海洋石油255主机游车案例分析

董军涛 滕 兵 曾志云

（中海油能源发展采油服务公司 天津 300457）

海洋石油255主机游车案例分析

董军涛 滕 兵 曾志云

（中海油能源发展采油服务公司 天津 300457）

本文主要简述了海洋石油255船用主机游车的现象、故障分析、故障排除的过程，其内容主要作为一个环保船经验的分享，希望能对今后的工作有所借鉴。

船舶主机；主机负荷；游车；723调速器；故障排除

1 主机游车现象及危害

海洋石油255船舶有四台MAK-M20C主机，1号和2号主机通过齿轮箱连接带动1号螺旋桨，3号和4号主机带动2号螺旋桨。当3号、4号主机并车运行时，如果负荷出现较大范围的变化，常常会发生严重游车。游车故障发生时，3#、4#主机负荷强烈波动，致使主机发生声音异常、抖动剧烈，主机增压器喘振，并且这一现象会不断加剧，使主机几乎处于失控状态，只能进行主机应急停车,已经严重影响到了生产作业。

主机长时间的游车会造成主机零部件损坏，如果游车发生在靠离码头或平台时，很有可能会因为主机游车造成船舶失控，导致船舶与码头或平台发生碰撞事故。可见对船舶主机和船舶本身的危害是非常严重的。如图是主机游车时，四台主机负荷的显示。

图1 主机负荷显示

2 主机游车故障分析

主机游车主要是由于过调或反应迟缓造成的。过调一般是调速器的问题，反应迟缓一般原动机（柴油机）的问题，当然调速器的问题也会有反应迟缓的。根据海洋石油255的游车现象，我们通过讨论一直判断游车是由于主机调速器过调原因造成的。

3 主机游车故障排除

虽然判断海洋石油255主机游车是由于主机调速器过调原因造成的。但众所周知原动机的工况是基础，并且游车事故的危害促使我们不敢有一丝大意，所以我们决定从柴油机和调速器两个方面同时进行故障排查。柴油机的故障排查主要是由255船员完成，机务部门协助指导；同时机务部联系柴油机厂家对调速器故障进行排查。

另外，为了避免故障排除期间由于3#、4#主机突发游车故障造成的重大安全隐患，在靠离平台、码头和进出航道的作业工况下，我们采取了3#主机连接轴带发电机，4#主机单机带桨的临时方案来规避风险和隐患。

3.1 原动机（柴油机）排查工作

根据分析讨论，我们决定对有可能造成游车故障的3号和4号主机进行了排查，重点放在了主机的燃油系统。

3.1.1 燃油系统排查

加大主机运行状态监测和记录，通过经常记录主机排烟温度表和爆炸压力测试，我们发现主机正常运行中，3号主机的第二缸排烟温度（数值），各缸的排烟温度平均值，爆炸压力（数值）也是比其它缸偏低。根据检测结果，我们清洁了3号主机的第二缸喷油器、研磨喷油器密封面，并进行了试漏、试压；同时检修了3号主机的第二缸的高压油泵。

3.1.2 进排气系统排查

对3号和4号两台主机的进排气阀间隙进行了检查，结果正常。

3.1.3 传动系统排查

全面检查了3、4号主机的燃油、进排气凸轮轴的状态，没有发现不正常情况；检查并调整了燃油定时和进排气定时。

完成了上述工作后，并没有缓解主机游车事故，我们就专心进行调速器故障排查工作。

3.2 调速器排查工作

海洋石油255主机所用的调速器是WOODWARD生产的723电子调速器（如图片），由于该调速器是柴油机订制式生产，所以我们联系了柴油机生产厂家，决定安排专业工程师到船舶现场进行检查。

图2 723电子调速器

2013年1月21日MAK厂家服务工程师上船对主机调速器进行检修。调整了电子调速器的PID参数及增益，在锚地调试完毕进行主机航行试验正常。但是在第二天船舶航行时又发生了游车现象。

由于游车事故没有得到有效解决，我们及时和WOODWARD在中国授权服务商取得了联系。在进一步商讨后，我们于2013年2月21日安排WOODWARD厂家服务工程师上船调试，由于这种调速器是柴油机厂家订制的，调速器厂家服务工程师更改不了柴油机厂家的有关设置，就这样游车事故仍没有解决。在总结了前两次调试经验的基础上，通过多方了解和讨论，要求柴油机厂家安排其公司经验丰富的工程师和调速器厂家随机务人员一起到船舶现场进行调试。

2013年2月26日柴油机厂家服务工程师和WOODWARD厂家服务工程师会同公司机务人员先后到达255船即将到达的港口（广东湛江），由于255船舶2月27日才能靠泊码头，所以大家就利用等待船舶靠泊的时间对游车事故进行了面对面讨论，首先请WOODWARD厂家工程师讲述前次调整后的体会和心得。然后通过讨论和对说明书的研究，大家一直以为出现游车事故的根本原因，主要的问题就是因为调速器的参数不适合255船舶工作工况。

那么究竟要对哪些参数的进行调整呢？经过分析研究和经验判断，决定对调速器的比例微积分环节进行调整。具体怎样调整，还是要看船舶的运行工况而定，所以分系泊检查和出海调试两个阶段进行。

图3 调速器主要参数指标

3.2.1 系泊检查、调整2月28日下午船舶靠泊，我们马上一起首先在码头进行整个控制系统的检查，重点对723电子调速器和执行器检查。

图4 现场监测

检查主机油门油量传感器的状态，检查转速传感器，重新校准负荷油量信号线性度。

图5 主机频率变化观察

检查主机电子调速器系统的接线，比对电子调速器内的参数，为保证船舶安全出港试航，只对工况异常的3#、4#主机的电子调速器的参数进行优化调整，优化了电子调速器的调速曲线，调整控制系统的闭环增益，稍微加大了调速器的速度降。

3.2.2 海上检查、调试：

在码头对3#、4#主机的723电子调速器参数调整完毕后，船开出去试航，反复大负荷试验3#、4#主机，主机都运转平稳，也没有出现游车现象。同时把3#、4#主机调整完毕的723电子调速器参数输入到1#、2#主机的调速器中，使四台主机调速器使用相同的参数配置。然后对主机进行了下列工况试验：

a.1#、4#主机单独带桨极限负荷变化运转试验；

b.2#、3#主机单独带桨极限负荷变化运转试验；

c.1#、2#主机并车带桨和轴带发电机、3#、4#主机并车带桨和轴带发电机极限负荷变化运转试验；

d.为了进一步验证调速器参数的可靠性，人为的拉动主机的机旁油门杆，模拟主机负荷的不平衡状态，模拟主机转速不稳定状态，故意制造一种扰动，来检查主机系统的再稳定能力；

经过多次模拟试验主机，结果主机油门调节机构在负荷变化的时候平稳的同时增加或减少供油量，运转依然十分平稳。

图6 驾控操作测试

4 故障原因总结及相关启示

4.1 故障原因

海洋石油255船游车故障的原因是723电子调速器参数设定不当引起的，主要是因为转速偏差系数和窗口设置应用不当造成的。

图7 723电子调速器控制箱参数设定

4.2 相关启示

海洋石油255船游车故障的解决是群策群力的结果，但在解决过程中我们走了很多弯路，花费了相当长的时间，虽然没有影响生产，但是也是让船长倍受风险压力。主要原因是我们对故障的分析和研究不够，以及我们对外部优秀资源的掌握不足。随着公司的不断发展和我们的经验不断积累，我们坚信我们的船舶管理一定更上一层楼。