解析老齡船舶輪機管理技術分析

王顯明

摘 要：本文根據作者多年從事船舶輪機管理工作的實際情況對老齡船舶輪機機電設備管理以及船舶輪機安全體系運行管理兩個方面較為常見的問題，提出了相應的預防措施和解決方案。

關鍵詞：老齡船舶；技術分析；輪機管理；

前 言：

隨著我國航運事業的快速發展，船舶的擁有量大大提高，對于船舶的管理，越來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企業從經濟效益和經濟能力方面考慮，多采取保持現有老齡船舶的適航性和購置國內外二手船舶來維持、發展自己海運能力的營運管理方式。為降低成本，船東們還盡量延長現有船舶的使用壽命。已營運了20 多年，甚至更長時間的老齡船舶在船體結構、機電設備等方面存在的問題遠遠嚴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，船體和機電設備的安全性能必須足以抵抗各種惡劣的航行環境條件。在這種條件下，船東或航運管理企業如果在航運和船舶管理上麻痹松散，則易導致船舶海上事故頻發，同時也使海洋環境污染嚴重加劇。為了使船舶更加安全地營運，防止船舶污染海洋環境，同時為船東創造更佳的經濟效益，現就本人在老齡船上工作所遇到的船舶機電設備狀態和機艙安全體系運行管理失效兩個主要問題進行分析，并就老齡船舶輪機管理工作應如何更好地開展，以及維護管理中的一些預防和解決方案，為同行提供參考。

1 常見主要問題的預防和解決措施

老齡船舶的機艙設備故障率遠高于適齡或新造船舶，問題也主要體現在以下幾個方面：首先是船舶動力裝置和輔助機械設備方面，其中主要體現在船舶主，副柴油原動機組及其增壓系統，輔助鍋爐設備系統，燃油系統及其凈化設備；其次是機艙管路系統；第三是船舶電氣系統方面；第四是船舶輪機技術文件和資料的保存和維護方面。

1.1 船舶主、副柴油原動機及增壓系統

在老齡船舶中，船舶主、副柴油原動機較為常見的是活塞環-缸套系統存在磨損率偏高的問題以及由此而引起的一些附帶效應（如功率不能正常發揮、耗油量大等問題），給企業帶來很大的經濟損失。為避免活塞環-缸套系統的過度磨損， 在管理中應采取以下措施：

（1） 供給品質較高的燃油，最大限度提高燃油分油機的分離效果，選用合適的燃油細濾器，或盡可能用自動反沖洗濾器。

（2） 選擇合適的氣缸油與注油率。由于燃油含硫較高，主機都使用加入堿性添加劑的氣缸油。氣缸油的品種和規格，通常應在主機制造廠推薦的范圍內，對氣缸油的供油量，各制造廠要求不一致，所以使用中一方面要考慮說明書的要求，另一方面也要視主機氣缸內的實際情況來定。適量的進油能使缸壁獲得較好的潤滑。注油率太大，不僅造成浪費，而且會增加活塞頭部積碳、污染透平、活塞環槽結碳、粘住活塞環、造成斷環、拉缸，對主機正常運行不利；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，有時會產生嚴重的故障。

（3） 保證進入缸壁內的潤滑油潔凈。對于十字頭式柴油機，應選用與燃油匹配的合適堿度的氣缸油；對于采用飛濺潤滑的筒形活塞式柴油機，應確?；头钟蜋C在柴油機運行時高效運轉，注意潤滑油的質量和數量，定期化驗，按時更換潤滑油。而老齡船舶的主副機增壓系統也經常出現喘振、增壓壓力偏高或偏低、排氣溫度偏高、增壓器強烈振動和軸承損壞等故障。

