青島遠(yuǎn)洋運(yùn)輸有限公司 孟昭玉 孫玉忠
“DXH”號(hào)船2000年8月份建成出廠,總噸27176 MT,載重噸47787 MT,夏季吃水11.77 m。主機(jī)型號(hào)為MAN-B&W6S50MC,額定功率6877 kW,額定轉(zhuǎn)速102 r/min,額定轉(zhuǎn)速下航速 14.5 kn,發(fā)火次序1-5-3-4-2-6。
“DXH”號(hào)船V83 航次計(jì)劃為從鹿特丹港到挪威AAHEIM 港裝廢鋼,預(yù)計(jì)航行時(shí)間為1月25日至28日,航程673 n mile。
27日中午前航行區(qū)域天氣良好,主機(jī)95 r/min,船速12 kn 左右。27日下午天氣惡劣,大風(fēng)、巨浪、狂涌。下午1500時(shí)船舶采取保護(hù)措施,分兩次將主機(jī)油門格從70.6 格降到65 格,兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行,機(jī)艙改為有人值班。
27日2100時(shí)左右主機(jī)飛車,造成超速保護(hù)停車。2200 至2300時(shí)尾尖艙壓水352 m3,船舶繼續(xù)在降速情況下航行。28日0105時(shí),主機(jī)No.2 缸排煙溫度過高而自動(dòng)保護(hù)降速。隨即,輪機(jī)部對(duì)主機(jī)各缸檢查,發(fā)現(xiàn)No.5 缸處于不發(fā)火狀態(tài)。
由于風(fēng)浪太大且船舶離岸較近無法停車檢查,只能從外圍診斷,檢查發(fā)現(xiàn)No.5 缸示功閥有油氣冒出,但是壓力極低;對(duì)缸內(nèi)監(jiān)聽,排氣閥關(guān)閉聲音正常,沒有聽出其他雜音;排氣閥開度也正常,膨脹水柜水位正常,冷卻水壓力正常,滑油和活塞冷卻油壓力正常,冷卻介質(zhì)溫度無明顯變化,高壓油泵脈動(dòng)正常。綜上,懷疑排氣閥出現(xiàn)故障。但由于海況惡劣不允許停車檢修,為防止燃油進(jìn)入汽缸太多造成主機(jī)進(jìn)一步損壞,決定封閉No.5 缸繼續(xù)航行至安全海域,同時(shí)將該缸高壓油泵上部的應(yīng)急停車控制空氣管拆下,用工具把氣動(dòng)活塞壓下,使燃油回流而不進(jìn)入汽缸。
28日0255時(shí),駕駛臺(tái)根據(jù)海況尋到能短暫停車的時(shí)機(jī),機(jī)艙人員馬上停車投入工作,0305時(shí)封缸完畢。因?yàn)榇跋虬哆吰坪芸欤笥覔u擺27°左右,主機(jī)馬上又投入運(yùn)行。但封缸后由于風(fēng)浪、排煙溫度的影響,主機(jī)只能維持運(yùn)行在50 r/min,船舶無法保持航向而繼續(xù)向岸邊漂移。為防止船舶擱淺造成更大的損壞乃至污染事故,船長(zhǎng)決定橫風(fēng)向外海航行。0640時(shí)按技部指示船舶掉頭南下順風(fēng)航行至指定避風(fēng)錨地拋錨檢修。船長(zhǎng)隨即按指令南下并安排抵錨地后的錨泊和修理工作。船舶航行到當(dāng)日1845時(shí),主機(jī)發(fā)出“咚”的聲音并停車,隨即各報(bào)警響起。船長(zhǎng)立即并不斷呼叫VTS(挪威交管中心),請(qǐng)其派拖船協(xié)助。由于風(fēng)浪太大,拖船出航比較困難,直到2300時(shí)拖船才到達(dá)船邊,這時(shí)距主機(jī)停車已漂航3 h 15 min。
在拖船的牽引下,拋錨于STAVANGER 港北錨地(59°01′49N,05°42′58E,水深74 m)。錨泊后,對(duì)主機(jī)情況進(jìn)行了初步檢查,發(fā)現(xiàn)主機(jī)損壞嚴(yán)重,已處于完全癱瘓狀態(tài)。經(jīng)檢查和測(cè)量,發(fā)現(xiàn)主機(jī)的曲軸和機(jī)架嚴(yán)重?fù)p壞,已無法采取臨時(shí)措施修復(fù)。根據(jù)主機(jī)廠家建議并綜合評(píng)估修理費(fèi)用和修理時(shí)間,決定將該船拖往丹麥AALBOR 港修理。
