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新造船试航主机滑油压力低,难倒了船厂、船东和服务商一众专家.....

 船舶讲武堂 2022-01-20


0 引言

船舶试航是在船舶建造完毕后,通过试航行,发现船舶设备运行中可能出现的问题并调试解决,试航合格后方可办理相应的船舶证书,再交付船东投入运营。船舶海上试航需对船舶大部分机电和导航设备进行实际运营试验和超负荷试验。

某轮为34 000DWT 散货船,历经一年多时间,基本建造完成,并于2011年7月15日试航。笔者有幸作为轮机组技术人员参加该船的海上试航。该船开离船厂码头后不久,即出现主机滑油低压报警并保护停车。

经船厂、船东、服务商多次处理,均未能彻底解决,故障现象时隐时现,使得试航无法正常进行。后来在试航轮机组的协助下,终于将故障排除,使得试航工作顺利进行。现将该问题处理过程进行分析总结并提出一些思考,供厂家、船东以及试航的相关人员参考。

1 船况介绍

该轮是34 000DWT 散货船,其主要参数为:船长179.8m,型宽27.0m,型深25.0m,空载吃水艏吃水5.5m,艉吃水 6.5m。主机型号德国 MAN 6S42MC7,额定转速 136r/min,额定功率 6 480kW,净重 143t。发电机 3 台,型号为SXD-DAIHATSU-6006CD-57,额定转速900r/min,额定功率600kW,净重15.2t。 

2 故障出现与排除

2.1 故障现象

该船离开码头不久,出现主机滑油低压归零,系统报警保护减速直到停车,约15s后压力迅速恢复正常,并频繁出现类似现象,使得试航工作无法进行。 

2.2 故障分析

(1)主机滑油系统介绍。

该轮配用的主机是德国MAN系列,主机滑油系统如图1所示。主机滑油运行路线为:自滑油泵4、5从循环柜2吸入排到压缩空气自清滤器6或到并联的手动清洗滤器7,再到板式冷却器10或经并联的自动调温阀,后经主机1,再流回循环柜2。 

(2)主机滑油系统设计缺陷分析。

根据故障现象,油压降低到归零,推断是油泵吸空。油泵吸空的原因有多种,根据系统说明书,分析可知,可能是如下缺陷可能会引起油泵吸空。 

① 主机滑油泵选用不当。作为主机滑油泵,一般采用螺杆泵或齿轮泵,考虑到船舶航行中会摇晃,多采用容积式泵,以实现自吸,很少采用离心泵。[1,2]而本机采用的即是潜式离心泵,离心泵的致命缺点是不能自吸,还是存在失吸的可能,主机滑油泵如图2所示。

② 滑油系统安装不当。主机滑油系统安装上存在诸多不当之处,首先是滑油循环柜,其前深后浅,如此设计考虑的是滑油中杂质的沉淀,但是忽略了油泵的浸没深度减小,增加了油泵吸空的可能。其次,油泵底座的安装人为提高了300mm,目的是防止舱底水通过此处漏入滑油循环柜,但是也忽略了油泵的浸没深度也减小了300mm。

③ 自清滤器冲洗油回油管安装位置不当。自清滤器的工作原理是用0.7MPa压缩空气反冲洗,反冲洗的脏油应该回到某柜子里,通过分油机处理后回循环柜前端。本设计是直接回循环柜,而且回油口在油泵吸口附近,这样既不利于杂质的沉淀分离,还可能因为大量的冲洗压缩空气使油泵产生失吸现象。[3,4]

 2.3 故障排除根据故障现象,很容易得出其原因为油泵吸空,但在解决这个问题上却走了很多弯路。厂方根据低油压停车的现象,首先怀疑是油柜脏,导致滤器脏堵,因此多次拆洗滤器(确实较脏),边洗边开边试验,但效果不佳。船已开出,摇晃略有增加,又怀疑油位不够,呼叫拖轮送了8桶滑油(180升/桶)。每加一桶,循环柜油位升高约15mm,加完8桶油位升高约120mm。

后又调整了前后吃水,在满足试航要求的前提下增加到最大纵倾(船长的1.5%),使油泵吸口浸没深度进一步增加,开了约2小时后又出现同样情况。最后厂方将油泵吊出检修,未发现异常。此时,厂方才要求试航轮机组成员参与分析解决问题,如果再解决不了,将取消本次试航,回厂检修。

