船舶轮机设备故障处理分析

船舶轮机设备故障处理分析

韩永

中交（天津）疏浚工程有限公司   天津 300450

摘要：我国社会经济发展不断进步，经济增长的同时带动我国船舶行业的发展。在船舶行业发展过程中，我们发现船舶轮机设备在发展中占有重要作用，轮机设备的优良性能直接影响行业发展进程。因此在行业发展中要重视轮机设备故障的发现与处理，以此来不断优化船舶轮机设备的使用性能，更好的促进行业稳定发展。

关键词：船舶轮机设备；故障类型；故障处理

引言

船舶轮机在进行作业时易发生故障，当出现故障问题时，工作人员一般会先通过外表观察进行初步的故障判定。首先根据故障的特性进行初步判定，辨别轮机是由于电气电路问题还是机械问题引发的故障；其次初步诊断完成后，根据轮机系统中的故障产生位置进行故障确认，辨别是系统内部还是外部原因，判断故障是常见性还是较特殊故障点；最后根据科学的系统检测论证自己的分析，从而双向结合进行故障处理。

1船舶轮机设备简介

轮船轮机的设备组成主要有以下几个部分：引擎设备、辅助设备、轮船舵机以及其他设备，这些设备共同支撑着轮船动力和安全保障。在轮机设备分类中，主要有以下几部分组成，具体如下图表所示：其中，引擎设备主要包含其中的防污染系统，管路系统和自动化模块。该引擎设备主要是为轮机进行动力供给；辅助设备主要有冷却系统，锅炉燃油系统，润滑系统，燃油系统等等，辅助设备主要是为轮船提供外在动力保障；船舶舵机及其他装备主要由船机装置、起货装置和船体缆绳等组成，在进行船舶施工作业时这些是其重要组成部分。通过对船舶轮机设备组成的认识，我们了解到在海上施工运行过程中要通过科学的眼光及时判断设备故障点，从源头出发时效性解决船舶现有故障，使得未来船舶施工作业更加顺利。

表1：船舶轮机设备的组成

2船舶轮机设备的故障类型

2.1按故障原因分类

其一，结构故障。在船舶轮机设备中，气缸出现裂纹和缸套断裂是一种典型的结构故障问题。该问题如果在船舶轮机柴油动力燃烧过程中，其气缸套上部出现裂纹或断裂情况时应进行及时调整，该类故障产生的原因主要是由于在船舶轮机设备设计时，工艺产生缺陷使得其设备出现结构故障现象。

其二，工艺故障。在进行船舶轮机安装时，要对其工艺性能进行质量检验，确保其质量合格再进行安装。如工艺产生故障时，则会致使轮机设备在运行时出现各类问题，如轴承发热、轴承出现振动及运行过程出现设备大量磨损等现象。这主要是由于在轮机设备安装时工艺性能产生故障而导致的。

其三，磨损故障。当船舶轮机设备使用较长时间时应进行及时的设备保养。当设备保养超出时效时，会因设备长期使用产生大量的磨损，从而导致设备无法正常运转。

其四，管理故障。在进行船舶轮机正常使用时，要对轮机的使用进行定期的维护保养，通过加润滑油来进行定期保养或对设备易损件进行及时的更换，由于在船舶轮机正常使用过程中，管理人员缺乏相应的管理手段，致使该项工作无法落实，长期未使用润滑油使得设备出现锈斑无法正常使用。除此，长期不管理使得设备整体需更换部件产生大量损耗，进而导致其他部件产生相应的损坏，在海上作业时易造成严重的安全事故发生。

2.2按技术原因分类

1）磨损原因引发的故障是船舶轮机运行过程中的常见问题。船舶轮机由多个设备组成，在运转过程中需要这些设备协同配合，以实现预期目标。然而，正是由于这种协同作用，工件设备会发生磨损现象，导致部分设备出现故障。只有当磨损不断积累，并且工件设备性能下降程度超过其最大允许范围时，船舶轮机设备才会发生磨损故障。举例来说，气缸套和活塞之间的间隙过大会导致敲缸和窜气等现象。

2）腐蚀性故障。由于船舶轮机的主要工作环境为海上且船舶轮机使用的燃料中含有大量的化学成分，因此在进行船舶轮机燃烧过程时，会产生一定的腐蚀性化学成分。该成分在海洋使用环境下易与大部分轮机部件产生反应，从而使轮机部件受到侵蚀，当船舶轮机受到侵蚀时其部分会产生腐蚀性故障，从而使得船舶轮机的使用性能大幅度下降，影响船舶轮机在运行时的稳定和安全系数。