在增壓系統的管理工作中，應完成下述工作：

① 柴油機的運行期間應按照增壓器說明書保養手冊的要求做好運轉參數的記錄工作，即時分析參數的變化規律，根據實際情況了解增壓系統的運行狀態。

② 為了避免和減少柴油機的喘振， 柴油增/減速應緩慢進行，除非緊急情況。

③ 按照保養手冊的要求或實際情況，定期清洗和拆檢增壓器，定期清洗空冷器。

④ 由于船上廢氣鍋爐煙側如果積聚灰垢嚴重時，會導致增壓器效率的降低，增壓壓力的降低，因此必須定期進行鍋爐的吹灰工作。

⑤ 注意增壓器軸承的維護和保養。關鍵是要注意保持潤滑油的清潔，按規定的時間更換，其次運行中要特別注意潤滑油的流動情況，以及軸承處的滑油進口壓力和出口溫度。

1.2 輔助鍋爐設備系統

老齡船舶中，輔鍋爐系統常見的故障主要體現在燃燒性能和鍋爐汽系統和水系統兩個方面。在燃燒性能方面，鍋爐常見故障為：點不著火；燃燒不穩定，甚至可能在運行中突然熄火；鍋爐喘振（爐吼）。

在鍋爐汽水系統方面常見的故障有：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行管理中應注意以下幾個要點：

（1） 燃燒器的使用管理要到位，應保證在安裝或清洗保養后的重新安裝應使噴油器的中心線與噴火口軸線一致，避免偏斜噴射，同時防止噴孔結焦和噴油器漏油，可從燃燒火炬的不對稱狀況和爐膛底部的積油量來判斷。

（2） 鍋爐在點火之前準備工作必須到位，首先鍋爐周圍應保持良好的通風環境，避免雜物堆積，油氣聚集，鍋爐系統所有的閥門處于正確的位置，附屬系統如熱水井、供水泵、濾網、風機、供油系統等都處于良好的準備狀態。

（3） 在船用鍋爐的上水、點火升汽以及供汽過程中，工作要到位。上水時，檢查熱水井水位、水溫和水質是否正常；鍋爐的冷態點火操作應謹慎，充分做好預掃風和后掃風的操作，最好采用手動點火，這樣可最大限度避免鍋爐冷爆。點火加熱過程中，速度不能太快，先小火多次燃燒，可在首次點火的第一個小時內，每燒1～2 min 就熄火8～10 min，以后每次可適當延長燃燒時間和熄火時間，直至鍋爐壓力達到0.1 MPa 后，再改小火連續燃燒。鍋爐供汽之前應對蒸汽管路進行暖管和疏水工作，即微開蒸汽閥，同時開啟蒸汽系統各泄水閥，時間不宜過短（不少于15～20 min），這樣可充分避免管系產生較大的熱應力和“水擊”現象，避免損壞管路閥門和設備。

（4） 鍋爐運行中水位、氣壓和氣溫的監視和調節控制要到位。鍋爐水位的變化會使氣壓和氣溫產生波動，甚至發生滿水和缺水的事故，水位計應定期進行沖洗，一般每4 h 一次，通過沖洗水位可判斷鍋爐的“缺水”狀況。鍋爐正常運行時氣壓保持穩定在正常范圍內，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之一，氣溫偏離額定值過大會影響鍋爐運行的安全性和經濟性，氣溫過高會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節裝置， 可通過改變煙側流量的大小或爐膛風量的大小或燃燒狀況來調節溫度。

1.3 機艙燃油系統及其凈化設備

對老齡船舶進行管理的中小型私營航運企業在船舶上使用的燃油，很大可能是在國內一些不正規的小供油公司加裝的相對品質較差的燃油，可稱之為劣質燃油，使用此類燃油時對柴油機良好工作性能影響很大。由于此類燃油粘度、密度過大，含有的不燃雜質過多，通過分油凈化設備的凈化效果也變差，從而使柴油機的燃燒情況明顯惡化，造成煙囪冒黑煙，廢氣鍋爐煙側臟堵甚至著火，柴油機運轉性能明顯下降，因此，在船上加裝此類燃油的情況下，根據船上設備特點和具體條件，可以采取以下一些管理措施：

