轮船主机操作系统故障分析

【摘 要】介绍主机起动故障，分析其倒车不能起动原因，应急处理，故障的防范措施以及对消除其隐患的建议。

【关键词】主机控制；系统起动故障；紧急措施建议

1.故障现象

外派某集装箱船，该轮于2002年10月出厂，设计航速24.8海/小时。主机是型号MAN B&W8K90MC-C，功率为36480kwx104rpm （B/S：900/2300），是日本三井公司（MITSUI ENGINEER SHIPBUIDING CO.LTD）制造的可变喷油定时电子注汽缸油的8个缸大型柴油机。其遥控系统为AUTOCHIEF-4，电子调速器DGS 8800e ，主机安保系为 SSU8810 新机多年使用一直正常，但有一次机动航行中，偶然倒车起动不成功：有进气起动动作动作，主机运转方向也正确，但不能发火运转；机旁操作台处有一个指示灯显示错向。到机旁转到机旁应急操作，也不能起动，即使点动正车再换到倒车也不能起动。

2.原因查找

（1）该主机机型在该公司有许多台，其机型和控制系统都先进，功率大，操作方便，使用也稳定可靠。但随着机龄的增长，也就渐渐出现它的隐患。该故障本人认为非常严重，轻则造成紧张局面，重则造成船舶之间的碰或碰码头，那样会造成巨大的经济损失甚至人员伤亡，今天特以抛砖引玉，以引起大家注意和提高防预防能力、应急能力。

当该现象出现时，派人把遥控控制转换到机旁应急操作位置，同时要做的就是到主机缸头层看是不是每个主机高压油泵换向是否都到位。如果都没有换向，则应迅速更换气控倒车换向阀。换好后立即起动，以试验主机和完成用车要求。

主机控制空气首先到遥控或到机旁应急的选择阀100（图左中上），当选择遥控时阀100下位工作，驾控阀箱有控制空气气源伺服，当停车电磁阀有电动作时，阀84上位工作，输出控制空气经或阀23分两路到阀25和阀117。阀25是提供空气分配器正车和倒车换向阀的伺服气源，作为主机起动需要换向时换向气源。而阀25是使燃油高压油泵不向汽缸喷油。

当主柴油机需要倒车时（即是车钟放在倒车时），驾控阀箱电磁阀88有电，其上位工作，输出控制空气到或阀30；再分路两路，其中一路去作用高压油泵换向气控控制阀11，使阀11的上位工作，使控制空气通过阀11，再到每个高压油泵换向汽缸的倒车入气端（见上控制系统图图中的下面的中间处），另一端则泄放，使每个高压油泵向倒车换向或保持倒车位。另一路是去打开换向控制阀15，其左位工作，使起动时通过主起动阀的空气通过阀14，再去空气分配器换向气缸，换到或保持倒车位工作。

当主柴油机正车起动时，起动电磁阀有电，阀90上位工作，输出控制空气到或阀31，再作用在气控阀33上，使其上位工作，因而从盘车机联锁阀来的控制空气分别作用在气控阀27和阀28上。阀27工作在上位，使柴油机起动阀打开，起动空气到缸头起动阀伺服。另一路则到阀28，使其下位工作，使主起动阀后的起动空气到空气分配器的控制阀14和阀15，因为正车阀14工作，空气分配器和凸轮轴在正车位工作，打开缸头起动阀，使主柴油机正车运转，当满足喷油条件时，喷入燃油，这样就能正常运转。同样，倒车时则是阀15工作，使主柴油机倒车换向运转，当满足喷油条件时，喷入燃油，这样就能正常倒车运转。

当遥控失败（即驾控或集控室控制失败），就应立即把遥控或机旁应急转换阀100转到应急位即上位工作，以切断遥控控制空气，使机旁应急操作台有控制空气，这样遥控控制空气得以泄放。阀102为停车阀，当按下时，其工作在上位经过或阀103到或阀23，阀23后和遥控时一样。

当应急正车时，操作换向阀105到正车，使其下位工作，控制空气到或阀29，再去作用换向阀10，阀10上位工作，使得高压油泵换向机构向正车换向到正车或保持正车位工作。

