解析老齡船舶輪機(jī)管理技術(shù)分析

1、    解析老齡船舶輪機(jī)管理技術(shù)分析    王顯明摘 要：本文根據(jù)作者多年從事船舶輪機(jī)管理工作的實(shí)際情況對(duì)老齡船舶輪機(jī)機(jī)電設(shè)備管理以及船舶輪機(jī)安全體系運(yùn)行管理兩個(gè)方面較為常見的問題，提出了相應(yīng)的預(yù)防措施和解決方案。關(guān)鍵詞：老齡船舶；技術(shù)分析；輪機(jī)管理；前 言：隨著我國(guó)航運(yùn)事業(yè)的快速發(fā)展，船舶的擁有量大大提高，對(duì)于船舶的管理，越來(lái)越引起廣大港航管理人員的重視。但是，這些地方中小型航運(yùn)企業(yè)從經(jīng)濟(jì)效益和經(jīng)濟(jì)能力方面考慮，多采取保持現(xiàn)有老齡船舶的適航性和購(gòu)置國(guó)內(nèi)外二手船舶來(lái)維持、發(fā)展自己海運(yùn)能力的營(yíng)運(yùn)管理方式。為降低成本，船東們還盡量延長(zhǎng)現(xiàn)有船舶的使用壽命。已營(yíng)

2、運(yùn)了20 多年，甚至更長(zhǎng)時(shí)間的老齡船舶在船體結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備等方面存在的問題遠(yuǎn)遠(yuǎn)嚴(yán)重于適齡或較新的船舶，而船舶需要在各種海況、氣象條件下航行，船體和機(jī)電設(shè)備的安全性能必須足以抵抗各種惡劣的航行環(huán)境條件。在這種條件下，船東或航運(yùn)管理企業(yè)如果在航運(yùn)和船舶管理上麻痹松散，則易導(dǎo)致船舶海上事故頻發(fā)，同時(shí)也使海洋環(huán)境污染嚴(yán)重加劇。為了使船舶更加安全地營(yíng)運(yùn)，防止船舶污染海洋環(huán)境，同時(shí)為船東創(chuàng)造更佳的經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)就本人在老齡船上工作所遇到的船舶機(jī)電設(shè)備狀態(tài)和機(jī)艙安全體系運(yùn)行管理失效兩個(gè)主要問題進(jìn)行分析，并就老齡船舶輪機(jī)管理工作應(yīng)如何更好地開展，以及維護(hù)管理中的一些預(yù)防和解決方案，為同行提供參考。1 常見主要問

3、題的預(yù)防和解決措施老齡船舶的機(jī)艙設(shè)備故障率遠(yuǎn)高于適齡或新造船舶，問題也主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先是船舶動(dòng)力裝置和輔助機(jī)械設(shè)備方面，其中主要體現(xiàn)在船舶主，副柴油原動(dòng)機(jī)組及其增壓系統(tǒng)，輔助鍋爐設(shè)備系統(tǒng)，燃油系統(tǒng)及其凈化設(shè)備；其次是機(jī)艙管路系統(tǒng)；第三是船舶電氣系統(tǒng)方面；第四是船舶輪機(jī)技術(shù)文件和資料的保存和維護(hù)方面。1.1 船舶主、副柴油原動(dòng)機(jī)及增壓系統(tǒng)在老齡船舶中，船舶主、副柴油原動(dòng)機(jī)較為常見的是活塞環(huán)-缸套系統(tǒng)存在磨損率偏高的問題以及由此而引起的一些附帶效應(yīng)（如功率不能正常發(fā)揮、耗油量大等問題），給企業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。為避免活塞環(huán)-缸套系統(tǒng)的過度磨損， 在管理中應(yīng)采取以下措施：（1） 供給品

4、質(zhì)較高的燃油，最大限度提高燃油分油機(jī)的分離效果，選用合適的燃油細(xì)濾器，或盡可能用自動(dòng)反沖洗濾器。（2） 選擇合適的氣缸油與注油率。由于燃油含硫較高，主機(jī)都使用加入堿性添加劑的氣缸油。氣缸油的品種和規(guī)格，通常應(yīng)在主機(jī)制造廠推薦的范圍內(nèi)，對(duì)氣缸油的供油量，各制造廠要求不一致，所以使用中一方面要考慮說(shuō)明書的要求，另一方面也要視主機(jī)氣缸內(nèi)的實(shí)際情況來(lái)定。適量的進(jìn)油能使缸壁獲得較好的潤(rùn)滑。注油率太大，不僅造成浪費(fèi)，而且會(huì)增加活塞頭部積碳、污染透平、活塞環(huán)槽結(jié)碳、粘住活塞環(huán)、造成斷環(huán)、拉缸，對(duì)主機(jī)正常運(yùn)行不利；注油率太小，難以形成完整的油膜，活塞與氣缸干磨、漏氣、咬缸，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的故障。（3） 保證進(jìn)

