船舶軸系接地裝置缺陷與對(duì)策

劉良喜 曾先平

一、檢查概況

2019年5月，洋山港海事局PSC官員對(duì)?？吭谔J潮港南港碼頭的某外籍冷藏船實(shí)施PSC檢查。該輪建造于1998年4月，總噸為7 355。登輪后，PSC官員了解到該輪于2018年12月完成最近一次換證檢驗(yàn)。初始檢查中，PSC官員查看該輪法定證書(shū)、文書(shū)等資料，發(fā)現(xiàn)均齊全有效；但在查閱壓載水記錄簿時(shí)，發(fā)現(xiàn)多次壓載水操作的記錄不符合壓載水管理公約要求，遂按檢查程序開(kāi)展詳細(xì)檢查。

檢查機(jī)艙設(shè)備時(shí)，發(fā)現(xiàn)裝設(shè)于中間軸上的主機(jī)軸系接地裝置的合金滑環(huán)表面黯淡無(wú)光，兩個(gè)碳刷已磨損殆盡，下部的碳刷底座與滑環(huán)明顯處于脫開(kāi)的位置（見(jiàn)圖1），顯然該軸系接地裝置長(zhǎng)期未經(jīng)檢修，接地功能已失效。

圖1 損壞的軸系接地裝置

PSC官員詢問(wèn)輪機(jī)長(zhǎng)和主管輪機(jī)員該裝置何時(shí)發(fā)生的故障，兩人都稱不知。PSC官員查閱該軸系接地裝置說(shuō)明書(shū)，發(fā)現(xiàn)說(shuō)明書(shū)要求該裝置應(yīng)每周檢查一次；查閱該輪安全管理體系和檢查維護(hù)保養(yǎng)記錄，發(fā)現(xiàn)軸系接地裝置的檢查周期為每月一次，與說(shuō)明書(shū)不一致，且記錄顯示已數(shù)月未檢查。

事實(shí)面前，輪機(jī)長(zhǎng)和主管輪機(jī)員承認(rèn)從換證檢驗(yàn)到本次檢查時(shí)的五個(gè)多月內(nèi)，未對(duì)軸系接地裝置進(jìn)行過(guò)檢查和維護(hù)。

考慮到軸系接地裝置損壞將對(duì)主機(jī)和船舶帶來(lái)極大的安全隱患，且違反了SOLAS公約第Ⅱ-1章第26條對(duì)船舶推進(jìn)裝置的要求以及國(guó)際安全管理規(guī)則（ISM規(guī)則）關(guān)于船舶維護(hù)保養(yǎng)的規(guī)定，結(jié)合其他性質(zhì)嚴(yán)重的缺陷，PSC官員對(duì)該輪采取了滯留措施，同時(shí)要求船級(jí)社驗(yàn)船師登輪實(shí)施臨時(shí)檢驗(yàn)并對(duì)安全管理體系開(kāi)展附加審核。

船舶被滯留后，因缺少備件，船員無(wú)法自行修復(fù)。在PSC官員的建議下，公司經(jīng)了解發(fā)現(xiàn)其他一艘姐妹船上有備件，便緊急調(diào)往上海。船員更換了兩個(gè)碳刷及底座，打磨清潔了滑環(huán)，經(jīng)測(cè)試正常（見(jiàn)圖2）。

其間驗(yàn)船師登輪實(shí)施臨時(shí)檢驗(yàn)和附加審核，發(fā)現(xiàn)船舶和設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作長(zhǎng)期未得到有效執(zhí)行，尤其對(duì)主機(jī)和副機(jī)等關(guān)鍵性設(shè)備缺少維護(hù)；還發(fā)現(xiàn)安全管理體系文件中對(duì)主機(jī)軸系接地裝置的維護(hù)要求與說(shuō)明書(shū)不一致，遂開(kāi)具一項(xiàng)重大不符合，要求公司和船長(zhǎng)修改體系文件中的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃使其和說(shuō)明書(shū)一致，同時(shí)對(duì)輪機(jī)長(zhǎng)和責(zé)任船員進(jìn)行軸系接地裝置的檢查和維護(hù)培訓(xùn)，出具附加審核報(bào)告。最后，驗(yàn)船師要求公司指定人員根據(jù)附加審核報(bào)告，在兩周內(nèi)向船級(jí)社遞交不符合的整改行動(dòng)計(jì)劃，三個(gè)月后驗(yàn)船師將再次登輪驗(yàn)證不符合的糾正情況。PSC官員登輪復(fù)查了缺陷的糾正情況后，解除了對(duì)該船的滯留措施。

圖2 軸系接地裝置已修復(fù)