试航轮机组从故障现象及存在的缺陷入手,结合他们已经完成的工作和他们还没做的工作等方面进行分析,推断出自清滤器冲洗回油时含大量压缩空气,被油泵吸入导致失吸的可能性较大。自清滤器的冲洗是根据脏堵压降工作的,所以不冲的时候没影响,达到冲洗脏堵压降需要一段时间,符合故障规律。因此建议将该回油管拆除改道,临时接软管让回油经循环柜透气管进入循环柜。实践证明,主机滑油低压的故障彻底解决,该轮也得以继续进行试航试验。 

3 分析与思考笔者从以上的故障分析及排除过程中总结出几点建议,以期在同行中能起到抛砖引玉的作用,为新船试航工作提供一些参考。[5-7] 

(1)新设备的选用,要有理论根据和论证报告。比如该轮选用叶轮离心式泵作为主机滑油泵,有待进一步实践检验及论证,是否适合远洋船舶。 

(2)故障的分析要充分结合故障现象的特点。本次故障现象跟滤器脏堵关系不太大,体现为如果是滤器脏堵,只会导致进机低压,而不会导致油泵失压。设计上滤器还应该有旁通(该轮在设计中没有),以备急用。 

(3)设计安装上不能过于随意化。本次故障中最关键的自清滤器冲洗回油管的安装欠妥,设计制造人员考虑不周。油泵的安装随意提高高度也是不合适的,防止舱底水进入的想法是对的,但采用的方法不合理,可以在安装底座外围加围框。 

(4)试航中出现故障,应利用一切技术力量集中解决。在本次故障出现时,等到无法可想的时候才征求试航轮机组的意见,耽误了很多时间,还影响船舶安全,这是不可取的。 

(5)试航前应该准备充分,加足燃油、滑油油料和带够人员生活用品。本次试航中途补给滑油,费用很高。以前笔者参与的试航也曾出现过燃料不足。一般试航完毕后交船时,剩余的燃油、滑油是不算造船成本的,厂方为了节省而尽量少加。但是一旦出现不可预期的情况,容易得不偿失,如本次试航就用拖轮送了8桶滑油,成本上更高,所以试航时应将燃油、滑油油料充分准备。此外,试航人员比正常航行配备船员人数多好几倍,消耗量大,所以应准备充分生活用品,如本船由于主机滑油泵故障耽搁了1天多,最后导致生活用品不足,进而影响整个试航工作。 

4 结束语

新船试航是不确定因素多且充满风险的过程,参与人员要求素质高、业务强、经验丰富。本次故障的排除,得到厂方高度评价。新船系统本身较脏,容易误导故障的分析和排除(燃油系统也有类似情况),一般都认为是滤器脏堵,在多次清洗而不能彻底解决问题的时候应该改变思路,不能局限于滤器的清洗。新船试航过程是一个发现问题、解决问题的过程,应该集中所有技术力量解决试航过程中出现的问题并及时总结,为以后的试航工作提供具有较高参考价值的技术资料。


参考文献:
[1]中国船级社.中国船级社国内航行海船入级规则[S].北京:人民交通出版社,2006. [2]中国船级社.船体结构建造监控指南[S]. 北京:人民交通出版社,2008.
[3]朱文龙.镇江海事局进一步规范试航船舶的安全管理[EB/OL].(2009-8-10)[2009-8-28].www. js-msa. gov. cn.
[4]徐向荣,葛志祥.18 000DWT 散货船试航中轮机的若干思考[J].机电设备, 2010(5): 1-3. 
[5]中华人民共和国江苏海事局.中华人民共和国江苏海事局船舶试航安全监督管理规定(试行)[EB/OL].(2010-7-21)[2010-8-4].http://www./art/2010/8/4/art_3376_192274.html.
[6]张军.船舶试航的安全管理和服务[J].中国水运,2009(6):48-49.
[7]贺伟,陆悦铭.试航船的特点及安全试航注意事项[J].航海技术,2009(4):21-23
作者:葛志祥,王小海,刘 瑜,姜雅飞

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