“海巡160”輪航標(biāo)起重機(jī)故障分析 及改進(jìn)建議

摘? 要：隨著航運(yùn)業(yè)快速發(fā)展，為了適應(yīng)船舶在開闊水面過駁以及吊運(yùn)物料、備件、釋放救生艇甚至伙食的需要，越來越多的船舶開始在船上裝設(shè)起重機(jī)械，這對(duì)船舶靠港時(shí)自己裝卸作業(yè)、縮短港泊時(shí)間、加快航運(yùn)周轉(zhuǎn)、降低運(yùn)輸成本具有重要意義?！昂Ｑ?60”輪作為交通運(yùn)輸部東海航海保障中心上海航標(biāo)處航標(biāo)作業(yè)旗艦，起重機(jī)更是航標(biāo)作業(yè)必不可少的機(jī)械設(shè)備。

關(guān)鍵詞：起重機(jī);故障分析;改進(jìn)

“海巡160”輪是由中國船舶工業(yè)集團(tuán)公司第708研究所設(shè)計(jì)，江南造船廠建造，于2019年7月1日正式出廠，至今兩年有余，屬于全球首艘采用三維體驗(yàn)平臺(tái)無紙化設(shè)計(jì)制造的船舶。其配備的為意大利索梅克船用和海上起重機(jī)公司生產(chǎn)的M480/1S型起重機(jī)，設(shè)計(jì)用于垂直吊裝無約束的自由載荷，屬吊臂式起重機(jī)，主要由回轉(zhuǎn)支承、變幅油缸、起重臂、絞車、伸縮臂、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、滑輪組、吊鉤組成，可360°旋轉(zhuǎn)，裝卸效率高，力臂最長(zhǎng)可延展至20 m，最大臂展安全工作負(fù)荷9 t，可靈活完成航標(biāo)作業(yè)中的起升、變幅、回轉(zhuǎn)動(dòng)作，操作方便，成為航保工作中的作業(yè)利器。在兩年多的操作運(yùn)行過程中，起重機(jī)遭遇過嚴(yán)重故障，曾因液壓油空氣冷卻器冷凝管爆裂造成起重機(jī)因液壓系統(tǒng)無法冷卻而不能工作。本文將從這個(gè)故障入手，分析造成故障的原因和給我們的警示，提出今后對(duì)起重機(jī)維護(hù)操作管理改進(jìn)的建議。

1 液壓油空氣冷卻器冷凝管爆裂故障分析

2020年4月的一天，“海巡160”輪根據(jù)航保工作安排出海作業(yè)，剛到達(dá)預(yù)定作業(yè)地點(diǎn)，起重機(jī)操作員剛剛將機(jī)器升起回轉(zhuǎn)準(zhǔn)備作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)液壓油管破裂，液壓油瞬時(shí)噴出，噴到甲板各處，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)為液壓油空氣冷卻器盤管破裂，起重機(jī)因液壓油無法冷卻不能工作。后經(jīng)機(jī)艙人員應(yīng)急搶修，將液壓油旁通，再用手動(dòng)泵將油箱內(nèi)的液壓油抽出由塑料軟管經(jīng)臨時(shí)裝滿海水的油桶冷卻，再回流回油箱得以解決，保證了正常的航標(biāo)起吊工作。而造成這個(gè)故障的原因有以下幾點(diǎn)：

（1）生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)缺陷

在起重機(jī)基座生廠廠家安裝了止動(dòng)環(huán)，并用螺栓、墊片和液壓旋轉(zhuǎn)分配器滑環(huán)固定，就是為了防止起重機(jī)360°回轉(zhuǎn)時(shí)液壓滑環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)液壓管隨動(dòng)造成液壓管纏繞，但是故障發(fā)生后發(fā)現(xiàn)止動(dòng)環(huán)早已失效，墊片過于單?。ㄒ妶D1），用于固定的螺栓已被頂彎，液壓旋轉(zhuǎn)分配器已逃離固定范圍，在大范圍內(nèi)自由移動(dòng)，造成液壓管纏繞。在起重機(jī)剛啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，液壓油壓力突然升高，使得液壓油空氣冷卻器冷凝管這個(gè)較為單薄的管路承受不住瞬時(shí)的高壓破裂。后來，廠家專業(yè)工程師重新設(shè)計(jì)制作了一個(gè)專用模具，將上下墊片焊接為一個(gè)整體，且做了加厚，使之強(qiáng)度大大提高，可以牢牢地固定住液壓旋轉(zhuǎn)分配器滑環(huán)，見圖2。