二、船舶軸系接地裝置工作原理

為何軸系接地裝置對(duì)主機(jī)和船舶安全如此重要？船舶在海上航行時(shí)，主機(jī)通過(guò)曲軸驅(qū)動(dòng)軸系帶動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)，在海水、船體、螺旋槳、軸系之間形成電路，轉(zhuǎn)動(dòng)的軸系包括螺旋槳和船體之間的電路被主軸承、中間軸承的潤(rùn)滑油油膜和軸系上使用的非金屬軸承材料隔斷，在船體和軸系之間產(chǎn)生電位差，電位差的存在將使螺旋槳和軸系產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。此時(shí)無(wú)論船舶采用的是犧牲陽(yáng)極還是外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，電位差的存在都使該系統(tǒng)無(wú)法有效保護(hù)螺旋槳免受腐蝕。此外，電位差在油膜遭到破壞或潤(rùn)滑油混有水分的情況下，可能在主軸承、中間軸承和軸系間產(chǎn)生較強(qiáng)的電流沖擊，導(dǎo)致瞬間放電產(chǎn)生電火花，在主軸承和中間軸承表面形成點(diǎn)狀電化學(xué)腐蝕，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致軸承過(guò)度磨損，乃至發(fā)生機(jī)損事故。而軸系接地裝置通過(guò)滑環(huán)和碳刷連接軸系和船體，消除阻斷，形成回路，可有效消除電位差，避免產(chǎn)生電火花，保護(hù)軸系和螺旋槳免受電化學(xué)腐蝕，有效維護(hù)主機(jī)和軸系的安全。軸系接地裝置對(duì)船舶安全的重要性可見(jiàn)一斑。

軸系接地裝置通常由合金滑環(huán)、含銀石墨碳刷、碳刷座、裝置底座和相關(guān)電路組成。合金滑環(huán)通常安裝在軸系的中間軸上，碳刷座內(nèi)安裝含銀石墨碳刷，通過(guò)壓緊裝置使合金滑環(huán)和碳刷保持緊密接觸，形成通電回路（見(jiàn)圖3）。合金滑環(huán)和石墨電刷之間的接觸電阻非常小，通常不超過(guò)0.01歐姆。

圖3 軸系接地裝置示意圖

較新船舶的軸系接地裝置除合金滑環(huán)、石墨碳刷和相關(guān)電路外，通常還設(shè)有一個(gè)毫伏表，用于顯示和監(jiān)測(cè)軸系和船體之間的電位差。軸系接地裝置毫伏表的量程為0～250毫伏，能精確顯示軸系和船體之間的電壓。當(dāng)主機(jī)不工作時(shí)，毫伏表的讀數(shù)為0；當(dāng)主機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，毫伏表的讀數(shù)通常不超過(guò)80毫伏，如超過(guò)80毫伏，系統(tǒng)將發(fā)出警報(bào)，提醒輪機(jī)員檢查軸系接地裝置工況，清潔或更換滑環(huán)、碳刷；如果主機(jī)工作時(shí)毫伏表讀數(shù)為0，說(shuō)明電路斷路，可能是接線端子松動(dòng)或安裝錯(cuò)誤。

三、相關(guān)建議

軸系接地裝置不參與船舶的推進(jìn)，屬于保護(hù)機(jī)器設(shè)備免受電化學(xué)腐蝕的被動(dòng)安全裝置。該裝置的損壞不會(huì)導(dǎo)致軸系瞬間發(fā)生故障，可能要一段時(shí)間后才有跡象，且該裝置大都位于機(jī)艙底層的地板之下，因此，在船舶日常巡視檢查和維護(hù)保養(yǎng)時(shí)，責(zé)任船員可能會(huì)疏忽。鑒于軸系接地裝置的工況對(duì)主機(jī)和船舶安全至關(guān)重要，責(zé)任船員應(yīng)結(jié)合船舶實(shí)際，做好裝置的日常檢查、維護(hù)保養(yǎng)等工作。相關(guān)建議如下：

（一）做好檢查和維護(hù)工作

ISM規(guī)則第10條規(guī)定，公司應(yīng)當(dāng)建立有關(guān)程序，以便保證船舶按照有關(guān)規(guī)定、規(guī)則以及公司可能制定的任何附加要求進(jìn)行維護(hù)，包括按照適當(dāng)?shù)拈g隔進(jìn)行檢查，報(bào)告已知的不符合規(guī)定的情況并附可能的原因，采取適當(dāng)?shù)募m正措施，以及保存這些活動(dòng)的記錄。責(zé)任船員應(yīng)按照設(shè)備說(shuō)明書(shū)和安全管理體系規(guī)定的程序和檢查間隔做好軸系接地裝置的檢查、維護(hù)和記錄等工作，發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)修復(fù)，使裝置處于良好工況。軸系接地裝置還應(yīng)備有充足的備件，因碳刷為損耗品，使用壽命有限，責(zé)任船員應(yīng)按照說(shuō)明書(shū)規(guī)定的更換周期或發(fā)現(xiàn)碳刷磨損嚴(yán)重時(shí)及時(shí)更換碳刷。