当应急倒车时，操作换向阀105到倒车，其上位工作，控制空气到或阀30，再去作用换向阀11，阀11上位工作，使得高压油泵换向机构换向到倒车或保持倒车位工作。

当应急起动时，按下起动阀101，听到声音后或看到已经到达发火转速时放开起动阀，应急电磁阀127和气控阀25故障也会使全部汽缸不喷油燃烧，松开其输出端空气管接头看看有没有空气压力即可判别（其它正常的情况下，此处有压力就该阀有故障），如果是高压油泵倒车换向控制阀11故障，也是松开其输出管接头，如果无空气出来就是该阀故障。本例故障在文章开头时已经提出看所有高压油泵换向是否到位，倒车时如果换向到位则可看到换向推动杆自由端凸出，每缸凸出长度一样的，如果此时有转向与车令不一致，则要看每个缸的电磁感应块有没有松动移位，如果已经松动，就应调好它的位置；如果某一缸不到位，则应拆检气缸前的单向节流阀或拆检气缸。

3.应急处理

本例到缸头层看到全部都没有换向，机旁有错向灯亮，所以立即拆换换向控制阀11，换好后试主机正常。事后拆检倒车换向阀11，用放大镜也看不到什么问题：例如毛刺，胶圈老化、破损、变形等等，也无积水、油垢或使卡阻的灰尘砂子等等。经多次拆检研究，发现有时会推不动，用体重称测量：阀卡时大约十七、十八公斤，而大多数都没有卡，测量是六到七公斤，卡时是平时的三倍。况且，该阀拆检时发现其控制打开阀的空气作用面积和活动活塞端面积相比一样，只要有一点卡阻就不能正常工作了，设计上存在不足。我当时把所有情况汇报机务主管，达到共识――上了新阀后送旧阀到专门检测机构检测。

4.防范措施

（1）平时，多练习应急操作，每个轮机员必须熟练遥控机旁应急间的切换，以及注意事项。

（2）由于高压油泵换向控制阀10和11都是遥控和应急所共用，且故障出现非常突然，平时备好有关工具和可用的11号阀，如果没有11号阀则应及时申领。如果有旧阀，尽可能改装或组装并试验好备用。

（3）注意空气干燥器工况，确保其工作正常有效，坚持使用经过空气干燥器的主用控制空气。不同时使用不经过干燥器的备用控制空气（这是主机控制系统中，有一路直接从主空气瓶来，再通过机旁减压阀组后和干燥器来的空气合在一起）。本例故障拆检时无水、油垢和灰尘等，但从管理角度来讲是预防由于有水、油垢和灰尘等造成的故障。做到定时对主空气和控制空气放残，如果停用时间较长，主机控制系统该停的就停，该关的就关，该放残的放残，以防止进入水、油垢、灰尘等影响气控阀的正常动作，甚至损坏气控阀，例如腐蚀等。主机的备用控制空气系统是应急时使用的，平时也要保持在良好的工作状态，保持完好和随时可用。中海集运所用的是滤器式的干燥器，要注意根据压差和定时更换滤蕊。

（4）确保应急应变能力，平时对主机控制系统标识、熟练掌握，深刻、正确地理解主机控制系统各元件的工作原理、结构特点的同时多提出假设，对大多数故障了然于胸，平时注意观察，提高解决故障能力。遇到故障要镇定，留意异常情况，根据实际情况快速地解决问题。如果没有可换的备件，可根据原理、接头来组装或改装恢复所有的功能。

5.建议

通过同事交流，得知其它船也有同类故障，换新阀11的里面零件，用了半年时间，又出现该故障，建议整个换新。如果有还可用的11号旧阀，也可以在其泄放端的阀蕊钻孔、攻牙，再上一个通过阀壳的小螺钉（此螺钉与阀壳应有一定的间隙，此端本身是泄放端――不需要密封），在本例的情况拉动此螺钉，使11号阀阀蕊移动，从而用增加外力的办法解决本例控制阀11的不足。或者增加一个11号阀并联安装，用截止阀或转换阀用来快速转换。

另外，有些船舶的控制空气瓶在干燥器前面，即空气经过干燥器后就直接进入主机，这样就没有了干燥器后放残的机会，而且当主机起动频繁时，须用大量空气，必将造成有水、油、灰尘进入系统；同时易造成控制空气低压报警，以使有些船舶同时用主机备用控制空气系统。因而建议修船时，改进出空气管子，把空气干燥器调到控制空气瓶前，以使空气干燥器后的空气进入控制空气气瓶，以解决上述的不足。

【参考文献】

[1]杜荣铭，钱天祉.船舶柴油机.大连海事大学出版社，1998.

[2]吴恒，钱耀鹏.轮机管理.大连海事大学出版社，1993.