某轮主机异常停车故障分析

轮机长 王宏立

0 引言

大型船舶主推进装置，主要包含有主柴油机，中间轴、尾轴、螺旋桨等。主柴油机动力通过中间轴、尾轴、传递到螺旋桨，螺旋桨的转动，产生推力，实现船舶的操纵。船舶主柴油机是船舶动力来源，其持续稳定的动力输出，为船舶船舶安全航行提供保障。其通过复杂的燃油供应系统，将燃油喷入气缸燃烧室，通过燃烧船用燃油，将热能转换为机械能，带动主柴油机曲轴回转，驱动螺旋桨，从而控制船舶前进和后退。主柴油机的操作，由主机遥控系统来实现其正反转和转速调整，同时，主机遥控系统接收主机监控信号，为主机提供安全保护功能。因此，主机遥控系统故障，将直接导致主机操作异常，甚至船舶失控，造成船舶、人员生命、环境污染的威胁。本文描述、分析一起柴油机断油故障，为同类型故障提供借鉴。

1 故障案例

某轮主机型号为MAN B&W7S60MC-C,搭载NABATESCO遥控系统。离美国NORFOLK，离港测试主机，正倒车及调速正常，船舶安全离港后，正常定速航行中，主机运行参数均正常。主机突然从70rpm异常停车，显示报警“ME GOVERNOR SYSTEM” and governor control unit “pickup” & ”VIT control” alarms activated. 依据报警显示，各运行参数正常，无征兆主机突然异常停车，判断为主机控制系统故障。

2 主机异常停车可能原因

主机在正常运转状况下，突发异常停车，通常是安全保护系统触发自动停机、燃油、润滑油、冷却水系统故障、或者人为操作错误引起，可以简单归纳如下：

（1）冷却水淡水高温：由于淡水冷却水泵故障（压力不足或停转）、淡水冷却器脏堵、温度控制阀故障、冷却水膨胀水柜水位不足等原因，导致气缸套、气缸头等燃烧室部件、空冷器等部件冷却水量不足、或者高温；

（2）冷却海水泵供水不足、海底滤器脏堵等原因、热交换器无法降低冷却淡水和润滑油温度；

（3）润滑油系统由滤器脏堵、滑油泵故障等，导致的润滑油压力低于柴油机运行安全值；

（4）润滑油温度过高，超出最大值，活塞冷却不足等，触发安全保护机制；

（5）燃油供给异常：燃油滤器脏堵、燃油增压泵、循环泵故障、高压油泵柱塞偶件异常磨损及卡阻、喷油嘴故障等，导致燃油无法正常供应到燃烧室；

（6）燃油转换操作不当，温度走生骤升或者骤降导致的高压油泵柱塞卡滞；

（7）主机控制系统阀件异常，导致的功能紊乱；

（8）主机安保系统的传感器故障、元器件故障，触使系统发出错误的停车指令；

（9）人为错误或者紧急操作，发出的停车指令；

（10）机械本身故障，诸如抱轴、伸腿、飞车、咬缸、曲柄箱油雾浓度超标、扫气箱着火等；

通常，柴油机都有着完善而且全面的参数监控系统和安全保护系统，始终监控着各个辅助系统的温度、压力、转速等数据，一旦出现异常，视故障危害程度，发出一级报警，提醒处理；二级报警，主机降速；三级报警，达到设定的安保极限值，就会由控制系统发出停车指令，实现柴油机的安全保护。

3 故障分析与判断

如前文所述，本轮柴油机正常运转状态，停机前，各系统无任何异常报警，主机是在正常运行状态，突然停机的，可以排除滑油、冷却水系统问题，应该是燃油系统被强制断油导致。立即指导船员检查主机调速系统，清洁主机转速角度传感器探头，测试输出；测试VIT机构；主机燃油泵刺破阀拆检，均未发现异常。主机停机后，油门杆停滞在主机正常运行位置，没有归零，故障应该是出现在控制系统上面，遂安排对主机遥控系统NABTESCO相关气控阀进行排查，参见下图，通常主机控制空气气源（绿色线）在两位三通阀25-1#接口处待命，当期收到停车指令，先导空气经气口12打开25#阀，控制空气气源经气阀1号口进入，2号口输出，导入高压油泵刺破阀，高压油泵停油，主机停车。主机运行状态下，该阀先导气压为零，气阀属于关闭状态，2号口无气压输出到刺破阀。当即松开25号阀气阀先导控制空气管路接头12时，无空气泄漏，说明控制系统无停车信号输出；松开25号阀2#接口，有气压，说明控制空气气源经该阀，从2号口输出到高压油泵刺破阀，不该通气的情况下，通气了，准确确定25#阀故障；

4 故障处理

在确认25号阀故障后，对其进行拆解，发现两位三通阀NO.25有脏污、卡滞、密封圈老化现象，判定其不良状态导致控制空气泄露，进入燃油泵刺破阀，切断燃油进入主机，致使主机突然停机。利用电气清洁剂对其进行清洗，更换密封圈后装复，进行多次测试，主机运行正常，故障没有再次出现；

5 结论

主机遥控系统，直接控制着主机运行状态，影响船舶操纵安全。日常管理中，通常对主机运动部件，及其服务系统的保养，做得比较到位，但是对主机遥控系统进行检查和维护，没有引起足够的重视，除按照说明书规定，定期由专业服务商对整个系统阀件、传感器进行彻底的拆检、保养外，日常主管船员应该做到对控制系统的熟悉，清晰明确控制原理图、对应阀号位置、功能，这样出现故障后，才能精准判断故障原因，迅速消除故障。应加强对控制系统各个传感器的清洁、检查，保障其处于正常的监控状态，输出正确的压力、温度、转速信号，避免其功能异常导致控制系统误判；遥控系统阀件，要求的是控制空气清洁、干燥，这样才能避免阀件动作异常，延长密封圈寿命，保持控制空气干燥机正常运转，经常放出残水、残油，显得尤为重要；重要阀件应定期进行拆检检查；故障的出现，总是伴随着一些症状和报警指示，日常管理中要注重观察，消灭隐患于萌芽状态。

华洋海事中心有限公司 轮机长 王宏立