閆 偉
(南通航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院 輪機工程系,江蘇 南通 226010)
排油監(jiān)控系統(tǒng)(Oil Discharge Monitor Equipment,簡稱ODME),在油輪上主要用來檢測并控制排向舷外的污水是否滿足國際海事組織規(guī)定。其規(guī)定為,船舶必須航行在離海岸50 nm以外,瞬間排放率不超過30 L/nm,排入海里的總油量不超過貨油總量的1/30 000,而且ODME在正常使用中。某成品油輪ODME型號為JOWA CLEANTOIL 9 000,其不僅適用于原油及黑白色石油類產(chǎn)品,還能應(yīng)用于類油物質(zhì),性能良好。本文將對該設(shè)備的組成及原理進行分析,并分析了相關(guān)故障,提出了相關(guān)管理建議。
ODME主要由計算機單元、轉(zhuǎn)換單元、分析單元、壓差式流量計等四個主要部分組成,如圖1所示。計算機單元從其它部件接收數(shù)據(jù),然后對這些數(shù)據(jù)進行處理以達到計算及控制的目的,再按要求在打印機上打印成文本輸出;轉(zhuǎn)換單元將從計算機單元來的信號轉(zhuǎn)換成氣動信號,以操縱ODME系統(tǒng)的其它部件,接收分析單元信號并傳送至計算機單元;分析單元包括油分濃度測量單元及檢測流經(jīng)測量單元樣本的壓力變送器、壓差式流量計。ODME系統(tǒng)工作原理主要是利用光的散射原理,使樣水在取樣泵中均質(zhì)化,通過照有光束的石英玻璃測量室,并根據(jù)光束的散射程度確定水中污染物含量。
圖1ODME組成及原理
在船舶大副使用ODME過程中經(jīng)常出現(xiàn)兩個報警,分別是ALARM OVERCURRENT OR OVERHEATING HARDWARE ERROR,REFER TO MANUAL(馬達過熱或過電流、硬件或存儲器錯誤)和OBV NO FEEDBACK WITH TIMEOUT HARDWARE ERROR,REFER TO MANUAL(排舷外閥反饋故障、硬件或存儲器錯誤),一旦出現(xiàn)這兩個報警中的一個,系統(tǒng)就立即停止不能正常工作,排舷外閥關(guān)閉,到污油艙的閥打開。
(1)OVERCURREN OR OVERHEATING(馬達過電流或過熱)故障查找。首先,根據(jù)JOWA CLEANTOIL9000安裝布置和接線圖,了解對其電器線路、水路、氣路。然后,分析取樣泵過載或過熱原因,按照從簡單到復(fù)雜的方法進行查找。故障處理過程如下:
第一,檢查馬達軸承、泵浦軸承以及葉輪與泵殼的接觸情況。從聯(lián)軸節(jié)處盤動泵浦,較為活絡(luò),拆檢泵浦,葉輪沒有任何卡阻以及與泵殼摩擦的痕跡,電機軸承與泵浦處軸承潤滑正常,沒有發(fā)現(xiàn)有明顯的異常,重新校中軸線。啟動ODME故障依然存在。
第二,檢查取樣泵馬達線圈如果馬達三相間絕緣不好,會導(dǎo)致馬達過熱。測量馬達對地及三相之間絕緣,電阻均大于200兆歐,馬達正常。
第三,整個系統(tǒng)檢查。ODME系統(tǒng)通電通氣通水,檢查水路,清潔各濾器,調(diào)整水壓至說明書要求值(2Bar)。測量供水電磁閥有電,閥本身開關(guān)正常,水路至取樣泵暢通。啟動ODME系統(tǒng)還是偶爾會出現(xiàn)OVERCURREN OR OVERHEATING(馬達過電流或過熱)報警。再次仔細研究圖紙,發(fā)現(xiàn)圖紙要求從總管至取樣泵進口管徑為22毫米的銅管,而實際從總管至取樣泵有一段直徑為15毫米的銅管,與設(shè)計圖紙不符。船舶人員將這段直徑為15毫米的銅管換為直徑22毫米的銅管。再次啟動ODME系統(tǒng)。OVERCURREN OR OVERHEATING故障報警消失。所以,故障原因是由于管系節(jié)流加之濾器有少許的臟堵,供水不足,引起干磨,造成泵體溫度偏高而過熱報警。
(2)當按下OBV(Overboard Vavle,污水排舷外閥)鍵時,系統(tǒng)延時15秒后出現(xiàn)OBV NO FEEDBACK WITH TIMEOUT(排舷外閥開啟無反饋)報警,排舷外閥關(guān)閉,到污油艙閥打開,系統(tǒng)停止工作。根據(jù)故障查找先易后難的原則,依次進行檢查。