（2）外界影響可能有異物撞擊

之所以破裂部位在液壓油空氣冷卻器冷凝管，一方面是由于冷凝管較細(xì)較為單薄受力小，而液壓油管很粗，且位置在冷卻器進(jìn)口處，屬于壓力瞬時(shí)增高處，所以承受不住瞬時(shí)高壓破裂;另一方面，經(jīng)事后檢查，發(fā)現(xiàn)破裂處裂口朝內(nèi)，且在冷卻器表面其他地方發(fā)現(xiàn)細(xì)小刮痕，所以懷疑有可能之前此處便有異物刮傷，比如：大風(fēng)天氣刮起的石子，或者在船航行過程中飄來的異物撞擊，使之事前便有損傷未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，加之液壓油壓力變化破裂于此，見圖3。

（3）起重機(jī)操作人員操作不規(guī)范

雖說“海巡160”輪起重機(jī)屬于360°全回轉(zhuǎn)式，但由于廠家止動(dòng)環(huán)設(shè)計(jì)缺陷，且由于操作員們沒有統(tǒng)一的規(guī)范和習(xí)慣不同，起重機(jī)起始動(dòng)作有時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)有時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。液壓旋轉(zhuǎn)分配器滑環(huán)旋轉(zhuǎn)，帶著液壓管隨動(dòng)造成液壓管隨著使用的增加慢慢的纏繞在一起（見圖4），而起重機(jī)液壓油管的正常工作壓力在270 kg，液壓油流量160 L/min，所以液壓管纏繞會(huì)使局部壓力瞬時(shí)增高，就如同蟒蛇纏身造成的窒息，使得冷凝管破裂。且起重機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中液壓管的隨動(dòng)造成液壓管接口處螺栓變松，液壓油泄露。

（4）起重機(jī)管理人員防范意識(shí)不到位

據(jù)起重機(jī)操作員后來回憶，有幾次作業(yè)過程中，起重機(jī)旋轉(zhuǎn)至某處時(shí)有卡頓，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)會(huì)有一聲異響然后恢復(fù)正常，好像過了一個(gè)坎一樣，且后來發(fā)現(xiàn)液壓旋轉(zhuǎn)分配器滑環(huán)倒角已由之前的直角摩擦為橢圓，據(jù)此懷疑應(yīng)該是液壓旋轉(zhuǎn)分配器滑環(huán)片因液壓油壓力硬力逃離止動(dòng)環(huán)時(shí)的響動(dòng)，也是造成液壓管纏繞在一起的原因，但操作人員未及時(shí)與管理人員反饋異常，管理人員也沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)此問題。

2 維護(hù)操作管理改進(jìn)建議

（1）嚴(yán)格按照說明書要求管理維護(hù)

按照說明書規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行集中潤(rùn)滑點(diǎn)和手動(dòng)獨(dú)立潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑油脂加注工作，對(duì)鋼絲繩進(jìn)行定期潤(rùn)滑，每次啟動(dòng)前檢查起重機(jī)各部件（吊臂、絞車、鋼絲繩等），按照周檢查，月檢查，年檢查開展維護(hù)工作。

（2）加強(qiáng)起重機(jī)操作人員和管理人員聯(lián)系

起重機(jī)操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照管理人員的安全操作規(guī)程要求操作，對(duì)于在操作過程中遇到的問題及時(shí)跟管理人員溝通，以便發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)研究處理，不造成安全作業(yè)隱患。

（3）作業(yè)過程中及時(shí)關(guān)注起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理