3）断裂及老化故障，船舶轮机在使用时，由于其使用年限内设备故障易出现断裂和老化，因此在进行船舶轮机运行时，要对其断裂情况和老化故障情况进行多项排查。通过设备的检查来判断船舶整体的情况。当设备危害出现断裂性故障，主要是由于在制作周期内其本身存在的缺陷，由于设备制作过程中所使用的材料性能不达标，且其在使用过程中受载较大，因此易产生故障。船舶轮机老化主要是由于其超过使用年限时其部分部件易受到损坏。

2.3按性质原因分类

按其性质分主要有人为故障和自然故障两种。人为故障主要是由于船舶轮机设备在使用过程时，由于专业技术人员缺乏相应的知识和技能，从而产生设备操作失误现象，引起设备产生故障。自然故障主要是由于船舶轮机作业环境十分恶劣，自然环境易对船体产生影响，故而在自然环境下易受到相应的威胁。

3船舶轮机设备经常出现的故障

3.1柴油机故障

船舶柴油机是船上最重要的动力装置，因此在运行过程中会出现拉缸、烧瓦等异常磨损故障的可能性较高。这些故障表现为柴油机能够正常运行，但偶尔会发出异常声音。如果不予重视或者检查不到位，潜在故障将无法及时排除，最终可能导致无法预料的故障发生。当出现异常磨损时，内部排气温度将逐渐升高，甚至可能导致曲轴箱冒烟，同时也会出现排气异常。具体分析异常磨损发生的原因，发现柴油机使用的润滑油质量问题是最常见的原因之一。润滑油质量不达标或已变质会使缸体内部的摩擦加剧，导致缸体温度升高，而金属部件在没有得到充分润滑的情况下仍保持运动，进一步加剧了摩擦，最终可能导致拉缸、烧瓦等严重事故。需要指出的是，如果润滑油质量不符合要求或已经降低，无法建立适当的油膜，同样无法避免拉缸故障的发生。特别是在恶劣天气条件下，柴油机爆缸的可能性也会大幅增加。

3.2油水泵故障

油水泵是比较常见的船舶设备，具有输送能量、冷却设备等功能，当油水泵发生故障时，异常运行会导致工作电流和电机运行速度等发生变化，无法保持正常的传输及排出，往往还会发生震动及噪音。油水泵发生故障后也会造成整个系统受到影响，甚至可能产生电机烧毁、跳闸、排量异常等，给船舶管理带来了很多麻烦。

3.3腐蚀性故障

船舶在高腐蚀性的海洋环境中使用，船体及设备会不可避免的受到海水腐蚀，严重的腐蚀不仅会影响船舶的船体结构强度，还会缩短船舶设备的使用期，直接影响到整个船舶的安全性和稳定性。从腐蚀原理来看，船舶的腐蚀主要是金属腐蚀，包括化学和电化学腐蚀，前者是海水中的氧化剂直接与金属表面接触发生氧化反应，后者是金属发生电化学反应，这两种腐蚀都会造成船舶受损，使得船舶施工作业更加困难。

4解决船舶轮机设备常见故障的有效方法

4.1柴油机故障现象及处理方法

1）柴油机故障。首先是拉缸故障，当柴油机出现该情况时，柴油机的外观摩擦力会增大并且伴随着刺耳的噪声，同时柴油机的动力性能会明显下降。这种故障发生时较为显著易被察觉，工作人员需要对柴油机内部进行检测，找出拉缸故障于柴油机内部故障原因，工作人员可能会检测柴油机内部温度超过二十度并且出现白烟，这是因为柴油机内部润滑油不足而引起摩擦导致各结构设备之间发生磨损变形等。第二点是爆缸故障，如果柴油机出现爆缸，通常会出现几种情况，比如柴油机停运，柴油机飞轮卡死等，引发柴油机爆缸故障的原因也比较多，如润滑油堵塞，油路被切断等。