氣路檢查。經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)主氣路有一根塑料管破損,更換塑料管。清潔空氣濾器,按照說明書要求將控制空氣壓力調(diào)整為4-6bar。再次啟動ODME故障依然存在。
第一,OBV(排舷外閥)的位置輸出信號檢查。從圖紙來看,OBV位置輸出信號和OBV位置反饋信號存在故障可能性。按OBV鍵,測量計算機單元接線排端子2、6間電壓,測量值為交流240V,與說明書相符。說明計算機單元有指令信號,OBV閥輸入信號正常。檢查氣動控制單元OBV電磁閥d1,測量線圈輸入電壓為直流24V,拆開空氣管輸出接頭,有氣輸出說明電磁閥動作,但氣壓不強。拆檢電磁閥清潔閥芯閥體,裝復(fù),ODME系統(tǒng)測試故障依舊。
第二,OBV的位置反饋信號檢查。短接反饋壓力開關(guān)測試,啟動ODME系統(tǒng),幾秒鐘后系統(tǒng)STV(至污油艙)閥指示燈熄滅,同時OBV閥指示燈亮,系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常,由此可判斷ODME本身控制程序無故障,也就是說故障報警OBV NO FEEDBACK WITH TIMEOUT(排舷外閥開啟無反饋)是由于OBV閥動作不到位或不動作或者反饋氣路有故障引起的。
第三,檢查OBV閥閥體和氣動驅(qū)動器。啟動ODME系統(tǒng),仔細觀察OBV動作情況,發(fā)現(xiàn)在延時15秒報警時間內(nèi),OBV只有輕微動作,由此判斷故障在OBV閥閥體或驅(qū)動器,拆檢驅(qū)動器,檢查各氣腔及密封圈均正常,用扳手扳動閥桿,發(fā)現(xiàn)閥體卡阻嚴重,拆檢閥體,清潔閥面閥芯,加油活絡(luò),裝復(fù)。調(diào)試反饋氣路控制閥及其凸輪。再次啟動ODME系統(tǒng),系統(tǒng)運行正常。通過故障查找發(fā)現(xiàn)故障大部分因外圍設(shè)備故障引起,這就要求檢查故障時不要直接檢查印制板模塊的懷疑,先從設(shè)備外圍查找故障。
(1)日常檢查。在ODME系統(tǒng)運行時檢查取樣泵是否有泄漏及異常聲音,干轉(zhuǎn)易引起泵浦損壞。檢查各電磁閥動作是否正常。手動越控操作時,排舷外閥是否動作正常。關(guān)閉系統(tǒng)電源,要確認排舷外閥是否自動關(guān)閉。日常檢查將能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在的隱患,可以使ODME系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定地運行,并能夠確保船舶的正常運營。
(2)做好定期測試。ODME系統(tǒng)在船舶實際使用頻率不高,所以必須做好每三個月的定期測試。主要的測試內(nèi)容有:PLC控制系統(tǒng)輸入/輸出信號是否正常;試驗壓力開關(guān);檢查取樣泵運行時是否有泄漏及異響;氣溫寒冷區(qū)域及時打開分析儀底部的放殘閥,以防分析儀凍壞。定期測試將能夠發(fā)現(xiàn)ODME系統(tǒng)的性能是否正常,這對于該系統(tǒng)的維護管理非常重要。
(3)管理建議。要做好定期維護,每次使用后均要用清水沖洗流量計,關(guān)閉取樣閥;每六個月要清潔各濾器,拆檢啟動控制閥驅(qū)動部件,清洗分析儀;每兩年半拆檢取樣泵,拆檢各氣動閥門驅(qū)動裝置,并及時更換相關(guān)密封圈。
作為船舶防污染的重要設(shè)備,ODME是PSC(Port State Control,港口國檢查)、FSC(Flag State Control船旗國檢查)以及石油公司檢查重點項目。若排油監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障船舶將被開出滯留缺陷。ODME平時使用頻率較低,保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)重在平時的維護保養(yǎng)與定期測試,在使用及測試時應(yīng)注意觀察各閥件的動作情況,做到清楚設(shè)備工作原理,這樣設(shè)備出了故障才能迅速解決,確保船舶的正常生產(chǎn)營運。