5、入缸壁內(nèi)的潤(rùn)滑油潔凈。對(duì)于十字頭式柴油機(jī)，應(yīng)選用與燃油匹配的合適堿度的氣缸油；對(duì)于采用飛濺潤(rùn)滑的筒形活塞式柴油機(jī)，應(yīng)確保滑油分油機(jī)在柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，注意潤(rùn)滑油的質(zhì)量和數(shù)量，定期化驗(yàn)，按時(shí)更換潤(rùn)滑油。而老齡船舶的主副機(jī)增壓系統(tǒng)也經(jīng)常出現(xiàn)喘振、增壓壓力偏高或偏低、排氣溫度偏高、增壓器強(qiáng)烈振動(dòng)和軸承損壞等故障。在增壓系統(tǒng)的管理工作中，應(yīng)完成下述工作： 柴油機(jī)的運(yùn)行期間應(yīng)按照增壓器說(shuō)明書保養(yǎng)手冊(cè)的要求做好運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的記錄工作，即時(shí)分析參數(shù)的變化規(guī)律，根據(jù)實(shí)際情況了解增壓系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。 為了避免和減少柴油機(jī)的喘振， 柴油增/減速應(yīng)緩慢進(jìn)行，除非緊急情況。 按照保養(yǎng)手冊(cè)的要求或?qū)嶋H情況，定期清洗和拆

6、檢增壓器，定期清洗空冷器。 由于船上廢氣鍋爐煙側(cè)如果積聚灰垢嚴(yán)重時(shí)，會(huì)導(dǎo)致增壓器效率的降低，增壓壓力的降低，因此必須定期進(jìn)行鍋爐的吹灰工作。 注意增壓器軸承的維護(hù)和保養(yǎng)。關(guān)鍵是要注意保持潤(rùn)滑油的清潔，按規(guī)定的時(shí)間更換，其次運(yùn)行中要特別注意潤(rùn)滑油的流動(dòng)情況，以及軸承處的滑油進(jìn)口壓力和出口溫度。1.2 輔助鍋爐設(shè)備系統(tǒng)老齡船舶中，輔鍋爐系統(tǒng)常見的故障主要體現(xiàn)在燃燒性能和鍋爐汽系統(tǒng)和水系統(tǒng)兩個(gè)方面。在燃燒性能方面，鍋爐常見故障為：點(diǎn)不著火；燃燒不穩(wěn)定，甚至可能在運(yùn)行中突然熄火；鍋爐喘振（爐吼）。在鍋爐汽水系統(tǒng)方面常見的故障有：鍋爐失水，即鍋爐水位低于最低工作水位； 鍋爐滿水，即鍋爐水位超過最高工作水

7、位； 鍋爐受熱面管子破裂，鍋爐煙囪冒“白煙”（水霧）。因此，在老齡船的輔助鍋爐運(yùn)行管理中應(yīng)注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：（1） 燃燒器的使用管理要到位，應(yīng)保證在安裝或清洗保養(yǎng)后的重新安裝應(yīng)使噴油器的中心線與噴火口軸線一致，避免偏斜噴射，同時(shí)防止噴孔結(jié)焦和噴油器漏油，可從燃燒火炬的不對(duì)稱狀況和爐膛底部的積油量來(lái)判斷。（2） 鍋爐在點(diǎn)火之前準(zhǔn)備工作必須到位，首先鍋爐周圍應(yīng)保持良好的通風(fēng)環(huán)境，避免雜物堆積，油氣聚集，鍋爐系統(tǒng)所有的閥門處于正確的位置，附屬系統(tǒng)如熱水井、供水泵、濾網(wǎng)、風(fēng)機(jī)、供油系統(tǒng)等都處于良好的準(zhǔn)備狀態(tài)。（3） 在船用鍋爐的上水、點(diǎn)火升汽以及供汽過程中，工作要到位。上水時(shí)，檢查熱水井水位、水溫和水

