蔡翔

摘要：隨著船運業(yè)的迅速發(fā)展，制冷裝置的廣泛使用，在制冷裝置的操作管理中正確分析判斷并迅速排出故障是每個輪機員的重要職責(zé)。制冷裝置一旦發(fā)生故障，輪機員就需要找出故障原因并加以排除.所以掌握船舶制冷裝置的故障處理方法是每個輪機員必須具備專業(yè)素質(zhì)。針對液擊這一常見故障進(jìn)行分析，并提出解決問題的辦法，為輪機員對制冷設(shè)備的維護(hù)管理提供參考。

關(guān)鍵詞：船舶;制冷系統(tǒng);故障

引言

最近幾年的航運業(yè)不斷發(fā)展，越來越多的新航路被開辟出來，船舶的航程越來越遠(yuǎn)，船舶上的食品需求量不斷增加，各種各樣的食品加入到了船舶運輸?shù)年犖橹?，因此船舶對食品的保鮮十分重要。現(xiàn)在基本上所有的船舶上都設(shè)有冷庫和相對應(yīng)的制冷裝置，從而達(dá)到長時間對食品的保鮮，防止腐敗的目的。伴隨著制冷裝置的廣泛使用，在設(shè)備的運行中有可能會出現(xiàn)一些無法避免的故障，制冷裝置一旦發(fā)生故障，特別是液擊故障，船舶輪機人員必須迅速分析故障的誘因，準(zhǔn)確找到故障源并加以排除。所以掌握船舶制冷裝置的故障處理方法是每個輪機員必須具備專業(yè)素質(zhì)。

1、船舶冷庫制冷系統(tǒng)

一般制冷系統(tǒng)都是單機單庫，食品冷藏庫以及冷凍庫都有著獨立的制冷循環(huán)回路，包含有壓縮機、冷風(fēng)機等設(shè)備，在冷卻水系統(tǒng)以及冷凝-貯液器方面兩個系統(tǒng)共用同一套設(shè)備。制冷劑在冷風(fēng)機內(nèi)部蒸發(fā)為氣態(tài)制冷劑，從回氣管路進(jìn)入壓縮機，將其變?yōu)楦邷馗邏簹怏w，在經(jīng)過氟油分離器分離之后，其中的潤滑油進(jìn)入冷凝-貯液器中，變?yōu)楦邏阂后w。高壓狀態(tài)下的制冷劑受到壓力作用經(jīng)過過濾器、電磁閥以及膨脹閥通入冷藏庫蒸發(fā)盤管道蒸發(fā)，實現(xiàn)對熱量的吸收，達(dá)到降低溫度的目的。制冷劑從高壓狀態(tài)又變?yōu)榈蜏氐蛪籂顟B(tài)，再次進(jìn)行循環(huán)，實現(xiàn)對冷藏庫溫度的維持。

2、故障現(xiàn)象

某船中央空調(diào)系統(tǒng)是采用集中送風(fēng)模式，某次航行中出現(xiàn)客艙溫度不能降低情況，經(jīng)檢查，兩舷送風(fēng)溫度都上升了3℃左右，空調(diào)主機房的高低壓壓力均遠(yuǎn)小于正常值，初步認(rèn)定是制冷劑不足引起。由于暗裝的管路、接頭、蒸發(fā)器和冷凝器均難于檢查，于是試充入制冷劑，啟動能運轉(zhuǎn)良好，各項指標(biāo)參數(shù)均正常。但三天后發(fā)現(xiàn)高低壓壓力又下降了很多，客艙溫度又升高了，停機后將冷凝器側(cè)蓋打開，看見有一根銅管有油漬現(xiàn)象，確定為冷凝器泄漏制冷劑。將破損的銅管補焊封堵后再充滿制冷劑，啟動運轉(zhuǎn)良好。二個月后，制冷效果又變差，發(fā)現(xiàn)依然是管路破損，又將破損的兩根銅管補焊封堵后再充滿制冷劑，啟動運轉(zhuǎn)，但制冷效果仍然很差，同時還出現(xiàn)了頻繁啟停的現(xiàn)象，初步判斷為制冷劑中含有過多水分而產(chǎn)生冰塞，拆下干燥器過濾器發(fā)現(xiàn)有積水，因此確定還存在其他故障隱患。

3、故障分析與處理

3.1、制冷量低、壓縮機吸氣帶液問題

冷庫制冷系統(tǒng)在運行過程中，如果有著較高的冷卻水溫度，同時存在較大的冷庫熱負(fù)荷時，可以保證制冷系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行，發(fā)揮出良好的制冷效果。在冬季水溫一般較低，在冷藏室溫度達(dá)到設(shè)定值后，壓縮機會自動停止運行，但是制冷系統(tǒng)在排氣溫度以及排氣壓力等參數(shù)方面與設(shè)定值還存在一定的偏差，這時如果船員沒有及時更改相關(guān)的參數(shù)設(shè)置，對供水量進(jìn)行調(diào)整，就會出現(xiàn)有制冷量低等問題，壓縮機在運行過程中存在吸氣帶液現(xiàn)象，壓縮機吸氣帶液現(xiàn)象較為嚴(yán)重，將會直接導(dǎo)致壓縮機損壞，整個制冷系統(tǒng)癱瘓。

