船舶輪機主要故障與應對策略研究

摘要：隨著我國海洋強國戰略計劃的不斷推進，我國的船舶行業得到了極大的發展空間以及發展動力，輪機作為船舶的心臟，是船舶中最為重要的組成部分。然而由于船用輪機的功率較大，因此船用輪機的工作環境較差，并且由于所使用燃料的質量不高，所以在內外的雙重作用下，船用輪機的故障率很高。輪機發生故障對于船舶的運行來說影響極大，因此如何快速得預防和解決輪機的故障就成為了機組維護人員亟待解決的重點問題。本文就從船舶輪機常見的故障入手，談一談船舶輪機的故障應對方案。

關鍵詞：船用輪機;故障排查;故障解決方案

0 ?引言

船用輪機的組成較為復雜，并且由于成本問題，船用輪機所使用的多為重油或是渣油，因此劣質油中所含有的雜質會對輪機內部的構建造成不小的傷害，并且由于船用輪機功率較大，因此輪機在運行過程中所產生的熱負荷與沖擊載荷長期作用在輪機的核心部件上，也會使這些部件的使用壽命降低，因此在船用輪機的日常運行當中，最重要的就是對船舶輪機的運行狀態進行監控，及時的判斷故障類型，這樣才能快速且高效的對故障處采取應對策略，從而使整個輪機穩定運行。

1 ?船舶輪機故障排查流程

1.1 發現故障

發現故障是船舶輪機故障排查的第一步，也是最關鍵的一步，通常來說故障的發現都是通過輪機的異常運行現象發現的，例如排氣的狀態、內部運行的聲響等都可以作為發現故障的依據，對于那些表現不明顯的故障，則需要通過對運行參數進行監測來進行故障排查，同時在發現故障時要對故障進行初步分析，判斷故障類型。

1.2 故障分析

在判斷好故障類型后就可以對故障產生的原因進行具體分析了，通常引發一種故障產生的原因有很多，故障分析的作用就是找出引發故障的具體因素，通常情況下是要對與故障部位有關的所有系統和零部件進行排查，同時通過與日常保養維護記錄的對比，來發現運行中的異常表現，從而判斷引發故障的具體位置[1]。

1.3 提出假設

有時維修人員會發現一些難以進行類型判斷的故障，這些故障往往無法進行具體的分析，這就會給維修工作造成很大的困擾，因此就需要維修人員對故障類型和故障原因進行合理的假設，通過不同種假設，來對相應的零部件進行檢查，以此來降低對全機進行全面檢查的成本以及故障維修所花費的時間，提高故障排查的效率。

1.4 驗證維修

在對故障類型提出假設后，就要對做出的假設進行驗證，在進行驗證時可以對比以往的故障情況，從中找到一些共同之處，以此來加快對假設的驗證速度，從而提升維修的效率。在驗證時還要結合輪機的運行參數和自身的經驗，通過二者的結合來判斷假設的合理性。

2 ?輪機檢查中一些常見的問題

2.1 備用件不足

通常船舶在海面上的航行時間很長，在遠洋航行中是沒有外界的補給的，因此船舶輪機的檢查與維修所需要的設備都需要準備充足，然而對于一些大型船舶來說，檢查設備甚至要比輪機本身還復雜，是沒法在船上常備的，因此就造成了一些故障無法排查的問題產生。并且海上航行時，一旦因為輪機的結構性問題，使得一種故障頻繁發生，也會引發備用件不足的問題發生。

2.2 對管道系統的檢查不足

管道系統是輪機的重要組成部分，他維持著輪機的穩定運行，然而對于大型的輪機來說，其內部的管道系統錯綜復雜，工作人員很容易就會在檢查過程中產生疏漏，而一旦管道因老化或是腐蝕而產生泄露，輪機的運行就會被影響，甚至還會使整個主機艙處于危險之中[2]。