1.曲軸紅套滑移,從No.5 缸后曲柄臂以后的曲軸需全部換新。
2.No.5 缸連桿彎曲,連桿大、小端軸瓦和壓蓋變形。如圖1 所示。
圖1 No.5缸連桿損壞情況
3.No.4、No.5、No.6 缸十字頭導(dǎo)板變形,A 型架下部需進(jìn)廠修理。如圖2 所示。
圖2 No.4、No.5、No.6缸十字頭損壞情況
4.No.5 缸十字頭軸頸和導(dǎo)靴受損。
5.No.5 缸活塞桿變形。如圖3 所示。
圖3 No.5缸活塞桿損壞情況
6.No.5 缸活塞變形,環(huán)槽變形,活塞環(huán)全部斷裂。
7.No.5 缸排氣閥頭和閥座,嚴(yán)重受損。
由于缸套和盤根箱已經(jīng)破損,而且大量破損件掉進(jìn)缸底和曲拐箱內(nèi),也有部分被運(yùn)動(dòng)的活塞破壞,從現(xiàn)場(chǎng)無法找到更多的證據(jù),僅做以下分析:
1.硬質(zhì)異物進(jìn)入汽缸內(nèi)。硬質(zhì)異物可能是破碎的活塞環(huán)(由于飛車和船舶搖晃,活塞環(huán)在掃氣口造成損壞,碎片在氣流作用下進(jìn)入汽缸),也可能是由于船舶搖晃導(dǎo)致沒有固定好的零件脫落進(jìn)入汽缸。這些硬質(zhì)異物在活塞運(yùn)動(dòng)和燃?xì)庾饔孟拢谂艢忾y關(guān)閉時(shí)墊在排氣閥頭和閥座上,造成閥頭和閥座之間受力不均而變形和破損,破損的碎塊進(jìn)一步加劇了排氣閥頭損壞,形成惡性循環(huán)使閥頭損壞越發(fā)嚴(yán)重。在船舶劇烈晃動(dòng)情況下,破碎的排氣閥頭隨活塞形成不規(guī)則運(yùn)動(dòng),撞擊活塞頭、缸套、缸頭、排氣閥座。由于運(yùn)動(dòng)的不規(guī)則性,碎塊卡在掃氣口上,在上行活塞的作用下,把掃氣口逐漸損壞,造成缸套下部脫落,活塞在缸套下部失去了導(dǎo)向,使活塞上行時(shí)頂在缸套底部支架上,而這時(shí)No.6 缸恰好剛過上止點(diǎn)處于發(fā)火狀態(tài),致使No.5缸活塞強(qiáng)制上行,導(dǎo)致該缸活塞桿、連桿彎曲,盤根箱在彎曲的活塞桿作用下破碎,曲軸紅套滑移等一系列的損壞。
根據(jù)發(fā)火順序,在No.5 缸活塞開始上行而且經(jīng)過掃氣口,處在掃氣階段時(shí),No.6 缸尚處在發(fā)火狀態(tài),No.5缸突然停止運(yùn)動(dòng),在No.6 缸的強(qiáng)力作用下,導(dǎo)致No.5 缸后、No.6 缸前曲柄臂在主軸頸上滑移。如圖4 所示。
圖4 汽缸損壞分析圖
2.排氣閥閥頭直接破損。排氣閥頭破損后,碎片在缸體內(nèi)做不規(guī)則運(yùn)動(dòng),隨機(jī)撞擊缸頭、缸套、活塞頭、排氣閥頭、缸套底部掃氣口,造成排氣閥頭進(jìn)一步損壞,碎塊撞擊掃氣口,把掃氣口撞碎或者卡在掃氣口上,在上行活塞的作用下使掃氣口破損。在多次撞擊和破壞下,致使缸套下部的掃氣帶全部脫落,活塞的運(yùn)動(dòng)失去導(dǎo)向,在活塞上行時(shí)頂在缸套底部機(jī)架上,同樣是在No.6 缸發(fā)火的強(qiáng)力作用下,強(qiáng)制No.5 缸活塞上行,致使活塞桿彎曲、連桿彎曲、曲軸紅套滑移,十字頭導(dǎo)板和導(dǎo)靴在側(cè)推力的作用下變形損壞。
排氣閥損壞的原因可能有:排氣閥材料有問題;排氣閥在翻新過程中工藝有問題;排氣閥在運(yùn)輸或者儲(chǔ)存過程中受過傷害,表面受到撞擊、高溫、深劃痕等;裝配過程中閥面受到重敲擊;排氣閥座本身裝配時(shí)有些變形,造成閥面在使用過程中受力不均,長(zhǎng)期運(yùn)行后發(fā)生變形和脫落。如圖5 所示。
