无法保证稳定，这样一来，主泵也会出现动力输出异常的状况，声音、工作压力均为出现异常。如果主油泵发生故障的话，设备必然会停止运行，因而要将故障设备寻找出来，并直接更换，如此可以使得损失控制在最小范围内。如果条件允许，从事检修工作的相关人员要彻底处理主油泵，也就是要将其中存在的杂质全部清理干净，而且要将故障根源予以明确，在此基础上对油泵间隙予以适当调节，并做好检测工作。系统中的所有零部件均要进行细致排查，如此方可使得主油泵系统的维修顺利完成。

4 船舶轮机设施的管理要点

轮机系统故障的类型是较多的，交汇点故障是必须要重点关注的。这里所说的交汇点，即是轮机设备中两种系统的衔接处，这个位置发生故障的概率是非常高的，如果没有处理到位，设备运行必然会受到影响，无法保持正常运行状态。计算机系统设备的交汇点也会发生故障，在对进行处理时应该要将旁通交汇点设置到位，设备、回路的检测也要做到位。为了船舶安全，作为轮机管理人员我们应该做到以下几点。

4.1 及时发现故障苗头

相关技术人员应该选用不同的方式筛查故障，换言之，就是在平时巡检工作中对一些经常诱发故障问题的因素以及故障隐患实行管控，通过摸、看、听、闻等简单方法判断微小的变化。摸能感受振动和温度的变化，包括运转的卡阻；看参数、听声音、闻气味都能及时发现隐患。对一些常见的故障问题预先排查，对出现的异常表象及时进行分析，如此才能减少各类故障问题产生的可能性，在船舶行驶之前消除故障，保证船舶轮机设施的正常运转。

4.2 准确分析故障点

针对各设备的特点，如想尽可能地将常见的故障问题排除，相关技术人员应该对这些设备常见的故障问题做出深度剖析。如果泵浦的正常磨损会造成工作电流的缓慢下降，排出压力会逐步降低，这些都需要长期观察参数变化；轴承的异常或异物的进入会造成工作电机工作温度升高，声音异常，工作电流变大，转速降低，排出压力降低等很多表征。管理人员分析问题应综合各种数据，结合现场表象，判定准确的故障位置，快速准确地排除故障。

4.3 剖析故障成因

船舶轮机产生故障问题时，相关技术人员应该分析故障问题的成因，这样才能有针对性地选择优化对策降低设备的故障率。维护保养不到位、安装对中不正、操作不规范都是造成故障的潜在隐患，但管理人员的责任心不强更是最大的隐患，虽然这些大多数情况下我们能及时处理排除故障，但我们管理人员的最终目标是把隐患消灭在萌芽状态，让设备不发生故障。

5 结语

想要更好地完成船舶轮机故障的排除，就应该明晰故障的性质，并迅速判定故障出现的位置，同时做出相应的验证，以便采取更有针对性的办法对故障予以处理。这个过程是极其繁杂的，唯有采取最恰当的手段，才可以更加高效地完成故障排除工作，将问题维持在可控的范围内，避免其造成更为严重的后果，为船舶轮机设施的正常运行提供保证。