某船分油機(jī)振動(dòng)故障排除與警示

付乾坤

(廈門(mén)海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 廈門(mén) 361004)

某船分油機(jī)振動(dòng)故障排除與警示

付乾坤

(廈門(mén)海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 廈門(mén) 361004)

某船因二管輪對(duì)分油機(jī)的不當(dāng)拆檢，導(dǎo)致分油機(jī)異常振動(dòng)而不能正常分油，不利于船舶航行安全。文章通過(guò)此次事故分析，得出人為因素是導(dǎo)致事故的主要原因。提出航運(yùn)從業(yè)人員應(yīng)該從人員的任職提升、培訓(xùn)督導(dǎo)、專(zhuān)用工具使用、檢修程序與要求等各方面引起重視。

分油機(jī)；振動(dòng)；排除；警示

1 分油機(jī)故障現(xiàn)象

SJ輪燃油分油機(jī)為Alfa Laval廠(chǎng)生產(chǎn)的MFPX 307TFD-21，皮帶傳動(dòng)代替渦輪蝸桿傳動(dòng)，傳動(dòng)比48∶112，船電為60 Hz交流電源，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3 600 r/min，因而分油機(jī)分離筒最高轉(zhuǎn)速可達(dá)8 400 r/min 。4月底某一天，該船二管輪對(duì)2#燃油分油機(jī)進(jìn)行例行拆檢清潔，裝復(fù)后啟動(dòng)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)馬達(dá)電流正常，無(wú)明顯振動(dòng)，再開(kāi)始分油，異常振動(dòng)，不能使用。但由于1#燃油分油機(jī)已損壞，待修復(fù)期間不能使用。如不盡快修復(fù)2#分油機(jī)投入使用，船舶將面臨斷油危險(xiǎn)。立即再次拆檢解體，根據(jù)振動(dòng)故障分析，由于剛剛已對(duì)分離片及分離筒、配油盤(pán)與配水盤(pán)等做過(guò)清潔，不存在分離筒內(nèi)部臟污導(dǎo)致不平衡而引起振動(dòng)的可能，所以決定拉出立軸檢查軸承與減振彈簧等。立軸拉出后手動(dòng)檢視上下軸承，未發(fā)現(xiàn)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)不平順，但上軸承座里的6個(gè)減振彈簧中有部分長(zhǎng)度不一，配套的減振彈簧座中有些有極輕微磨損，遂決定對(duì)6個(gè)減振座及減振彈簧全部換新。裝復(fù)后測(cè)量立軸徑向跳動(dòng)量，在說(shuō)明書(shū)規(guī)定范圍內(nèi)。同時(shí)測(cè)量立軸的相對(duì)高度，發(fā)現(xiàn)立軸下沉量已接近極限但并未超出，故未做調(diào)整。然后整體裝復(fù)，啟動(dòng)運(yùn)行，進(jìn)油至分油壓力建立，異常振動(dòng)依舊。為此第三次拆開(kāi)、檢視，發(fā)現(xiàn)帶進(jìn)油管的向心泵Q的上外表面與配油室外蓋P的內(nèi)圓面(見(jiàn)圖1)有新的摩擦痕跡，為此通過(guò)調(diào)整高度調(diào)整墊片I的片數(shù)(見(jiàn)圖2)，將“H”數(shù)值調(diào)整到說(shuō)明書(shū)中所要求的高度(見(jiàn)圖3)，再整體裝復(fù)，啟動(dòng)運(yùn)行，進(jìn)油至分油壓力建立，無(wú)振動(dòng)，分油正常。