值得注意的是，有些船舶的安全管理體系規(guī)定的設(shè)備檢查周期與說(shuō)明書(shū)不一致，可能導(dǎo)致船員在開(kāi)展相關(guān)工作時(shí)無(wú)所適從。上述案例就存在這種情況，軸系接地裝置說(shuō)明書(shū)要求的檢查周期為每周一次，而安全管理體系規(guī)定的檢查周期為每月一次，這就造成船員在檢查和維護(hù)保養(yǎng)時(shí)可能出現(xiàn)紕漏。建議船舶開(kāi)展自查自糾，使說(shuō)明書(shū)要求的檢查保養(yǎng)周期和安全管理體系一致（應(yīng)以說(shuō)明書(shū)的要求為準(zhǔn)），便于船員執(zhí)行。

（二）做好船員培訓(xùn)和熟悉工作

船員通常對(duì)直接影響船舶航行和作業(yè)安全的設(shè)備比較重視，大都熟悉設(shè)備的工況和操作，并能按要求做好檢查和維護(hù)。但對(duì)于被動(dòng)安全設(shè)備，可能或多或少存在疏忽，對(duì)這些設(shè)備的操作不熟悉，疏于檢查，從而導(dǎo)致維護(hù)保養(yǎng)不到位。案例中船舶的軸系接地裝置損壞，尚未導(dǎo)致明顯可見(jiàn)和可感覺(jué)的曲軸、主軸承、軸系、螺旋槳的腐蝕，也就未引起船員的重視，這可能與責(zé)任船員不熟悉裝置的工作原理和重要性有關(guān)，造成他們既未按要求進(jìn)行檢查和維護(hù)，也不清楚設(shè)備何時(shí)發(fā)生的故障。建議航運(yùn)公司加強(qiáng)對(duì)船員的培訓(xùn)，使其熟悉主動(dòng)和被動(dòng)安全設(shè)備的檢查和維護(hù)要求，并按規(guī)定切實(shí)執(zhí)行，只有這樣才能使設(shè)備處于正常工況。

此外，航運(yùn)公司管理人員適時(shí)訪船、督促船員做好檢查和維護(hù)保養(yǎng)工作也至關(guān)重要，對(duì)于老齡船，建議適當(dāng)增加訪船頻率。案例中的船舶營(yíng)運(yùn)時(shí)間已超過(guò)20年，設(shè)備、裝置、系統(tǒng)的部件自然會(huì)出現(xiàn)老化、磨耗加劇的情況，相應(yīng)的檢查維護(hù)周期應(yīng)合理縮短。該船從2018年12月完成換證檢驗(yàn)后到接受檢查時(shí)的五個(gè)多月內(nèi)，公司管理人員未曾訪船，平日僅通過(guò)郵件或電話指導(dǎo)船舶開(kāi)展相關(guān)工作，其效果與他們到船和船員面對(duì)面交流所帶來(lái)的直接指導(dǎo)和督促作用相比顯然不可同日而語(yǔ)。

（三）增強(qiáng)船員責(zé)任感

從案例中船舶的安全管理情況來(lái)看，公司管理層、船長(zhǎng)、輪機(jī)長(zhǎng)、相關(guān)責(zé)任船員在制訂和落實(shí)船舶的年度培訓(xùn)計(jì)劃，尤其是在船員職業(yè)責(zé)任感和專業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)方面是欠缺的，未考慮在船船員是否完全熟悉自己的崗位職責(zé)。負(fù)責(zé)軸系接地裝置檢查、維護(hù)保養(yǎng)的船員未按照裝置說(shuō)明書(shū)和公司制定的船舶年度、月度維護(hù)計(jì)劃開(kāi)展相應(yīng)工作，造成該裝置發(fā)生故障數(shù)月而不知。作為一名輪機(jī)員，要有強(qiáng)烈的職業(yè)責(zé)任感，到一艘船舶工作后，要盡快熟悉所管理設(shè)備的操作和維護(hù)要求，通過(guò)查看安全管理體系文件熟悉自己的職責(zé)，通過(guò)閱讀設(shè)備說(shuō)明書(shū)和圖紙資料熟悉設(shè)備的功能和維護(hù)要求，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核查和操作試驗(yàn)熟悉設(shè)備的使用。

（四）發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)報(bào)告

對(duì)于發(fā)生故障的設(shè)備，如備件可用，船員應(yīng)盡快修復(fù)。如因缺少備件或?qū)I(yè)能力不足導(dǎo)致故障設(shè)備不可修復(fù)時(shí)，責(zé)任船員應(yīng)根據(jù)船舶實(shí)際做好風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，采取替代措施，確保設(shè)備修好之前船舶航行作業(yè)安全，同時(shí)報(bào)告公司；公司應(yīng)及時(shí)采購(gòu)備件，制訂維修計(jì)劃，在合適的港口安排修理。如可行，公司向船級(jí)社申請(qǐng)臨時(shí)檢驗(yàn)和簽發(fā)臨時(shí)證書(shū)。船舶靠港前將設(shè)備故障情況以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告、替代措施、臨時(shí)證書(shū)等材料報(bào)目的港當(dāng)局。在這種情況下，即便港口國(guó)當(dāng)局可能登輪實(shí)施檢查，但由于船舶采取了充分的措施，即使設(shè)備存在故障也不會(huì)導(dǎo)致船舶滯留。