8、質(zhì)是否正常；鍋爐的冷態(tài)點(diǎn)火操作應(yīng)謹(jǐn)慎，充分做好預(yù)掃風(fēng)和后掃風(fēng)的操作，最好采用手動(dòng)點(diǎn)火，這樣可最大限度避免鍋爐冷爆。點(diǎn)火加熱過程中，速度不能太快，先小火多次燃燒，可在首次點(diǎn)火的第一個(gè)小時(shí)內(nèi)，每燒12 min 就熄火810 min，以后每次可適當(dāng)延長(zhǎng)燃燒時(shí)間和熄火時(shí)間，直至鍋爐壓力達(dá)到0.1 mpa 后，再改小火連續(xù)燃燒。鍋爐供汽之前應(yīng)對(duì)蒸汽管路進(jìn)行暖管和疏水工作，即微開蒸汽閥，同時(shí)開啟蒸汽系統(tǒng)各泄水閥，時(shí)間不宜過短（不少于1520 min），這樣可充分避免管系產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力和“水擊”現(xiàn)象，避免損壞管路閥門和設(shè)備。（4） 鍋爐運(yùn)行中水位、氣壓和氣溫的監(jiān)視和調(diào)節(jié)控制要到位。鍋爐水位的變化會(huì)使氣壓和

9、氣溫產(chǎn)生波動(dòng)，甚至發(fā)生滿水和缺水的事故，水位計(jì)應(yīng)定期進(jìn)行沖洗，一般每4 h 一次，通過沖洗水位可判斷鍋爐的“缺水”狀況。鍋爐正常運(yùn)行時(shí)氣壓保持穩(wěn)定在正常范圍內(nèi)，不得超過最高允許工作壓力，蒸汽溫度也是重要的控制參數(shù)之一，氣溫偏離額定值過大會(huì)影響鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，氣溫過高會(huì)加大金屬材料的蠕變和損傷疲勞壽命，甚至造成過熱管路的損壞，一般中、低壓船用鍋爐沒有減溫調(diào)節(jié)裝置， 可通過改變煙側(cè)流量的大小或爐膛風(fēng)量的大小或燃燒狀況來(lái)調(diào)節(jié)溫度。1.3 機(jī)艙燃油系統(tǒng)及其凈化設(shè)備對(duì)老齡船舶進(jìn)行管理的中小型私營(yíng)航運(yùn)企業(yè)在船舶上使用的燃油，很大可能是在國(guó)內(nèi)一些不正規(guī)的小供油公司加裝的相對(duì)品質(zhì)較差的燃油，可稱之為

10、劣質(zhì)燃油，使用此類燃油時(shí)對(duì)柴油機(jī)良好工作性能影響很大。由于此類燃油粘度、密度過大，含有的不燃雜質(zhì)過多，通過分油凈化設(shè)備的凈化效果也變差，從而使柴油機(jī)的燃燒情況明顯惡化，造成煙囪冒黑煙，廢氣鍋爐煙側(cè)臟堵甚至著火，柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)性能明顯下降，因此，在船上加裝此類燃油的情況下，根據(jù)船上設(shè)備特點(diǎn)和具體條件，可以采取以下一些管理措施：（1） 根據(jù)不同類型柴油機(jī)的具體情況，使噴油始點(diǎn)提前23，這樣可使爆壓提高24 kgf/cm2（1 kgf/m2 = 9.807 pa），從而改善燃油的燃燒狀況。主機(jī)帶有vit 裝置的，可采用手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)并根據(jù)燃油發(fā)火特性調(diào)整噴油定時(shí)的方法來(lái)達(dá)到效果。（2） 此類燃油的粘度應(yīng)根

11、據(jù)具體情況作相應(yīng)調(diào)整。以筆者工作過的某船為例，該船主機(jī)燃用ifo380燃料油，其粘度計(jì)控制的粘度為15 mpas（允許范圍為1220 mpas），而相應(yīng)的燃油溫度范圍為115140，此時(shí)根據(jù)加熱器的能力情況，相應(yīng)的提高燃油加熱溫度1025， 此高粘度的燃油再加熱使粘度降低到推薦值附近，使柴油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況可以得到較好改善，柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速和掃氣壓力可有明顯提高。（3） 由于此類燃油的比重太大、雜質(zhì)太多，在使用離心分油機(jī)時(shí)會(huì)遇到很大困難，會(huì)從分油機(jī)的出水口排出大量水和油渣，并且跑油現(xiàn)象嚴(yán)重。為解決這個(gè)問題，可以對(duì)分油機(jī)采取以下措施： 將分水機(jī)和分雜機(jī)串聯(lián)使用，既要避免大量跑油，又要使日用油柜能夠補(bǔ)油。