圖1 分離筒與向心泵間相對(duì)位置

圖2 分油機(jī)流體接口部分

圖3 進(jìn)油管自由狀態(tài)時(shí)的相對(duì)高度

2 分油機(jī)故障分析

通常來(lái)說(shuō)，引起分油機(jī)振動(dòng)故障的原因大致為：分離筒與分離盤(pán)配合間隙不合適，或是鎖緊螺帽沒(méi)有固緊；分離筒臟污使分離筒重心發(fā)生偏移；立軸的減振套件磨損或失效；立軸上下軸承磨損嚴(yán)重；傳動(dòng)齒輪磨損嚴(yán)重或是干摩擦等。但從上面排除故障時(shí)拆裝檢修情況看,顯然不是上面提到幾種情況。為什么分油機(jī)在未分油空轉(zhuǎn)時(shí)正常,一旦分油就振動(dòng)異常，首先要分析該分油機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作時(shí)的內(nèi)部狀態(tài)。

據(jù)分油機(jī)說(shuō)明書(shū)，可知分油機(jī)分3部分：上部為接口部分——污油入口、凈油出口和污水出口。中間部分是起分離作用的關(guān)鍵部件——高速旋轉(zhuǎn)的分離筒。下部是立軸(包括軸承、減振部件等)與傳動(dòng)皮帶。上部接口部件固定在分油機(jī)的上部外蓋F(見(jiàn)圖2)上，中間部分隨立軸一起高速旋轉(zhuǎn)。因此，上部接口部分與中間分離筒接駁時(shí)的配合間隙則要相對(duì)準(zhǔn)確，否則在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)P與Q(見(jiàn)圖1)相互碰撞摩擦?xí)a(chǎn)生振動(dòng)與噪聲。

圖1中的所有部件中只有配水盤(pán)M、再循環(huán)管N、Q 3個(gè)部件不轉(zhuǎn)，其它部件隨分離筒一起轉(zhuǎn)動(dòng)。Q上套有M與N，并通過(guò)反牙螺母C(見(jiàn)圖2)鎖緊在分油機(jī)的外蓋上。上緊C時(shí)把Q(連同M與N)一起提升一定的高度，使其與分離回轉(zhuǎn)筒分開(kāi)。如果提升高度不夠，造成Q與分離筒碰撞摩擦，則產(chǎn)生振動(dòng)。當(dāng)然，如果提升過(guò)高也會(huì)導(dǎo)致Q與P的碰撞摩擦，振動(dòng)產(chǎn)生。同時(shí)進(jìn)油管自帶的向心泵Q中，一定流量與壓力的液體通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)，使液體從固定不動(dòng)的葉輪外部流道進(jìn)入葉輪，在向心力的作用下由葉輪中間排出。在排出過(guò)程中，葉輪流道受到流體壓力與向心力的共同作用，使中間壓力大于外部壓力，產(chǎn)生壓力差。由于向心泵葉輪是上下組合式的，此壓力差會(huì)使向心泵葉輪上下分開(kāi)(如果上下葉輪配合不緊密)。但向心泵下部葉輪與進(jìn)油管是一個(gè)整體，并通過(guò)C固定在分油機(jī)上蓋不能移動(dòng)，為此，只能是上部葉輪向上竄動(dòng)造成Q與P碰撞摩擦，同樣也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。

通過(guò)上面分析，要使旋轉(zhuǎn)部分與不旋轉(zhuǎn)部分在分離筒高速旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)相互碰撞摩擦，要通過(guò)調(diào)整他們間的配合間隙。即通過(guò)保證C上緊后使Q的提升高度滿(mǎn)足要求。反映在外部直觀(guān)數(shù)字上，就是保證Q在自由狀態(tài)時(shí)的相對(duì)高度H達(dá)到說(shuō)明書(shū)規(guī)定值(見(jiàn)圖3)。但H受到立軸高度的影響，如果立軸下沉量過(guò)大，致使整個(gè)分離筒下移，則H變小。如H過(guò)小(但還不至于空轉(zhuǎn)時(shí)引起碰撞摩擦)，當(dāng)分油后在分油壓力與向心力共同作用下使向心油泵的葉輪向上竄動(dòng)，就極可能造成Q與P碰撞摩擦而產(chǎn)生振動(dòng)。同時(shí)結(jié)合故障的解決過(guò)程(二管輪通過(guò)測(cè)量H的高度值，發(fā)現(xiàn)小于說(shuō)明書(shū)規(guī)定，于是通過(guò)減小I的片數(shù)，調(diào)整H到規(guī)定值，分油機(jī)振動(dòng)消失)來(lái)分析，分油機(jī)振動(dòng)異常的關(guān)鍵因素還是立軸下沉。但二管輪起初也測(cè)量了立軸的下沉量，只是測(cè)量值還在極限范圍內(nèi)，加之拆檢立軸軸承也正常，導(dǎo)致二管輪認(rèn)為下沉量符合要求，錯(cuò)過(guò)了找到解決故障的根本原因。

