船舶制冷與空調(diào)裝置常見故障診斷與對策探討

祝宏亮 陳闖 劉秀楠 呂東東

摘要：伴隨著制冷性能的技術(shù)推廣和應用，現(xiàn)已成為船舶空調(diào)系統(tǒng)的核心設備，不僅應用于專用冷藏船、船舶伙食冷藏等領域，還廣泛應用于集裝箱冷庫和中央空調(diào)裝置。然而制冷技術(shù)與空調(diào)裝置常見故障不容忽視，其廣泛存在于設計制造和維護管理過程中。一旦發(fā)生設備故障，將會導致較大的經(jīng)濟損失，所以加強船舶制冷系統(tǒng)檢測，提高維修管理水平勢在必行。基于此，本文對船舶制冷與空調(diào)裝置常見故障診斷與對策進行探討，

關鍵詞：船舶制冷；空調(diào)裝置；常見故障；診斷；對策

1引言

船舶制冷裝置是冷藏船、液化氣船、船舶伙食冷庫、冷藏集裝箱和船舶中央空調(diào)系統(tǒng)的核心設備。伴隨著海運業(yè)迅速發(fā)展和制冷、空調(diào)裝置的廣泛使用，在制冷裝置操作管理中正確分析、判斷并迅速排除故障已成為輪機管理人員的重要職責。制冷裝置各部件設計制造不妥，或操作管理不當均可能造成相關運動部件和自控元件頻繁出現(xiàn)故障。故障一旦產(chǎn)生，船舶管理人員就應及時分析故障誘發(fā)因素，并快速、準確地找出故障源進而加以排除。

2船舶制冷與空調(diào)裝置常見故障診斷與對策

2.1制冷與空調(diào)裝置“冰塞”現(xiàn)象

目前，船舶制冷與空調(diào)裝置制冷劑主要材質(zhì)為R407C，其的親水能力很差，在系統(tǒng)制冷過程中，經(jīng)截止閥、膨脹閥節(jié)流和壓縮設備降壓后，使得R407C的溫度大幅度降低，根據(jù)R407C的物理特性，在環(huán)境溫度降至0℃以下時，水會凝固結(jié)冰。流經(jīng)狹窄的系統(tǒng)內(nèi)壁時就會形成冰塞膨脹閥在系統(tǒng)中主要起到降壓節(jié)流作用，內(nèi)壁孔道細小，最易產(chǎn)生冰塞現(xiàn)象其次過濾器堵塞或膨脹閥開啟調(diào)節(jié)位置不適宜，都會導致冰塞的產(chǎn)生。制冷裝置冰塞診斷：系統(tǒng)一旦發(fā)生冰塞，會導致并聯(lián)蒸發(fā)器和熱交換器內(nèi)的流量減少，因此，冰塞診斷可采取測量蒸發(fā)器內(nèi)溫度或直接讀取熱交換器內(nèi)數(shù)值即可。預防冰塞可行性措施：首先可采取拆洗方法，拆下易堵塞部件如熱力膨脹閥、電磁閥等，用可溶性物質(zhì)四氯化碳清洗，完畢后自然風干。其次利用高溫或干燥吸濕法，可選用干燥性能好的干燥劑，或用熱循環(huán)水融化冰塞部位。再次根據(jù)系統(tǒng)循環(huán)原理加入一定量的解凍劑，可緩解冰凍現(xiàn)象。

2.2壓縮機高低壓閥片泄漏和破損

壓縮機高低壓閥片長時間處在交變應力下工作，易產(chǎn)生疲勞變形甚至斷裂，造成壓縮機高低壓工作腔泄漏，影響壓縮機的吸排氣。診斷方法是停止壓縮機運行，若高、低壓壓力表上的讀數(shù)在短時間內(nèi)迅速趨于一致，則說明高低壓工作腔已旁通此故障若發(fā)展成閥片碎裂則對制冷裝置損害極大。因此要求當班人員隨時觀察壓縮機的工作聲響和運轉(zhuǎn)狀況。造成高低壓閥片過早疲勞變形或斷裂的原因一是制造過程中閥片殘留應力集中，高速撞擊閥座而致斷裂二是船舶航行中，隨著航區(qū)的不斷變化，冷卻水溫度及外界氣溫變化極大，制冷劑流量不穩(wěn)定，極易造成閥片熱疲勞失效。從以上分析可得出閥片的變形失效是由于其特定的工作環(huán)境所決定的，解決辦法只能從設計制造角度和選材方面的改進考慮。作為管理人員則應勤觀察，及時發(fā)現(xiàn)故障并采取相應對策。閥座和閥板組成一體的，則閥片和閥板應一起更換。