12、可將分水機(jī)進(jìn)油管和排油管用軟管連接起來(lái)，只使用分水機(jī)的吸油泵而將分水機(jī)旁通，這樣燃油只經(jīng)過分雜機(jī)一次分離凈化。雖然這樣處理效果欠佳，但主機(jī)的運(yùn)行參數(shù)不會(huì)有很大改變。不過，由于水分不能在分油機(jī)中分離出去，必須使燃油在沉淀柜充分沉淀，并經(jīng)常在沉淀柜放水和排放油泥。 根據(jù)船上分水機(jī)的具體情況，可采用自制特殊比重環(huán)的方式， 來(lái)盡量減少出水孔的跑油現(xiàn)象。以筆者曾經(jīng)碰到過的事例為例，分水機(jī)采用日本三菱sj 系列。分水機(jī)的比重環(huán)已根據(jù)說(shuō)明書選用了最小尺寸68，但這時(shí)跑油現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，因此自制67 和66.5 兩個(gè)比重環(huán)，經(jīng)裝入調(diào)試，最終66.5的比重環(huán)可以達(dá)到減少跑油的效果。雖然這將使燃油的凈化效果變差，但

13、在特殊情況下也是一個(gè)行之有效的方法。（4） 此類燃油還可采取加入燃油分散劑的方法，來(lái)提高燃油燃燒品質(zhì)。例如使用燃油處理劑（perolin 622de），這是一種油溶型自行分散的低粘度液體。使用時(shí)參照說(shuō)明書按一定比例和燃油充分混合，可以稀釋燃油、溶解油泥、改善燃燒和減少冒黑煙等現(xiàn)象。柴油機(jī)燃用化學(xué)處理后的燃油，運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和使用正常燃油相比無(wú)明顯差異，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速和功率恢復(fù)正常。1.4 機(jī)艙管路系統(tǒng)當(dāng)船舶服務(wù)營(yíng)運(yùn)長(zhǎng)達(dá)一二十年之后，老齡船舶的機(jī)艙管路系統(tǒng)已是銹跡斑斑、腐蝕嚴(yán)重。即使通過適當(dāng)?shù)木S護(hù)保養(yǎng)，可在一定程度上減緩機(jī)艙管系的銹蝕和腐蝕，但管系老化和銹蝕等問題仍然無(wú)法解決，尤其是機(jī)艙海水管系。因此，為

14、防止機(jī)艙管系（尤其是海水管系）的腐蝕，一般可采取以下措施：（1） 輪機(jī)人員進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)更換海水管路時(shí)，根據(jù)不同環(huán)境合理選用海水管系材料是很重要的一步。由于海水在管道內(nèi)部是流動(dòng)的，水的流動(dòng)速度越快，越容易發(fā)生紊流，特別是含鹽量及含砂量高的海水，會(huì)使海水管系的磨蝕和腐蝕加快。因此，海水流動(dòng)大的環(huán)境下要用質(zhì)量好的材料，流速較小的條件下可以選用質(zhì)量一般的材料；盡量使用直管以保持最短的路線連接；使用彎管時(shí)要注意使彎管半徑保持一致；要用準(zhǔn)化的管件，不要隨意使用粗糙的產(chǎn)品。（2） 從安裝更換管路位置方便與否的角度出發(fā)，輪機(jī)人員在更換被腐蝕管段比較困難的地方（如機(jī)艙艙底、管子弄等），盡量采用內(nèi)壁涂塑的無(wú)縫鋼管

15、；海水管段盡量不采用不銹鋼管，并在較難更換管路處的管路管壁適當(dāng)加厚，從而增加抵抗腐蝕時(shí)間。（3） 在維護(hù)保養(yǎng)過程中，換新管路時(shí)應(yīng)避免使用與原材料不同的管子，并且在安裝之前應(yīng)對(duì)新管路進(jìn)行防腐處理。鑒于船上的自身?xiàng)l件，采用打磨銹斑、涂刷防銹漆的方式來(lái)進(jìn)行。在管系的長(zhǎng)期保養(yǎng)工作中，對(duì)管路的外表面應(yīng)進(jìn)行定期除銹并補(bǔ)刷防銹漆，及時(shí)清除附著物、保持管壁清潔。上述措施均可在一定程度上減緩管系的腐蝕。1.5 船舶電氣系統(tǒng)老齡船舶的電氣系統(tǒng)，在船舶的多年運(yùn)行中，加上海上潮濕高溫惡劣的環(huán)境，電氣系統(tǒng)的設(shè)備、零部件、電氣線路等都不可避免地受到腐蝕和老化損害，嚴(yán)重影響船舶的安全營(yíng)運(yùn)。船舶電氣設(shè)備及系統(tǒng)中的故障在實(shí)際操