2.3 主機檢查不仔細

主機的檢查在整個檢查工作當中都是重中之重，一旦主機的運行發生故障就會使船舶失去運行動力，這對于在海上航行的船只來說是極為危險的，對于主機的檢查應當小檢查與大檢查交叉進行，要做到一個螺絲也不放過，這樣才能確保整個主機能穩定的運行。

3 ?船舶輪機的主要故障與應對策略

3.1 拉缸

前文我們提到過，船用輪機多使用的重油和渣油，這類油內部含有的雜質較多，因此會引發輪機常見的一個故障即拉缸。拉缸故障發生時做生產的現象較為明顯，由于活塞與缸套之間的摩擦增大，因此可以聽到明顯的剮蹭聲，并且由于摩擦過大所產生的熱量會使汽缸內部的熱量升高影響燃料的正常燃燒，繼而排出黑煙。造成拉缸故障的原因有很多，但最根本的還是活塞與缸套之間的潤滑被破壞所導致的，潤滑裝置產生故障、潤滑油被污染或是潤滑油質量較差、活塞或缸套變形、缸壁有積碳等問題都會使潤滑出現問題。因此解決方案有如下幾種，其一合理的選取潤滑油，要確保潤滑油的質量符合標準。其二定期更換滑油或者定期檢查滑油凈化裝置，以防止滑油內部混入雜質影響活塞運行。其三就是要時刻關注輪機的運行參數，發現有拉缸的趨勢就及時停機進行排查。

3.2 爆缸

爆缸在各種發動機的故障當中是最危險的，也是要極力避免的。爆缸從字面含義上看就是氣缸爆炸，但這和真正的爆炸還有區別，只是活塞被卡住后輪機依舊在運行所導致的整個氣缸報廢。爆缸的誘發因素主要是燃燒室的溫度和壓力過大使活塞變形所導致的，氣缸所能承受的溫度和壓力是有極限的，一旦超出極限就會對其結構造成破壞。引發溫度和壓力過大的原因通常有：其一爆震，爆震是一種不正常的燃燒現象，它是由噴油正時與進排氣規律不正常等原因引起的，爆震會使燃燒室壓力激增，從而對缸壁和活塞造成影響。其二潤滑出現問題，潤滑系統還具有另一個功能就是降溫，一旦降溫功能失效，氣缸內部的溫度就會急劇升高，直至超過臨界值破壞金屬構造[3]。爆缸的解決方案主要有：第一延后點火提前角，采用十六烷值較高的燃油，以此來降低爆震發生概率;第二時常檢查潤滑系統，避免在潤滑系統失效的時候運行發動機。

3.3 油泵故障

油泵故障產生的主要表現是油泵的運行產生異常，例如油泵的轉速突然降低、油泵的運行產生震動等，油泵產生故障會直接影響燃油的提供，這影響的是燃燒效率，從而使整個輪機所產生的功率下降。油泵產生故障的根本原因有兩個，其一是油泵自身原因使用壽命到期或零件老化問題產生故障，其二是供油系統的壓力失衡所導致的。油路內部被雜質堵塞、噴油系統因積碳等原因被堵塞從而導致燃油輸出端壓力升高等原因都會引發油泵的運行故障，因此在發現油泵運行異常后，應第一時間進行維修，這樣才能將后續的影響降到最低。關于油泵故障的應對策略，主要是要定期的將供油系統進行清理，避免堵塞的問題產生，其次是經常對油泵進行檢查，及時進行更換，以避免因老化導致的運行問題產生。

