“DXH”号船主机机损事故分析及启示

青岛远洋运输有限公司 孟昭玉 孙玉忠

一、船况简介

“DXH”号船2000年8月份建成出厂，总吨27176 MT，载重吨47787 MT，夏季吃水11.77 m。主机型号为MAN-B&W6S50MC，额定功率6877 kW，额定转速102 r/min，额定转速下航速 14.5 kn，发火次序1-5-3-4-2-6。

二、事故经过

“DXH”号船V83 航次计划为从鹿特丹港到挪威AAHEIM 港装废钢，预计航行时间为1月25日至28日，航程673 n mile。

27日中午前航行区域天气良好，主机95 r/min，船速12 kn 左右。27日下午天气恶劣，大风、巨浪、狂涌。下午1500时船舶采取保护措施，分两次将主机油门格从70.6 格降到65 格，两台发电机并网运行，机舱改为有人值班。

27日2100时左右主机飞车，造成超速保护停车。2200 至2300时尾尖舱压水352 m3，船舶继续在降速情况下航行。28日0105时，主机No.2 缸排烟温度过高而自动保护降速。随即，轮机部对主机各缸检查，发现No.5 缸处于不发火状态。

由于风浪太大且船舶离岸较近无法停车检查，只能从外围诊断，检查发现No.5 缸示功阀有油气冒出，但是压力极低；对缸内监听，排气阀关闭声音正常，没有听出其他杂音；排气阀开度也正常，膨胀水柜水位正常，冷却水压力正常，滑油和活塞冷却油压力正常，冷却介质温度无明显变化，高压油泵脉动正常。综上，怀疑排气阀出现故障。但由于海况恶劣不允许停车检修，为防止燃油进入汽缸太多造成主机进一步损坏，决定封闭No.5 缸继续航行至安全海域，同时将该缸高压油泵上部的应急停车控制空气管拆下，用工具把气动活塞压下，使燃油回流而不进入汽缸。

28日0255时，驾驶台根据海况寻到能短暂停车的时机，机舱人员马上停车投入工作，0305时封缸完毕。因为船舶向岸边漂移很快，左右摇摆27°左右，主机马上又投入运行。但封缸后由于风浪、排烟温度的影响，主机只能维持运行在50 r/min，船舶无法保持航向而继续向岸边漂移。为防止船舶搁浅造成更大的损坏乃至污染事故，船长决定横风向外海航行。0640时按技部指示船舶掉头南下顺风航行至指定避风锚地抛锚检修。船长随即按指令南下并安排抵锚地后的锚泊和修理工作。船舶航行到当日1845时，主机发出“咚”的声音并停车，随即各报警响起。船长立即并不断呼叫VTS（挪威交管中心），请其派拖船协助。由于风浪太大，拖船出航比较困难，直到2300时拖船才到达船边，这时距主机停车已漂航3 h 15 min。

在拖船的牵引下，抛锚于STAVANGER 港北锚地（59°01′49N，05°42′58E，水深74 m）。锚泊后，对主机情况进行了初步检查，发现主机损坏严重，已处于完全瘫痪状态。经检查和测量，发现主机的曲轴和机架严重损坏，已无法采取临时措施修复。根据主机厂家建议并综合评估修理费用和修理时间，决定将该船拖往丹麦AALBOR 港修理。