16、作中錯(cuò)綜復(fù)雜，此處將結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)就一些常見的故障進(jìn)行分析、解決，以供參考。（1） 在電氣系統(tǒng)的接觸器、熱繼電器和主開關(guān)斷路器，自動(dòng)開關(guān)方面，常會(huì)出現(xiàn)下述故障： 接觸器：觸頭過熱或灼傷或熔焊可能銅觸頭長(zhǎng)期工作沒保養(yǎng)，或觸頭彈簧壓力減小，或在密閉的控制箱中使用環(huán)境溫度過高； 觸頭過度磨損操作頻率過高，或負(fù)載側(cè)短路；線圈過熱或燒損電源電壓過高或過低，或操作頻率過高（交流），或線圈機(jī)械損傷絕緣損壞，或運(yùn)動(dòng)部件被卡住。 熱繼電器：接入后主電路不通熱元件損壞，或外接線螺釘未擰緊；接入后控制電路不通觸頭燒壞，或動(dòng)觸片彈性消失，動(dòng)、靜觸頭不能接觸；熱繼電器動(dòng)作頻繁整定電流值與被保護(hù)設(shè)備額定電流值不符，或雙金屬

17、元件產(chǎn)生變形，或久未校驗(yàn)、灰塵堆積、生銹、動(dòng)作機(jī)構(gòu)卡住或磨損。 主開關(guān)斷路器，自動(dòng)開關(guān)：溫升過高觸頭的壓力降低太多，或觸頭表面過分磨損或接觸不良；輔助開關(guān)發(fā)生故障輔助開關(guān)的觸頭橋卡死或脫落，或輔助開關(guān)的傳動(dòng)桿斷裂或滾輪脫落。（2） 在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)方面，常出現(xiàn)以下故障： 配電屏上頻率波動(dòng)，實(shí)質(zhì)為交流發(fā)電機(jī)電壓不穩(wěn)勵(lì)磁裝置各個(gè)元件有接觸不良之處，或自動(dòng)調(diào)壓元件性能不穩(wěn)、電刷接觸不良。 原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速已達(dá)到額定值，但交流發(fā)電機(jī)發(fā)不出電失去剩磁，或勵(lì)磁繞組有故障、有接觸松動(dòng)和接觸不良，或熔斷器燒斷，電刷和滑環(huán)接觸不良、電刷壓力不夠。 交流異步電動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)電源線路有斷線處，檢查熔斷器及開關(guān)接頭和接線處是

18、否有中斷或松脫現(xiàn)象，或定子繞組有斷線處。 交流異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)速度變慢，發(fā)出異響聲經(jīng)檢查三相電流嚴(yán)重不平衡或單相為零，另兩相電流增大，可斷定為某相電源線斷線，或定子繞組有單相斷線。（3） 蓄電池方面的故障，按船上實(shí)際情況有“酸性蓄電池”和“堿性蓄電池”之分： 酸性蓄電池電池極板硫化由于長(zhǎng)期充電不足，或過量放電以及放電后未及時(shí)充電，此時(shí)應(yīng)更換電解液，進(jìn)行多次充電及放電處理，調(diào)整電解液比重直到正常值。 酸性蓄電池內(nèi)部短路由于隔離板損壞或電池底部沉淀物聚集過多，此時(shí)，應(yīng)更換新的隔離板，或清除沉淀物，檢查極板組中有無(wú)導(dǎo)電物隔在正負(fù)極板之間后加以清除。 堿性蓄電池容量下降電解液使用過久，經(jīng)常充電不足或很少過沖電，電解液雜質(zhì)過多。 堿性蓄電池電壓不正常開路電壓太低（蓄電池外部短路或漏電），或極板間有沉淀物或電解液量不足，或接點(diǎn)接觸不良、電阻太大。針對(duì)以上老齡船舶電氣系統(tǒng)的一些常