2.3冷凝壓力和冷凝溫度過高

冷凝器的功能是將高溫高壓過熱蒸汽冷凝成過冷的低溫高壓液體，冷凝器的工作性能直接影響壓縮機的功耗和膨脹閥的供液量。冷凝器的常見故障為冷凝壓力、冷凝溫度過高。為避免這些情況出現(xiàn)應做到：啟動壓縮機前，先開啟冷卻水泵循環(huán)；在停止壓縮機后，應讓冷卻水泵再循環(huán)一段時間；對停用時間較長的制冷裝置，在停用期間要盡量放干冷凝器及其管路中的冷卻水，這點對船舶制冷裝置顯得極為重要，以預防嚴寒而使管道或冷凝器凍裂；定期或適時清通冷凝器冷卻水側(cè)和清洗冷卻水泵吸人口濾器。

2.4制冷量不足和制冷能力下降

船舶制冷與空調(diào)裝置中經(jīng)常性的混入外界氣體，此現(xiàn)象將會影響系統(tǒng)排氣壓力，導致內(nèi)部部件溫度升高，進而加速潤滑油變質(zhì)機理，造成制冷量不足。具體診斷可通過觀察系統(tǒng)外部壓力表和測量內(nèi)部溫度與規(guī)定值進行對照。解決措施：首先可關閉系統(tǒng)貯液器的出口閥，禁止外界有害氣體混入。其次可選擇性的啟動壓縮機，將系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑和不凝固氣體排人冷凝器中，增加系統(tǒng)排氣壓力，恢復制冷效果。再次采取繼續(xù)供應循環(huán)泠凝水方式，充分凝結(jié)制冷劑的同時將不凝性氣體趕至內(nèi)壁上方，有利于底部流量循環(huán)。根據(jù)船舶制冷裝置所處環(huán)境的特殊性，加劇了系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)盤管的工作壓力，隨著航區(qū)面積的增大，空調(diào)開啟時間的延長，導致盤管上方接有大量冰霜，不但妨礙了系統(tǒng)內(nèi)的熱交換，而且出現(xiàn)冷庫內(nèi)無法降溫、制冷能力下降現(xiàn)象。排除方法：電加熱融霜，大型船舶低溫冷庫都帶有電加熱融霜設備，可設置時間來自動開啟電加熱器進行融霜，也可以視結(jié)霜情況采取手動形式進行電加熱融霜。

2.5壓縮機缸頭結(jié)藉或壓縮機缸頭溫升異常

制冷裝置在工作過程中，壓縮機回氣管路結(jié)霜屬正常現(xiàn)象，但在外界負荷迅速變化，冷卻水溫度變化過大，膨脹閥調(diào)整不當時，均可能導致回氣管混人較多液態(tài)制冷劑而造成壓縮機氣缸壁和機體結(jié)霜，甚至造成壓縮機“液擊”。尤其是船舶空調(diào)裝置和伙食冷庫在熱負荷較小，冷卻水溫度較低工況下運行時，若膨脹閥調(diào)節(jié)不當，極易造成壓縮機缸頭結(jié)霜甚至結(jié)冰。避免產(chǎn)生壓縮機“液擊”的具體方法是：減少冷卻水量；適當調(diào)節(jié)熱力膨脹閥開度以增加冷劑蒸汽的過熱度；關小壓縮機低壓進氣閥；空調(diào)裝置在夜間工作時盡可能減少新風量。壓縮機缸頭溫升異常的原因大多是冷劑中混有不凝氣體，另外冷凝器冷卻效果差，導致冷凝壓力升高，也會使壓縮機排氣壓力和溫度升高。在檢修和裝配制冷裝置時，不凝性氣體易進人制冷系統(tǒng)，應通過冷凝貯液器上部的放氣考克將空氣排除。

3日常操作管理中的幾點建議

第一，充裝制冷劑時一定要選擇質(zhì)量好的制冷劑，且一定要使充裝的制冷劑先經(jīng)過干燥器再進入系統(tǒng)，充劑前先換一次干燥劑，充完后應再更換一次干燥劑。第二，所有如更換干燥劑、補充冷劑、放空氣、換潤滑油等操作，一定要按照正確的規(guī)程進行，以盡可能減少水分進入系統(tǒng)的機會。第三，系統(tǒng)拆開過的部位一定要檢漏，對易泄漏的部位最好是定期檢查。第四，備用的潤滑油必須密封保存，并貯存于干燥處所。第五，盡量避免造成系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)真空，低壓繼電器斷開值須大于零。

4結(jié)語

分析船舶制冷與空調(diào)裝置常見故障，有助于我們快速查找故障點，并實施有效的診斷和排除措施，在提高維修效率的同時延長其使用壽命，確保海運業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另外，我們應大力提倡現(xiàn)代科技在制冷領域的應用，不斷創(chuàng)新維修技術(shù)，加強設備管理水平，提升準確診斷能力，健全日常維護保養(yǎng)制度，保障制冷裝置的高效、安全運轉(zhuǎn)。

參考文獻：

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[2]某輪中央空調(diào)壓縮機電機燒毀事故分析[J].李永鵬.航海技術(shù).2011（03）.

（作者單位：大連中遠海運重工有限公司1 3 大連麥普物資設備有限公司2 大連英特爾半導體（大連）有限公司4）