在作業(yè)過程中管理人員和操作人員及時(shí)關(guān)注起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，包括作業(yè)前對(duì)整個(gè)起重機(jī)的外觀檢查，液壓油管，油溫，船舶浮動(dòng)對(duì)負(fù)載狀況的影響，鋼絲繩狀態(tài)等，提高安全生產(chǎn)意識(shí)，保證作業(yè)的安全有效進(jìn)行。從根本上降低起重機(jī)故障率，保障人員和單位的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

（4）定期對(duì)起重機(jī)操作、指揮人員進(jìn)行安全技術(shù)培訓(xùn)

起重機(jī)操作、指揮人員，均應(yīng)經(jīng)有關(guān)部門培訓(xùn)、考核合格，取得證件后方可上崗，而實(shí)際中存在培訓(xùn)過于形式化或無證上崗的現(xiàn)象。且起重機(jī)操作員大多為勞務(wù)派遣人員，水平參差不齊，定期的培訓(xùn)可以使他們?cè)黾訉?duì)起重機(jī)性能的了解，個(gè)人防護(hù)用品的穿戴，熟悉操作手冊(cè)和安全程序，緊急程序，作業(yè)程序，并通過在各種海況條件例如橫傾，縱傾，浮沉狀態(tài)下不斷的練習(xí)更好的掌握操作知識(shí)和技能，包括與地面指揮人員的聯(lián)動(dòng)，為以后的操作和維護(hù)作業(yè)帶來便利。

（5）定期對(duì)起重機(jī)維護(hù)人員進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)

起重機(jī)屬于航標(biāo)船必不可少的作業(yè)設(shè)備，不應(yīng)把維護(hù)保養(yǎng)管理工作歸于個(gè)人或者機(jī)艙部門，而甲板部作為操作部門應(yīng)與輪機(jī)部保持聯(lián)動(dòng)，且此起重機(jī)為新型進(jìn)口設(shè)備，維護(hù)人員接觸較少，需要經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的管理和實(shí)踐摸索經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合說明書指導(dǎo)，加強(qiáng)自身業(yè)務(wù)的學(xué)習(xí)，與廠家、船廠保持密切聯(lián)系等，群策群力維護(hù)起重機(jī)的正常工作。

（6）起重機(jī)常用備品備件的儲(chǔ)備

在液壓油空氣冷卻器冷凝管爆裂事故發(fā)生后，我船緊急采購了一個(gè)全新的液壓油空氣冷卻器作為備用，以防萬一，但之前并未有起重機(jī)的各種常用備件，且因起重機(jī)廠家為意大利，備件從意大利直發(fā)，并由于疫情的緣故，致使訂購的備件遲遲未能到達(dá)，對(duì)起重機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)造成一定的困難，例如常見的液壓管，接口螺栓，接口墊片等備件仍未備齊。望能引起維護(hù)保養(yǎng)人員的重視。

針對(duì)上述問題，其實(shí)可以以一種更簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行起重機(jī)的選型，現(xiàn)在國內(nèi)許多廠家的起重機(jī)性能也非常良好，且更重要的一點(diǎn)是售后服務(wù)快速準(zhǔn)確，備件送貨及時(shí)，維護(hù)保養(yǎng)成本低。液壓驅(qū)動(dòng)起重機(jī)相較于電力驅(qū)動(dòng)起重機(jī)，在效率、尺寸、自動(dòng)化程度、維護(hù)難易度來說還是相對(duì)較高，且由于電力變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)技術(shù)已非常成熟，所以更簡(jiǎn)單的操作維護(hù)，何樂而不為呢？

3 結(jié) 語

通過對(duì)“海巡160”輪兩年以來的重大故障分析，我們可以發(fā)現(xiàn)大故障都是由小故障的沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理，以致積累后產(chǎn)生的結(jié)果，這其中既有生產(chǎn)廠家的質(zhì)量、設(shè)計(jì)問題，也有操作人員和管理人員的問題，所以應(yīng)該綜合分析，及時(shí)處理隱患，既能保證起重機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和人員的安全，經(jīng)濟(jì)使用和更長(zhǎng)的使用壽命，也能對(duì)航保工作的順利開展提供了強(qiáng)有力的支持。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

顧小和，“海巡160”輪輪機(jī)長(zhǎng)，（E-mail）1139822512@qq.com，13611833842