（1） 根據不同類型柴油機的具體情況，使噴油始點提前2℃～3℃，這樣可使爆壓提高2～4 kgf/cm2（1 kgf/m2 = 9.807 Pa），從而改善燃油的燃燒狀況。主機帶有VIT 裝置的，可采用手動調節機構并根據燃油發火特性調整噴油定時的方法來達到效果。

（2） 此類燃油的粘度應根據具體情況作相應調整。以筆者工作過的某船為例，該船主機燃用IFO380燃料油，其粘度計控制的粘度為15 mPaS（允許范圍為12～20 mPaS），而相應的燃油溫度范圍為115℃～140℃，此時根據加熱器的能力情況，相應的提高燃油加熱溫度10℃～25℃， 此高粘度的燃油再加熱使粘度降低到推薦值附近，使柴油機的運轉狀況可以得到較好改善，柴油機的轉速和掃氣壓力可有明顯提高。

（3） 由于此類燃油的比重太大、雜質太多，在使用離心分油機時會遇到很大困難，會從分油機的出水口排出大量水和油渣，并且跑油現象嚴重。為解決這個問題，可以對分油機采取以下措施：

① 將分水機和分雜機串聯使用，既要避免大量跑油，又要使日用油柜能夠補油?？蓪⒎炙畽C進油管和排油管用軟管連接起來，只使用分水機的吸油泵而將分水機旁通，這樣燃油只經過分雜機一次分離凈化。雖然這樣處理效果欠佳，但主機的運行參數不會有很大改變。不過，由于水分不能在分油機中分離出去，必須使燃油在沉淀柜充分沉淀，并經常在沉淀柜放水和排放油泥。

② 根據船上分水機的具體情況，可采用自制特殊比重環的方式， 來盡量減少出水孔的跑油現象。以筆者曾經碰到過的事例為例，分水機采用日本三菱SJ 系列。分水機的比重環已根據說明書選用了最小尺寸68，但這時跑油現象仍然嚴重，因此自制67 和66.5 兩個比重環，經裝入調試，最終66.5的比重環可以達到減少跑油的效果。雖然這將使燃油的凈化效果變差，但在特殊情況下也是一個行之有效的方法。

（4） 此類燃油還可采取加入燃油分散劑的方法，來提高燃油燃燒品質。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。使用時參照說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象。柴油機燃用化學處理后的燃油，運轉狀況和使用正常燃油相比無明顯差異，柴油機轉速和功率恢復正常。

1.4 機艙管路系統

當船舶服務營運長達一二十年之后，老齡船舶的機艙管路系統已是銹跡斑斑、腐蝕嚴重。即使通過適當的維護保養，可在一定程度上減緩機艙管系的銹蝕和腐蝕，但管系老化和銹蝕等問題仍然無法解決，尤其是機艙海水管系。因此，為防止機艙管系（尤其是海水管系）的腐蝕，一般可采取以下措施：

（1） 輪機人員進行維護保養更換海水管路時，根據不同環境合理選用海水管系材料是很重要的一步。由于海水在管道內部是流動的，水的流動速度越快，越容易發生紊流，特別是含鹽量及含砂量高的海水，會使海水管系的磨蝕和腐蝕加快。因此，海水流動大的環境下要用質量好的材料，流速較小的條件下可以選用質量一般的材料；盡量使用直管以保持最短的路線連接；使用彎管時要注意使彎管半徑保持一致；要用準化的管件，不要隨意使用粗糙的產品。

（2） 從安裝更換管路位置方便與否的角度出發，輪機人員在更換被腐蝕管段比較困難的地方（如機艙艙底、管子弄等），盡量采用內壁涂塑的無縫鋼管；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加厚，從而增加抵抗腐蝕時間。

