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船舶应急发电机两例故障解析

时间:2019/8/24 17:47:24 点击:

  内容提示:作者胡丁山轮机长...

00引言

       船舶应急发电机作为船上应急电源设备之一,它的主要作用是在主配电板失电的情况下,迅速启动并网运行(45s内),恢复对航行灯、信号灯、船内通信设备、探火和火灾报警系统、应急消防泵、应急舵等设备供电,从而保证船舶安全。它的特点是只在应急情况下使用,平时使用较少,因此船上人员日常并没有给予过多的维护和保养,大多只是每周进行简单的启动试验检查,只要功能正常便不再过问,有的船上主管人员甚至连说明书都没有细看,对设备一知半解,一旦出现故障,手足无措,不知从何下手,使应急发电机失去应有的功能,给船舶带来紧张危险的局面,下面笔者介绍两起应急发电机故障案例与大家一起分享,希望以此提高广大船员弟兄对船上应急设备重要性的认识,进而加强对应急设备的维护和保养,保证船上营运安全。不当之处,敬请指正。

01案例一

        1.1故障情况介绍

     XX轮应急发电机原动机型号634DSBG,额定功率140KW,额定转速1800r/min,SISU DIESEL INC.生产制造,某天该轮航行于黑海水域,上午10:30左右,机舱突然警铃大作,值班人员还没来得及查明原因,主机就降速停车,紧接着全船失电,本该自动启动的应急发电机没有动作,全船一团漆黑,静得异常。轮机长本能的第一时间赶到应急发电机间,首先检查应急配电板上应急发电机控制模式在“AUTO”位没错,但其“STAND BY”指示灯不亮,说明应急发电机当前不满足自动启动条件,再看机旁控制屏上也没有警报存在,来不及细想,为了尽快恢复供电,轮机长立即将配电板上控制模式从“AUTO”旋到“MANUL”位置,试图手动启动应急发电机并电运行,从而尽快恢复船舶正常航行,可当时无论是电启动还是液压启动,应急发电机均不能发火。船舶已完全处于失控状态,距离土耳其海峡只有几十海里,来往船只较多,情况十分危急。

        1.2故障查找

       船上立即组织技术小组,针对故障现象进行现场分析,并很快得出结论,该轮应急发电机不能启动应该有两个方面的原因:一、在自动模式下(AUTO位),应急发电机“STAND BY”指示灯不亮,失电没有自动启动,这应该是控制系统存在问题;二、在手动模式下操作,应急发电机原动机也不发火,说明原动机本身有问题。围绕这两个方向分别进行排查。

       根据船舶应急发电机工作原理以及说明书得知,当主配电板失电时,应急配电板内K3继电器线圈失电,延时20S(可调)常闭触点闭合,如在延时期间主配电板恢复正常供电,该延时被取消;如在延时期内主配电板不能恢复供电,延时闭合触点闭合,发出应急柴油机启动命令,应急发电机随即启动。该继电器是唯一能让应急柴油机自动启动的继电器,所以重点检查其是否失效,为了节省时间,电机员将K3整体换新,装复后试验,可“STAND BY”指示灯仍然不亮,应急发电机也没有启动。排除了继电器故障的可能,轮机长根据主发电机控制模式思维联想,是否是控制系统某个部位转换不到位?令电机员再次仔细检查机旁控制屏,发现操作界面上果然存在一个“MODE”按钮,能在“OFF”和“EME”切换(如图一),当前状态在“OFF”位,当电机员转到“EME”位时,应急配电板上“STAND BY”指示灯常亮,自动启动试验,柴油机能自动启动三次,但最终失败报警,如此看来,应急发电机自动控制故障排除了,接下来就是解决原动机发火故障了。

船舶应急发电机两例故障解析

       柴油机不发火的原因很多,集中体现在三个方面:油路、气路以及喷油设备故障。船上先从简单入手,检查风门,清洗滤网,没发现问题;检查油柜燃油充足,拆开燃油滤器准备清洗时,发现滤器内几乎没有燃油,再拆开燃油管路检查,油管内部也没有柴油流出,似乎是油路不通或者油阀没有打开,检查油柜出口速闭阀,该阀阀杆升起在上位,从外观看似乎是处于常开位置,有没有可能是阀芯卡住了?只能一试,对速闭阀进行复位操作,然后再打开,发现油管很快有油流出,油路通了,接上油管,手动启动应急发电机,发火正常,停机后转自动试验,工况良好。欣喜之余,轮机长令立即启动主发电机并网运行,然后启动主机,大约于下午1:20左右恢复正常航行。