實(shí)際上，立軸上下端軸承已在二管輪解體分油機(jī)時(shí)就受損，進(jìn)而導(dǎo)致立軸下沉。原來(lái)二管輪為了解體分油機(jī)，必先拆大鎖緊環(huán)R(見(jiàn)圖1)，但船上并沒(méi)有拆R的專(zhuān)用工具，只能借助鐵棒用榔頭一點(diǎn)點(diǎn)敲松?？赡躌螺牙處的油垢多，加之分離片對(duì)壓蓋S(見(jiàn)圖1)有頂推作用致使R不能拆。二管輪按自有的知識(shí)儲(chǔ)備分析，如把S向下壓使其R不受或少受頂推力應(yīng)該可以拆出。為此，找來(lái)千斤頂，把底座放在S上，活塞頂桿通過(guò)鐵管頂在分油機(jī)室的船體天花板上，加壓使S向下，R拆出。這樣拆卸，千斤頂?shù)拇怪弊饔昧?huì)使立軸上下滾珠軸承的滾珠損壞，動(dòng)靜圈相對(duì)位置錯(cuò)位。進(jìn)而致使立軸安裝完成后，背負(fù)整個(gè)分離筒的重量與筒內(nèi)空間油的重量，下沉量增加，如果Q上下配合不緊密，在流道內(nèi)油的壓力作用下，葉輪還可能向上竄動(dòng)，進(jìn)而就更加劇了Q上部葉輪的上表面與P的內(nèi)圓面碰撞摩擦而產(chǎn)生振動(dòng)。

3 故障引起的反思與警示

此次出現(xiàn)的分油機(jī)故障，原因主要是無(wú)資質(zhì)的二管輪對(duì)船舶設(shè)備的檢修與管理極其缺乏經(jīng)驗(yàn)，船上又缺乏有效的培訓(xùn)與監(jiān)督。如果讓對(duì)分油機(jī)有管理經(jīng)驗(yàn)或是對(duì)其結(jié)構(gòu)理解透徹的人，再結(jié)合當(dāng)時(shí)解體分油機(jī)的過(guò)程，排除故障就可能少走彎路，甚至根本不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)故障。通過(guò)分析此故障，希望能給我們航運(yùn)從業(yè)人員一定借鑒與警示。

1)對(duì)輪機(jī)人員的任職提升，應(yīng)該遵循人才成長(zhǎng)規(guī)律。從實(shí)習(xí)生到機(jī)工再到輪機(jī)員，應(yīng)該在每一個(gè)崗位多歷練，使其對(duì)輪機(jī)管理與維護(hù)有一個(gè)全新的、更深刻的認(rèn)知。船東或是管理公司不應(yīng)該為了節(jié)省費(fèi)用用低職務(wù)人員頂替高職務(wù)人員。