三、主机部件主要损坏情况

1.曲轴红套滑移，从No.5 缸后曲柄臂以后的曲轴需全部换新。

2.No.5 缸连杆弯曲，连杆大、小端轴瓦和压盖变形。如图1 所示。

图1 No.5缸连杆损坏情况

3.No.4、No.5、No.6 缸十字头导板变形，A 型架下部需进厂修理。如图2 所示。

图2 No.4、No.5、No.6缸十字头损坏情况

4.No.5 缸十字头轴颈和导靴受损。

5.No.5 缸活塞杆变形。如图3 所示。

图3 No.5缸活塞杆损坏情况

6.No.5 缸活塞变形，环槽变形，活塞环全部断裂。

7.No.5 缸排气阀头和阀座，严重受损。

四、事故原因分析

由于缸套和盘根箱已经破损，而且大量破损件掉进缸底和曲拐箱内，也有部分被运动的活塞破坏，从现场无法找到更多的证据，仅做以下分析：

1.硬质异物进入汽缸内。硬质异物可能是破碎的活塞环（由于飞车和船舶摇晃，活塞环在扫气口造成损坏，碎片在气流作用下进入汽缸），也可能是由于船舶摇晃导致没有固定好的零件脱落进入汽缸。这些硬质异物在活塞运动和燃气作用下，在排气阀关闭时垫在排气阀头和阀座上，造成阀头和阀座之间受力不均而变形和破损，破损的碎块进一步加剧了排气阀头损坏，形成恶性循环使阀头损坏越发严重。在船舶剧烈晃动情况下，破碎的排气阀头随活塞形成不规则运动，撞击活塞头、缸套、缸头、排气阀座。由于运动的不规则性，碎块卡在扫气口上，在上行活塞的作用下，把扫气口逐渐损坏，造成缸套下部脱落，活塞在缸套下部失去了导向，使活塞上行时顶在缸套底部支架上，而这时No.6 缸恰好刚过上止点处于发火状态，致使No.5缸活塞强制上行，导致该缸活塞杆、连杆弯曲，盘根箱在弯曲的活塞杆作用下破碎，曲轴红套滑移等一系列的损坏。

根据发火顺序，在No.5 缸活塞开始上行而且经过扫气口，处在扫气阶段时，No.6 缸尚处在发火状态，No.5缸突然停止运动，在No.6 缸的强力作用下，导致No.5 缸后、No.6 缸前曲柄臂在主轴颈上滑移。如图4 所示。

图4 汽缸损坏分析图

2.排气阀阀头直接破损。排气阀头破损后，碎片在缸体内做不规则运动，随机撞击缸头、缸套、活塞头、排气阀头、缸套底部扫气口，造成排气阀头进一步损坏，碎块撞击扫气口，把扫气口撞碎或者卡在扫气口上，在上行活塞的作用下使扫气口破损。在多次撞击和破坏下，致使缸套下部的扫气带全部脱落，活塞的运动失去导向，在活塞上行时顶在缸套底部机架上，同样是在No.6 缸发火的强力作用下，强制No.5 缸活塞上行，致使活塞杆弯曲、连杆弯曲、曲轴红套滑移，十字头导板和导靴在侧推力的作用下变形损坏。

排气阀损坏的原因可能有：排气阀材料有问题；排气阀在翻新过程中工艺有问题；排气阀在运输或者储存过程中受过伤害，表面受到撞击、高温、深划痕等；装配过程中阀面受到重敲击；排气阀座本身装配时有些变形，造成阀面在使用过程中受力不均，长期运行后发生变形和脱落。如图5 所示。

图5 排气阀损坏情况

3.恶劣的天气是造成损坏加大的重要原因。异物或排气阀头本身导致阀头损坏，又进一步损坏到其他部件，恶劣天气导致船舶无法及时抛锚、停车进行主机检修，进一步加剧了主机损坏。一般情况下，主机在运行中出现突发性单缸不发火，多是由油头、排气阀、缸头和缸套裂纹、活塞环断裂等原因造成的，在问题不明了时，一定会停车进行检查。虽然轮机部对所有外因进行了排查，锁定了排气阀问题，船长也积极采取措施寻找有利时机停车检修，岸基部门随时跟踪并指导船上进行检修，但当时水深 200 m 左右，涌浪很大，风力8 级左右，离岸近且在风力作用下向岸漂移，为防止船舶搁浅造成更大的损失和污染事故，同时为了防止大量的燃油进入汽缸导致排烟管着火、扫气箱爆炸导致主机严重损坏停车的情况，从28日0105时发现No.5 缸不发火到1845时主机严重损坏，主机在存在问题的情况下仍坚持运行17.5 h，如果在这段时间内能有2～3 h 的停车时间，那么就不会发生如此严重的损坏事故。