圖5 排氣閥損壞情況
3.惡劣的天氣是造成損壞加大的重要原因。異物或排氣閥頭本身導(dǎo)致閥頭損壞,又進(jìn)一步損壞到其他部件,惡劣天氣導(dǎo)致船舶無法及時(shí)拋錨、停車進(jìn)行主機(jī)檢修,進(jìn)一步加劇了主機(jī)損壞。一般情況下,主機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)突發(fā)性單缸不發(fā)火,多是由油頭、排氣閥、缸頭和缸套裂紋、活塞環(huán)斷裂等原因造成的,在問題不明了時(shí),一定會(huì)停車進(jìn)行檢查。雖然輪機(jī)部對(duì)所有外因進(jìn)行了排查,鎖定了排氣閥問題,船長(zhǎng)也積極采取措施尋找有利時(shí)機(jī)停車檢修,岸基部門隨時(shí)跟蹤并指導(dǎo)船上進(jìn)行檢修,但當(dāng)時(shí)水深 200 m 左右,涌浪很大,風(fēng)力8 級(jí)左右,離岸近且在風(fēng)力作用下向岸漂移,為防止船舶擱淺造成更大的損失和污染事故,同時(shí)為了防止大量的燃油進(jìn)入汽缸導(dǎo)致排煙管著火、掃氣箱爆炸導(dǎo)致主機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞停車的情況,從28日0105時(shí)發(fā)現(xiàn)No.5 缸不發(fā)火到1845時(shí)主機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞,主機(jī)在存在問題的情況下仍堅(jiān)持運(yùn)行17.5 h,如果在這段時(shí)間內(nèi)能有2~3 h 的停車時(shí)間,那么就不會(huì)發(fā)生如此嚴(yán)重的損壞事故。
1.船長(zhǎng)對(duì)航行的海況估計(jì)不足,存在僥幸心理。由于航程只有673 n mile,兩天多點(diǎn)的航行時(shí)間,船上既要備倉,又要安排PSC 迎檢事宜,如果清完No.3 貨艙后進(jìn)行壓水,需要停航或者慢車航行將近一天,這樣就直接影響船期。船長(zhǎng)覺得僅僅兩天多航程且天氣很好,便沒有對(duì)No.3 貨艙和尾尖艙壓水,造成船舶受大風(fēng)和涌浪的影響致使主機(jī)飛車,船舶搖晃嚴(yán)重。
2.輪機(jī)長(zhǎng)對(duì)事故發(fā)生的原因和導(dǎo)致的后果沒有把握,經(jīng)驗(yàn)不足。在主機(jī)出現(xiàn)No.2 缸高溫報(bào)警,同時(shí)發(fā)現(xiàn)No.5缸不發(fā)火且?guī)缀鯚o壓力出現(xiàn)后,主機(jī)維持低速運(yùn)行,對(duì)主機(jī)反復(fù)傾聽但卻沒有聽出雜音,所以對(duì)No.5 缸不發(fā)火是由于排氣閥破損導(dǎo)致的這個(gè)原因沒能分析出來,對(duì)所致的后果也就無法判斷。在吊起No.5 缸缸頭后發(fā)現(xiàn)缸套內(nèi)有3塊較大排氣閥碎塊,一塊0.5 kg,一塊2.4 kg,還有一 塊1.6 kg。盡管主機(jī)轉(zhuǎn)速低,且在風(fēng)浪影響下轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大,但如此三大塊金屬在缸內(nèi)作不規(guī)則運(yùn)動(dòng),總會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的金屬撞擊聲,但是輪機(jī)長(zhǎng)和輪機(jī)員反復(fù)傾聽也沒有聽出缸內(nèi)有雜音。
