船舶轮机主要故障与应对策略研究

摘要：随着我国海洋强国战略计划的不断推进，我国的船舶行业得到了极大的发展空间以及发展动力，轮机作为船舶的心脏，是船舶中最为重要的组成部分。然而由于船用轮机的功率较大，因此船用轮机的工作环境较差，并且由于所使用燃料的质量不高，所以在内外的双重作用下，船用轮机的故障率很高。轮机发生故障对于船舶的运行来说影响极大，因此如何快速得预防和解决轮机的故障就成为了机组维护人员亟待解决的重点问题。本文就从船舶轮机常见的故障入手，谈一谈船舶轮机的故障应对方案。

关键词：船用轮机;故障排查;故障解决方案

0  引言

船用轮机的组成较为复杂，并且由于成本问题，船用轮机所使用的多为重油或是渣油，因此劣质油中所含有的杂质会对轮机内部的构建造成不小的伤害，并且由于船用轮机功率较大，因此轮机在运行过程中所产生的热负荷与冲击载荷长期作用在轮机的核心部件上，也会使这些部件的使用寿命降低，因此在船用轮机的日常运行当中，最重要的就是对船舶轮机的运行状态进行监控，及时的判断故障类型，这样才能快速且高效的对故障处采取应对策略，从而使整个轮机稳定运行。

1  船舶轮机故障排查流程

1.1 发现故障

发现故障是船舶轮机故障排查的第一步，也是最关键的一步，通常来说故障的发现都是通过轮机的异常运行现象发现的，例如排气的状态、内部运行的声响等都可以作为发现故障的依据，对于那些表现不明显的故障，则需要通过对运行参数进行监测来进行故障排查，同时在发现故障时要对故障进行初步分析，判断故障类型。

1.2 故障分析

在判断好故障类型后就可以对故障产生的原因进行具体分析了，通常引发一种故障产生的原因有很多，故障分析的作用就是找出引发故障的具体因素，通常情况下是要对与故障部位有关的所有系统和零部件进行排查，同时通过与日常保养维护记录的对比，来发现运行中的异常表现，从而判断引发故障的具体位置[1]。

1.3 提出假设

有时维修人员会发现一些难以进行类型判断的故障，这些故障往往无法进行具体的分析，这就会给维修工作造成很大的困扰，因此就需要维修人员对故障类型和故障原因进行合理的假设，通过不同种假设，来对相应的零部件进行检查，以此来降低对全机进行全面检查的成本以及故障维修所花费的时间，提高故障排查的效率。

1.4 验证维修

在对故障类型提出假设后，就要对做出的假设进行验证，在进行验证时可以对比以往的故障情况，从中找到一些共同之处，以此来加快对假设的验证速度，从而提升维修的效率。在验证时还要结合轮机的运行参数和自身的经验，通过二者的结合来判断假设的合理性。

2  轮机检查中一些常见的问题

2.1 备用件不足

通常船舶在海面上的航行时间很长，在远洋航行中是没有外界的补给的，因此船舶轮机的检查与维修所需要的设备都需要准备充足，然而对于一些大型船舶来说，检查设备甚至要比轮机本身还复杂，是没法在船上常备的，因此就造成了一些故障无法排查的问题产生。并且海上航行时，一旦因为轮机的结构性问题，使得一种故障频繁发生，也会引发备用件不足的问题发生。

2.2 对管道系统的检查不足

管道系统是轮机的重要组成部分，他维持着轮机的稳定运行，然而对于大型的轮机来说，其内部的管道系统错综复杂，工作人员很容易就会在检查过程中产生疏漏，而一旦管道因老化或是腐蚀而产生泄露，轮机的运行就会被影响，甚至还会使整个主机舱处于危险之中[2]。

2.3 主机检查不仔细

主机的检查在整个检查工作当中都是重中之重，一旦主机的运行发生故障就会使船舶失去运行动力，这对于在海上航行的船只来说是极为危险的，对于主机的检查应当小检查与大检查交叉进行，要做到一个螺丝也不放过，这样才能确保整个主机能稳定的运行。

3  船舶轮机的主要故障与应对策略

3.1 拉缸

前文我们提到过，船用轮机多使用的重油和渣油，这类油内部含有的杂质较多，因此会引发轮机常见的一个故障即拉缸。拉缸故障发生时做生产的现象较为明显，由于活塞与缸套之间的摩擦增大，因此可以听到明显的剐蹭声，并且由于摩擦过大所产生的热量会使汽缸内部的热量升高影响燃料的正常燃烧，继而排出黑烟。造成拉缸故障的原因有很多，但最根本的还是活塞与缸套之间的润滑被破坏所导致的，润滑装置产生故障、润滑油被污染或是润滑油质量较差、活塞或缸套变形、缸壁有积碳等问题都会使润滑出现问题。因此解决方案有如下几种，其一合理的选取润滑油，要确保润滑油的质量符合标准。其二定期更换滑油或者定期检查滑油净化装置，以防止滑油内部混入杂质影响活塞运行。其三就是要时刻关注轮机的运行参数，发现有拉缸的趋势就及时停机进行排查。