        1.3原因分析

       事后我们来分析这起故障原因,完全是由人为因素造成的,一、主管人员没有认真熟读说明书,对所管设备操作不熟悉,包括轮机长也凭经验地认为只有应急配电板上有手动/自动转换开关,而不知道在机旁操作屏上还有操作模式转换,在最近某次的常规检查中,不小心误将机旁操作屏上的模式改成了“OFF”而不知(“OFF”位是自动启动程序控制阻塞模式,而“EME”位才是程序遥控模式),再加上在检查结束后没有最后确认配电板上的“STAND BY”指示灯状态,导致了该轮应急发电机在失电的情况下失去自动启动功能。二、平时检查试验不认真、工作不细致,检查结束后油柜速闭阀忘记复位或复位不正确,造成应急发电机燃油断流无法启动,造成紧张局面。万幸的是此次跳电是发生在海峡之外,如果是在过海峡时,或者是在进出港时,后果不堪设想。

02案例二

       2.1故障介绍

       YY轮面临退役,在外锚地抛锚等候办理手续,某一天燃油锅炉出现故障,短期内无法恢复,船上又没留下足够的轻油更换,最终副机因燃油粘度高而跳电,应急发电机自动启动合闸并电运行,但20分钟后,应急发电机淡水高温报警,主管人员检查水箱水位充足,冷却风机运转良好,可淡水温度还在一直上涨,大约又过了10分钟,应急发电机突然自动停机,整个发电机机体温度滚烫异常,幸好是在冬天,外界温度低,因此停机后不久高温报警就复位了,船上重新启动柴油机,发现该此时柴油机卡阻不转。轮机长立即安排人员解体检查,发现该机活塞严重拉缸,缸头排气阀部分烧蚀;拆开淡水泵,端部轴承缺油卡滞,水腔内水垢较多,锈蚀严重。船上已无法修复,后经拆船厂联系驳船抵达协助,以接岸电的方式恢复船舶电力。

        2.2故障原因分析

       根据以上故障现象进行分析不难得出,该轮应急发电机拉缸的直接原因有两点:第一,机带淡水泵轴承缺油,导致淡水泵转速降低或者不转,冷却水不能在柴油机内部有效循环,使柴油机发出高温报警,直至最终拉缸停车;第二,冷却水系统内部结垢较多,锈蚀严重,影响换热效果。其实这两种原因在我们每条船上或多或少都存在,只是船上没有发现而已,因为船上很少有机会让应急发电机带负荷长时间运转,有些船上甚至连带负荷试验都很少做,每次检查只是只是测试启停操作,这样是无法发现冷却系统的故障的。可为什么会出现以上两种情况呢?下面我们来详细分析一下:

       有些船上虽知道机带淡水泵两端的轴承需要加油,但总是认为应急发电机运行时间较少,按常理不会缺油,其实不然,正因为运行时间较少,轴承内牛油经过长时间风干硬化,失去了润滑的效果,同时风干的牛油还会阻碍轴承的运转,影响水泵的转速;还有的船上虽按照说明书的要求对轴承进行了加油保养,但油脂加的太多,大多从油封两端溢出,从而破坏了油封,取到了相反的效果,正确的油量是油枪压挤2-3下即可。

       冷却系统内部结垢多、腐蚀严重一般都是因为冷却水中缺少防冻液所致,船上都有一个误区,认为防冻液只有防冻功能,只是在冬天使用的,其实防冻液全称是防冻冷却液,具有冬天防冻夏天防沸的功能,应该全年使用。优质的防冻液沸点通常在110℃,大于水的沸点100℃,这样在夏天使用,防冻液比水难开锅;防冻液一般是由蒸馏水制造,并加有除垢防垢添加剂,不但不生成水垢,还具有除垢功能;另外发动机冷却系统都是金属制造的,金属在高温下与水接触,时间长了会腐蚀生锈,温度越高,腐蚀加重,这又促使水垢增加,形成恶性循环,严重时堵塞管路,而防冻液里特殊添加剂就有很好地防腐功能。因此,任何时候适量添加防冻液,是保证应急发电机冷却系统效果的关键因素之一。

03结束语

        船舶应急发电机是发生船舶威胁和海上人命安全事件时,保障船舶和人命安全的最后屏障之一,因此船上应高度重视,认真对待,主管人员需熟读说明书,完全掌握设备性能,船上定期组织培训,使相关人员也能正确、熟练地操作。同时,为保证设备始终处于良好状态,船上还应严格按照 SOLAS 公约的要求试验保养,千万不可流于形式。检查、试验至少但不限于以下内容:(1)应进行自动和手动起动效用试验,任何一种起动方式应能在30分钟内连续起动 3 次;(2)利用停航的机会对其进行带负荷运行试验,每三个月一次带负荷运行至少30 分钟;(3)还应进行模拟主配电板失电情况下 45秒内能够自动起动并供电的试验;(4)起动马达也要定期检查,说明书一般要求工作1200小时检查,但考虑应急发电机不长期使用,马达应每 2 年检查一次,每5年解体检查一次;(5)定期检查淡水冷却系统,注意淡水泵工况,及时添加防冻液和轴承润滑油等。


作者:轮机长 胡丁山 来源:COSCO QINGDAO

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