3.翻新件在使用中不可靠。該船主機(jī)No.5 缸在更換翻新排氣閥運(yùn)行約1000 h 后即發(fā)生事故,有理由懷疑本次事故源于翻新的排氣閥問題。現(xiàn)在許多船公司都在使用翻新件,目的是為了降低成本。但是翻新的舊件畢竟是經(jīng)過處理后恢復(fù)原狀的,在處理過程中的工藝、材料未必能完全達(dá)到原廠家要求的水準(zhǔn)。若一個(gè)部件經(jīng)過多次翻新,也就經(jīng)過多次熱處理、冷處理,內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變化?,F(xiàn)在的主機(jī)特別是燃燒室對(duì)零部件要求都是比較高的,而且處在非常惡劣的工況下,翻新過程中任一要素達(dá)不到要求都會(huì)導(dǎo)致部件的損壞。
排氣閥頭損壞導(dǎo)致主機(jī)癱瘓,損失極大,且需耗費(fèi)很長(zhǎng)的修理時(shí)間(約350 萬美元的修費(fèi)、4個(gè)多月的修期),這樣的事故在國內(nèi)航運(yùn)企業(yè)中可能沒有發(fā)生過。一般情況下,即使出現(xiàn)排氣閥頭損壞,造成的損失也不會(huì)如此巨大。為避免類似事故再次發(fā)生,應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行預(yù)防:
1.開航前對(duì)航線天氣情況和航線周圍情況應(yīng)充分了解,提前做好預(yù)防工作。船長(zhǎng)應(yīng)提前了解未來幾天天氣情況,對(duì)航線區(qū)域的水深、設(shè)施、島嶼等做到心中有數(shù),在天氣可能有變的情況下,提前做好壓水、固定活動(dòng)物件、關(guān)閉水密門等措施,并提前通知機(jī)艙做好設(shè)備管理工作,保證船舶在航行中螺旋槳不露出水面,主機(jī)不發(fā)生飛車。
2.航行安全不能存在任何僥幸心理。要從根本上意識(shí)航行安全始終是第一位的,不能因?yàn)楹骄€短、工作忙等因素而忽視,更不能按照習(xí)慣做法而為之。任何時(shí)候都要從實(shí)際出發(fā),根據(jù)所處的位置和環(huán)境做好必要的防范措施,不能存在僥幸心理。
3.干部船員應(yīng)加強(qiáng)業(yè)務(wù)知識(shí)的學(xué)習(xí),提高分析、判斷問題的能力。任何事故的出現(xiàn)都是有原因的,而這個(gè)原因可能是多方面的,如何能迅速分析、判斷出問題的真正原因是避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大的關(guān)鍵,而能迅速做出這樣的判斷需要有較多的經(jīng)驗(yàn)積累和較強(qiáng)的業(yè)務(wù)知識(shí)。輪機(jī)長(zhǎng)、輪機(jī)員包括駕駛員都應(yīng)不斷加強(qiáng)業(yè)務(wù)知識(shí)的學(xué)習(xí),平時(shí)多學(xué)習(xí)一些事故分析報(bào)告,把別人的教訓(xùn)作為自己的經(jīng)驗(yàn)。
4.嚴(yán)格控制翻新件、非原廠備件上船。雖然使用翻新件和非原廠備件在成本控制方面有利,但是他們的工藝、材料等無法控制。一旦存在隱患的備件上船,在使用過程中出現(xiàn)問題,會(huì)產(chǎn)生連帶損失,因此所產(chǎn)生的費(fèi)用要比使用原廠家備件的費(fèi)用更高。如果翻新件廠家沒有獲得原廠家的授權(quán)及船級(jí)社的認(rèn)可,一旦在航行使用中出現(xiàn)問題,船級(jí)社和保險(xiǎn)人便不會(huì)認(rèn)可,將造成在保險(xiǎn)理賠方面出現(xiàn)被動(dòng)局面。