（3） 在維護保養過程中，換新管路時應避免使用與原材料不同的管子，并且在安裝之前應對新管路進行防腐處理。鑒于船上的自身條件，采用打磨銹斑、涂刷防銹漆的方式來進行。在管系的長期保養工作中，對管路的外表面應進行定期除銹并補刷防銹漆，及時清除附著物、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

老齡船舶的電氣系統，在船舶的多年運行中，加上海上潮濕高溫惡劣的環境，電氣系統的設備、零部件、電氣線路等都不可避免地受到腐蝕和老化損害，嚴重影響船舶的安全營運。船舶電氣設備及系統中的故障在實際操作中錯綜復雜，此處將結合工作經驗就一些常見的故障進行分析、解決，以供參考。

（1） 在電氣系統的接觸器、熱繼電器和主開關斷路器，自動開關方面，常會出現下述故障：

① 接觸器：觸頭過熱或灼傷或熔焊———可能銅觸頭長期工作沒保養，或觸頭彈簧壓力減小，或在密閉的控制箱中使用環境溫度過高； 觸頭過度磨損———操作頻率過高，或負載側短路；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），或線圈機械損傷絕緣損壞，或運動部件被卡住。

② 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，或動觸片彈性消失，動、靜觸頭不能接觸；熱繼電器動作頻繁———整定電流值與被保護設備額定電流值不符，或雙金屬元件產生變形，或久未校驗、灰塵堆積、生銹、動作機構卡住或磨損。

③ 主開關斷路器，自動開關：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；輔助開關發生故障———輔助開關的觸頭橋卡死或脫落，或輔助開關的傳動桿斷裂或滾輪脫落。

（2） 在發電機和電動機方面，常出現以下故障：

① 配電屏上頻率波動，實質為交流發電機電壓不穩———勵磁裝置各個元件有接觸不良之處，或自動調壓元件性能不穩、電刷接觸不良。

② 原動機轉速已達到額定值，但交流發電機發不出電———失去剩磁，或勵磁繞組有故障、有接觸松動和接觸不良，或熔斷器燒斷，電刷和滑環接觸不良、電刷壓力不夠。

③ 交流異步電動機無法啟動———電源線路有斷線處，檢查熔斷器及開關接頭和接線處是否有中斷或松脫現象，或定子繞組有斷線處。

④ 交流異步電動機運轉時速度變慢，發出異響聲———經檢查三相電流嚴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，按船上實際情況有“酸性蓄電池”和“堿性蓄電池”之分：

① 酸性蓄電池電池極板硫化———由于長期充電不足，或過量放電以及放電后未及時充電，此時應更換電解液，進行多次充電及放電處理，調整電解液比重直到正常值。

② 酸性蓄電池內部短路———由于隔離板損壞或電池底部沉淀物聚集過多，此時，應更換新的隔離板，或清除沉淀物，檢查極板組中有無導電物隔在正負極板之間后加以清除。

③ 堿性蓄電池容量下降———電解液使用過久，經常充電不足或很少過沖電，電解液雜質過多。

④ 堿性蓄電池電壓不正?！_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，或接點接觸不良、電阻太大。針對以上老齡船舶電氣系統的一些常見故障，輪機人員可以采取相應的措施預防和解決，但同時要求輪機管理人員平時就要熟悉電氣設備的性能和技術資料，有計劃地做好電氣設備系統的保養和維護工作，從而保證電氣設備始終處于良好的工作狀態，保證船舶的正常安全營運。

結論

在船舶營運中，老齡船舶的輪機管理工作，是航運企業、尤其是中小型民營船運公司管理工作中的一個重點和難點。本文對較為常見的一些設備故障和管理問題進行分析解決，可為日后實際管理工作提供參考。由于老齡船舶的機電設備狀態實際工作中更為復雜多變，為了船舶更加安全地營運且防止船舶污染海洋環境，這個課題值得廣大輪機管理人員后期進行更深入的研究與探討。