五、经验教训

1.船长对航行的海况估计不足，存在侥幸心理。由于航程只有673 n mile，两天多点的航行时间，船上既要备仓，又要安排PSC 迎检事宜，如果清完No.3 货舱后进行压水，需要停航或者慢车航行将近一天，这样就直接影响船期。船长觉得仅仅两天多航程且天气很好，便没有对No.3 货舱和尾尖舱压水，造成船舶受大风和涌浪的影响致使主机飞车，船舶摇晃严重。

2.轮机长对事故发生的原因和导致的后果没有把握，经验不足。在主机出现No.2 缸高温报警，同时发现No.5缸不发火且几乎无压力出现后，主机维持低速运行，对主机反复倾听但却没有听出杂音，所以对No.5 缸不发火是由于排气阀破损导致的这个原因没能分析出来，对所致的后果也就无法判断。在吊起No.5 缸缸头后发现缸套内有3块较大排气阀碎块，一块0.5 kg，一块2.4 kg，还有一 块1.6 kg。尽管主机转速低，且在风浪影响下转速波动较大，但如此三大块金属在缸内作不规则运动，总会产生不规则的金属撞击声，但是轮机长和轮机员反复倾听也没有听出缸内有杂音。

3.翻新件在使用中不可靠。该船主机No.5 缸在更换翻新排气阀运行约1000 h 后即发生事故，有理由怀疑本次事故源于翻新的排气阀问题。现在许多船公司都在使用翻新件，目的是为了降低成本。但是翻新的旧件毕竟是经过处理后恢复原状的，在处理过程中的工艺、材料未必能完全达到原厂家要求的水准。若一个部件经过多次翻新，也就经过多次热处理、冷处理，内部组织结构也会发生变化。现在的主机特别是燃烧室对零部件要求都是比较高的，而且处在非常恶劣的工况下，翻新过程中任一要素达不到要求都会导致部件的损坏。

六、事故预防措施

排气阀头损坏导致主机瘫痪，损失极大，且需耗费很长的修理时间（约350 万美元的修费、4个多月的修期），这样的事故在国内航运企业中可能没有发生过。一般情况下，即使出现排气阀头损坏，造成的损失也不会如此巨大。为避免类似事故再次发生，应从以下几方面进行预防：

1.开航前对航线天气情况和航线周围情况应充分了解，提前做好预防工作。船长应提前了解未来几天天气情况，对航线区域的水深、设施、岛屿等做到心中有数，在天气可能有变的情况下，提前做好压水、固定活动物件、关闭水密门等措施，并提前通知机舱做好设备管理工作，保证船舶在航行中螺旋桨不露出水面，主机不发生飞车。

2.航行安全不能存在任何侥幸心理。要从根本上意识航行安全始终是第一位的，不能因为航线短、工作忙等因素而忽视，更不能按照习惯做法而为之。任何时候都要从实际出发，根据所处的位置和环境做好必要的防范措施，不能存在侥幸心理。

3.干部船员应加强业务知识的学习，提高分析、判断问题的能力。任何事故的出现都是有原因的，而这个原因可能是多方面的，如何能迅速分析、判断出问题的真正原因是避免事故进一步扩大的关键，而能迅速做出这样的判断需要有较多的经验积累和较强的业务知识。轮机长、轮机员包括驾驶员都应不断加强业务知识的学习，平时多学习一些事故分析报告，把别人的教训作为自己的经验。

4.严格控制翻新件、非原厂备件上船。虽然使用翻新件和非原厂备件在成本控制方面有利，但是他们的工艺、材料等无法控制。一旦存在隐患的备件上船，在使用过程中出现问题，会产生连带损失，因此所产生的费用要比使用原厂家备件的费用更高。如果翻新件厂家没有获得原厂家的授权及船级社的认可，一旦在航行使用中出现问题，船级社和保险人便不会认可，将造成在保险理赔方面出现被动局面。