3.4 油水分離器故障

油水分離器的故障雖然沒有較為明顯的表現形式，但是檢測起來卻最為簡單，因為油水分離器被監測設備所監測，因此可以及時的發現故障，但是經常會出現由于監測設備過于靈敏而導致的誤報的情況產生。由于油水分離器的位置處于輪機外側，這就使得其受到外界環境影響的概率提升了，一旦產生密封不嚴的問題，海水進入輪機內部腐蝕金屬零件，就會使油水分離器的結構損壞從而影響其正常的運行。對于油水分離器的故障處理有三種方案：其一是定期對油水分離器進行更換，從而使油水分離器能夠一直正常運行;其二定期檢查排放接頭;其三確保油污管的安裝符合標準，吸入管要在滿足要求的前提下盡量縮，從而確保油水分離器能夠穩定運行。

3.5 振動

振動也是船舶輪機在運行過程中較為常見的故障之一，但通常船舶輪機的運行多多少少都會有振動，而能夠稱為故障的振動則要參考國家的船用主機運行標準，振動故障通常的表現形式在于當輪機的轉速達到一定的數值時，主軸就會產生很劇烈的振動，從而使整個輪機的運行受到影響，最嚴重的情況甚至會使主軸斷裂。對于船舶輪機的振動問題一直以來都難以解決，最常見解決起來也是最為簡單的引發原因就是主軸的配重塊設置失衡，然而其他的引發原因都較為復雜，因此很難找出根本原因進行根治，因此對于振動故障只能在輪機進行使用前做好模擬分析，盡量降低輪機的振動幅度即可。

4 ?提高對輪機故障檢測與維護能力的方案

4.1 落實責任承擔制度

想要使輪機故障檢測與維護能力得到提升，首先就是要通過外部的規定來規范檢測維修人員的工作。對于船舶輪機來說幾乎每天都要進行檢查，長期同樣的工作內容，使人產生懈怠是很正常的現象。為了避免因為工作人員的懈怠而使故障沒有被及時檢測到的問題發生，就要設立責任承擔制度，每個工作人員進行檢查的時間都會被精確記錄，一旦輪機運行產生問題就對相應的維護人員進行追責，以此來改善工作人員的工作態度。

4.2 加強對檢驗維修人員的培訓

輪機故障的排查是一項十分注重經驗的工作，而且由于輪機的制造技術一直在進步，因此不斷的有新型的故障類型產生。所以對于維修人員來說除了要不斷加強他們的工作時間之外，還要對其進行定期培訓，不斷的傳授給他們較為先進的理論知識，只有對輪機的構造熟悉了，才能將故障類型了然于胸，從而提升檢測維護工作的效率與質量[4]。

4.3 使用自動化的設備監測系統

對于大功率的船用輪機來說，由于其整體結構大，內部零件組成極為復雜，因此僅依靠人力進行故障排查工作就完全不夠用了，因此需要自動化的設備監測系統，通過對輪機內部各個系統的運行參數進行實時監控，并將監測數據與經驗數據進行比對，從而達成自動找出故障的目的，使故障的排查更加高效且精準。

5 ?結語

對于日常使用的船舶來說，由于輪機所處的位置空間狹小，并且一些輪機的故障常常發生在輪機的內部，這些問題都會給輪機的維修帶來極大的阻礙，因此想要快速的解決輪機的故障，就必須對癥下藥，要以最快的速度發現輪機的發生故障的部位，而想要快速的判斷故障類型，就需要大量的實踐經驗進行支撐，因此應加強對輪機維護人員的培訓，并將常見的輪機故障進行歸納總結，從而做到快速排障，提升維修的效率，保障輪機的穩定運行。

參考文獻：

[1]龐加茂.船舶輪機設備故障排除系統優化設計[J].艦船科學技術，2019，41（16）：100-102.

[2]李建新.淺談現代船舶輪機的安全管理[J].中國設備工程，2018（07）：43-44.

[3]卓震東.試述如何做好船舶機械設備維修和保養工作[J].智能城市，2017，3（11）：185.

[4]周義研.船舶輪機設備故障排除的方向性探討[J].現代制造技術與裝備，2016（7）：121-122.

作者簡介：梁建湘（1973-），男，湖南邵陽人，輪機長，大專，研究方向為輪機工程。