2）柴油机故障处理。拉缸故障的处理首先要判断是否是柴油机内部润滑系统的润滑油质量太差导致，如果是该原因，技术人员可以使用质量较好的润滑油来提升润滑效果，其次是要定期对柴油机定期开展检测和更换工作，确保柴油机润滑油可以确保质量并且润滑油量不足时可以及时添加。最后，要对柴油机设备的运行状态进行检查，分析各项运行参数，判断运行是否正常。第二点是对爆缸故障的处理，针对柴油机爆缸故障，工作人员要重点检查润滑油的管路是否正常，是否发生堵塞渗漏等问题，如果发生这些情况应及时清理或更换管路，避免故障影响面扩大，此外，技术人员还应全面检查冷却系统的运行状态是否正常。

4.2油泵故障现象及处理方法

油泵是船舶轮机动力系统的核心设备，油泵故障往往会导致船舶轮机震动幅度增大，输油量异常，甚至出现输油量无法控制的后果，如果油泵故障发生后不能及时处理，那就会导致船舶轮机设备出现不规则停运的现象，进而引发船舶轮机系统的运转故障。油泵发生故障的原因有多方面的，其中最常见的是油泵出现裂缝，如果油泵发生外部撞击，也可能会出现损坏或运转不正常的问题。因此技术人员需要检查和分析确认油泵故障原因并采取合理的应对措施。

另一方面，施工过程中作业人员对油泵进行检查，对其进行彻底的清洁保养，或者油泵损坏过于严重时要及时更换新的油泵设备，保证油泵工作状态的稳定。

4.3腐蚀性故障及对策

海水中的盐离子是天然腐蚀剂的成分，海上的大气也具有腐蚀性，在海中的船舶长期接触海水，因此往往会收到海水腐蚀，船舶本身也采取了相应的避免腐蚀措施，如在船体表面喷涂防腐蚀层和阴极保护。表面喷涂的方式可以减少船体于海水的接触，但喷涂的涂层往往耐用性不高，一旦涂层发生破损，还是会对船体造成腐蚀。阴极保护是采用电位差的原理，通过把低电位材料作为牺牲品，保护船体或重要设备不受腐蚀。目前采用的最普遍方式是喷涂涂层和阴极保护相结合，这样能够对船舶实现最有效的保护。船体外的保护在一定程度上做好了防护，但船上的某些设施保护措施采取不到位，也会发生腐蚀问题而导致设备故障。在船舶日常巡检工作中，如果发现液压油已经发生乳化，那很有可能海水已经侵蚀了设备，需要对系统冷却器上的滑油进出管路进行拆卸后再次仔细检查。设备一旦因为巡检疏忽发生故障，不仅会耽误船舶运行时间，也需要出更多的维修费用，从而给船舶的施工作业带来影响。

4.4交汇点故障现象及处理方法

1）交汇点故障现象。船舶轮机设备的交汇点即船舶轮机各设备之间的连接位置，这些链接位置较设备本身来说更容易发生故障，如容易出现安全阀门工作异常、连接不稳定、设备运行温度异常等，这些故障可能会导致流量不充足或者安全阀运行异常，不仅会使整个船舶轮机设备的运转效率降低，还有可能会引发安全问题。

2）交汇点故障处理。交汇点发生故障后，应根据故障现象进行分析，判断故障原因及最佳的处理方式，提高整个故障处理的效率，比如液压装置发生故障后，工作人员要对整个液压装置进行排查测试，找出故障点，如果故障严重影响轮机设备的工作，则应立即更换新的液压装置，如果出现压力值降低的现象，应该检测漏油器装置，如果漏油器密封性发生问题，应该封堵或更换漏油器设备。

结束语

为了高效排除船舶轮机故障，首先应该明确故障发生的位置以及故障性质，同时做出初步验证分析，以便能够在最短时间采取针对性方法进行处理，然而这个判断故障的过程是难度高并且复杂的，只有采取最恰当的手段检验，判断故障的原因以及是否可控，才能避免其造成的影响进一步扩大，保障船舶轮机设施的正常运转。

参考文献

[1]胡仁云.船舶轮机设备故障排除技术分析[J].船舶物资与市场，2022（10）：:79-81.

[2]付强.船舶轮机设备故障的排除思路[J].内燃机与配件，2021（7）:144-145.

[3]柯洋洋.船舶辅助机械自动化控制中PLC技术的应用分析[J].珠江水运,2020(15):30-31.

[4]黎超.船舶轮机管系及其建造阶段的监管措施[J].船舶物资与市场,2020,(9):87-88.