3.2 爆缸

爆缸在各种发动机的故障当中是最危险的，也是要极力避免的。爆缸从字面含义上看就是气缸爆炸，但这和真正的爆炸还有区别，只是活塞被卡住后轮机依旧在运行所导致的整个气缸报废。爆缸的诱发因素主要是燃烧室的温度和压力过大使活塞变形所导致的，气缸所能承受的温度和压力是有极限的，一旦超出极限就会对其结构造成破坏。引发温度和压力过大的原因通常有：其一爆震，爆震是一种不正常的燃烧现象，它是由喷油正时与进排气规律不正常等原因引起的，爆震会使燃烧室压力激增，从而对缸壁和活塞造成影响。其二润滑出现问题，润滑系统还具有另一个功能就是降温，一旦降温功能失效，气缸内部的温度就会急剧升高，直至超过临界值破坏金属构造[3]。爆缸的解决方案主要有：第一延后点火提前角，采用十六烷值较高的燃油，以此来降低爆震发生概率;第二时常检查润滑系统，避免在润滑系统失效的时候运行发动机。

3.3 油泵故障

油泵故障产生的主要表现是油泵的运行产生异常，例如油泵的转速突然降低、油泵的运行产生震动等，油泵产生故障会直接影响燃油的提供，这影响的是燃烧效率，从而使整个轮机所产生的功率下降。油泵产生故障的根本原因有两个，其一是油泵自身原因使用寿命到期或零件老化问题产生故障，其二是供油系统的压力失衡所导致的。油路内部被杂质堵塞、喷油系统因积碳等原因被堵塞从而导致燃油输出端压力升高等原因都会引发油泵的运行故障，因此在发现油泵运行异常后，应第一时间进行维修，这样才能将后续的影响降到最低。關于油泵故障的应对策略，主要是要定期的将供油系统进行清理，避免堵塞的问题产生，其次是经常对油泵进行检查，及时进行更换，以避免因老化导致的运行问题产生。

3.4 油水分离器故障

油水分离器的故障虽然没有较为明显的表现形式，但是检测起来却最为简单，因为油水分离器被监测设备所监测，因此可以及时的发现故障，但是经常会出现由于监测设备过于灵敏而导致的误报的情况产生。由于油水分离器的位置处于轮机外侧，这就使得其受到外界环境影响的概率提升了，一旦产生密封不严的问题，海水进入轮机内部腐蚀金属零件，就会使油水分离器的结构损坏从而影响其正常的运行。对于油水分离器的故障处理有三种方案：其一是定期对油水分离器进行更换，从而使油水分离器能够一直正常运行;其二定期检查排放接头;其三确保油污管的安装符合标准，吸入管要在满足要求的前提下尽量缩，从而确保油水分离器能够稳定运行。

3.5 振动

振动也是船舶轮机在运行过程中较为常见的故障之一，但通常船舶轮机的运行多多少少都会有振动，而能够称为故障的振动则要参考国家的船用主机运行标准，振动故障通常的表现形式在于当轮机的转速达到一定的数值时，主轴就会产生很剧烈的振动，从而使整个轮机的运行受到影响，最严重的情况甚至会使主轴断裂。对于船舶轮机的振动问题一直以来都难以解决，最常见解决起来也是最为简单的引发原因就是主轴的配重块设置失衡，然而其他的引发原因都较为复杂，因此很难找出根本原因进行根治，因此对于振动故障只能在轮机进行使用前做好模拟分析，尽量降低轮机的振动幅度即可。

4  提高对轮机故障检测与维护能力的方案

4.1 落实责任承担制度

想要使轮机故障检测与维护能力得到提升，首先就是要通过外部的规定来规范检测维修人员的工作。对于船舶轮机来说几乎每天都要进行检查，长期同样的工作内容，使人产生懈怠是很正常的现象。为了避免因为工作人员的懈怠而使故障没有被及时检测到的问题发生，就要设立责任承担制度，每个工作人员进行检查的时间都会被精确记录，一旦轮机运行产生问题就对相应的维护人员进行追责，以此来改善工作人员的工作态度。

4.2 加强对检验维修人员的培训

轮机故障的排查是一项十分注重经验的工作，而且由于轮机的制造技术一直在进步，因此不断的有新型的故障类型产生。所以对于维修人员来说除了要不断加强他们的工作时间之外，还要对其进行定期培训，不断的传授给他们较为先进的理论知识，只有对轮机的构造熟悉了，才能将故障类型了然于胸，从而提升检测维护工作的效率与质量[4]。

4.3 使用自动化的设备监测系统

對于大功率的船用轮机来说，由于其整体结构大，内部零件组成极为复杂，因此仅依靠人力进行故障排查工作就完全不够用了，因此需要自动化的设备监测系统，通过对轮机内部各个系统的运行参数进行实时监控，并将监测数据与经验数据进行比对，从而达成自动找出故障的目的，使故障的排查更加高效且精准。

5  结语

对于日常使用的船舶来说，由于轮机所处的位置空间狭小，并且一些轮机的故障常常发生在轮机的内部，这些问题都会给轮机的维修带来极大的阻碍，因此想要快速的解决轮机的故障，就必须对症下药，要以最快的速度发现轮机的发生故障的部位，而想要快速的判断故障类型，就需要大量的实践经验进行支撑，因此应加强对轮机维护人员的培训，并将常见的轮机故障进行归纳总结，从而做到快速排障，提升维修的效率，保障轮机的稳定运行。

参考文献：

[1]庞加茂.船舶轮机设备故障排除系统优化设计[J].舰船科学技术，2019，41（16）：100-102.

[2]李建新.浅谈现代船舶轮机的安全管理[J].中国设备工程，2018（07）：43-44.

[3]卓震东.试述如何做好船舶机械设备维修和保养工作[J].智能城市，2017，3（11）：185.

[4]周义研.船舶轮机设备故障排除的方向性探讨[J].现代制造技术与装备，2016（7）：121-122.

作者简介：梁建湘（1973-），男，湖南邵阳人，轮机长，大专，研究方向为轮机工程。