2)加強(qiáng)指導(dǎo)與監(jiān)督。輪機(jī)長(zhǎng)作為全船機(jī)電設(shè)備的總負(fù)責(zé)人，同時(shí)作為部門(mén)長(zhǎng)應(yīng)該對(duì)輪機(jī)部人員的情況有一定了解。針對(duì)二管輪是新手，關(guān)鍵是還沒(méi)有做過(guò)三管輪的情況，必須要對(duì)其進(jìn)行必要的培訓(xùn)指導(dǎo)與有效監(jiān)督。同樣大管輪作為輪機(jī)長(zhǎng)的助手，也應(yīng)該與輪機(jī)長(zhǎng)一同承擔(dān)對(duì)新人培訓(xùn)的責(zé)任與義務(wù)，做好“傳、幫、帶”。

3)加強(qiáng)對(duì)老舊船的管理與指導(dǎo)。船東或是船舶管理公司應(yīng)該對(duì)老舊船舶加強(qiáng)管理。輪機(jī)人員也應(yīng)該對(duì)船舶專(zhuān)用工具進(jìn)行愛(ài)護(hù)、保管，如使用中有損壞或是丟失應(yīng)該及時(shí)修復(fù)或重新申請(qǐng)。

4)輪機(jī)人員應(yīng)該加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)，努力提高業(yè)務(wù)素質(zhì)。尤其是要加強(qiáng)對(duì)說(shuō)明書(shū)的閱讀與理解。因?yàn)檎f(shuō)明書(shū)是新知識(shí)新技術(shù)的載體，往往也是輪機(jī)人員工作能力的保證。為了檢修方便、保證檢修質(zhì)量，看懂說(shuō)明書(shū)是關(guān)鍵。比如說(shuō)明書(shū)中的CAUTION、警示標(biāo)記(!)、斜體字等特殊記號(hào)及其它一些安裝用的參考數(shù)值，都是設(shè)備研制廠(chǎng)通過(guò)研究設(shè)計(jì)總結(jié)出的關(guān)鍵注意事項(xiàng)，輪機(jī)拆裝檢修人員必須理解并掌握，以保證檢修質(zhì)量與人身安全。

5)強(qiáng)調(diào)船舶安全管理體系(SMS)的重要性[1]。SMS中關(guān)于“本船各操作方案的制定”就要求船舶制定本船設(shè)備的操作程序。操作程序是有經(jīng)驗(yàn)的輪機(jī)人員依據(jù)說(shuō)明書(shū)并結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)、地點(diǎn)與環(huán)境等編寫(xiě)的，并經(jīng)過(guò)相關(guān)組織認(rèn)可，對(duì)拆前準(zhǔn)備、拆時(shí)要求及拆后試車(chē)等工作過(guò)程，都條理清楚、言簡(jiǎn)意賅地作了表述，能很好地為檢修人員提供指導(dǎo)。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)使用劣質(zhì)燃油的船舶來(lái)說(shuō)，分油機(jī)的重要性是不言而喻的。因?yàn)橥ㄟ^(guò)分油機(jī)分離出劣質(zhì)燃油中的雜質(zhì)與水分，提高了船舶動(dòng)力裝置運(yùn)行的可靠性，保證了船舶營(yíng)運(yùn)的安全性。由于是人為因素導(dǎo)致了本例故障，為此作為輪機(jī)管理人員，當(dāng)我們對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)管理時(shí)，一定要按照說(shuō)明書(shū)正確程序與操作步驟，按檢修要求正確、仔細(xì)進(jìn)行，防止人為因素造成故障甚至事故。

[1] 中國(guó)海事服務(wù)中心. 船舶管理[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2008.

Due to the second engineer's improper overhaul to the oil purifier,the vessel could not conduct a safe sailing because of abnormal vibration and ill working.By analyzing the accident,it is concluded that the human factor is the main cause of the accident.Attention should be put forward for shipping practitioners about job promotion,training of personnel supervision,special tools use,maintenance procedures and requirements,etc.

oil purifier;vibration;troubleshooting;warning

付乾坤(1974-)，男，湖北公安人，甲類(lèi)輪機(jī)長(zhǎng)，講師，碩士，研究方向?yàn)檩啓C(jī)工程技術(shù)應(yīng)用與研究。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.06.010

2016-06-20