產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要是因為冷藏室以及冷凍室其制冷回路共用同一套冷凝-貯液器以及冷卻水系統(tǒng)，冷藏室或者冷凍室任何一個制冷系統(tǒng)停止運行時，將很大程度上降低冷凝負(fù)荷量，這時船員沒有對冷卻水供應(yīng)量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，將會導(dǎo)致冷卻水流量與冷凝負(fù)荷之間存在有較大的偏差，制冷劑會出現(xiàn)被過冷現(xiàn)象，降低冷凝壓力，最終導(dǎo)致制冷回路相關(guān)參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)值存在較大的偏差。

當(dāng)前的冷卻水系統(tǒng)完全是通過人工進(jìn)行調(diào)節(jié)，在最開始啟動階段，通過手動調(diào)節(jié)供水量，能夠滿足兩個冷庫的運行需求，但是一旦冷凝負(fù)荷存在有較大變化時，該系統(tǒng)無法實現(xiàn)自動、快速準(zhǔn)確調(diào)節(jié)功能，導(dǎo)致制冷系統(tǒng)的運行出現(xiàn)問題。針對這一問題，想要保證制冷系統(tǒng)可以正常運行，就需要保證制冷系統(tǒng)可以在不同的冷卻水溫度以及冷凝負(fù)荷條件下正常運行。具體的改進(jìn)設(shè)計方案是使用電動三通調(diào)節(jié)閥取代之前的截止閥，借助PLC來實現(xiàn)對電動三通調(diào)節(jié)閥開度的調(diào)節(jié)，一旦排氣壓力等參數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)值出現(xiàn)偏差時，PLC會自動響應(yīng)，實現(xiàn)對開度的調(diào)節(jié)，保證整個制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在改進(jìn)之后，電動三通閥可以結(jié)合系統(tǒng)運行各方面實際情況進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，維持系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，滿足正常工作需求。

3.2、液擊故障分析

（1）回液：基本上回液是指壓縮機運作時蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑通過吸氣管回流到壓縮機的過程。由于操作不當(dāng)，還與膨脹閥的設(shè)定有關(guān)，比如膨脹閥設(shè)定過大，多熱度設(shè)定過小，感溫包設(shè)置不正確等都會造成壓縮機回液現(xiàn)象。（2）帶液啟動：在壓縮機啟動的時候，曲軸箱里面的潤滑劑運動產(chǎn)生泡沫的過程被稱為帶液啟動。我們可以從油視鏡上很清楚的看到帶液啟動的泡沫現(xiàn)象，帶液啟動的起因是由于潤滑劑中溶解的大量冷卻劑，當(dāng)壓力瞬間降低時產(chǎn)生很多泡沫，這種現(xiàn)象就相當(dāng)于打開了一瓶強烈晃動過的碳酸飲料，結(jié)果可想而知，會有大量泡沫產(chǎn)生。帶液啟動的起泡現(xiàn)象和持續(xù)時間長短和制冷劑的多少有關(guān)系，一般都是幾分鐘持續(xù)到十幾分鐘，起泡現(xiàn)象產(chǎn)生時會有許多泡沫漂浮在油面上，從曲軸箱很容易清楚的看出泡沫。泡沫一進(jìn)去進(jìn)氣道被吸入氣缸，泡沫就會變成潤滑油和制冷劑的混合物，就很容易液擊。因此，由帶液啟動引發(fā)的液擊大多數(shù)發(fā)生在啟動過程。（3）潤滑油過多：半封閉式壓縮機通過觀察油視鏡來看油位高低，當(dāng)油位高于油視鏡范圍時，就表示油太多了，油位過高，告訴旋轉(zhuǎn)的曲軸和連桿大頭就會開始頻繁撞擊油面，導(dǎo)致潤滑劑飛濺，潤滑油一不小心通過進(jìn)氣道進(jìn)入氣缸很容易造成液擊。

液擊故障的處理措施：液擊現(xiàn)象是制冷系統(tǒng)中的常見故障，我們通過分析液擊形成的三個原因，從原因出發(fā)盡量使用與潤滑劑不相容的制冷劑來減少產(chǎn)生大量泡沫的危害，但是實際中很少的。在一些冷卻系統(tǒng)中，停機前通過壓縮機吸干蒸發(fā)器當(dāng)中的液態(tài)制冷劑，這樣子可以阻止冷卻液的流動，從而保護(hù)管路中安裝分離器，通過增加制冷劑的移動阻力，降低移動量，通過改進(jìn)回氣冷卻裝置的回油路徑，在機電腔和曲軸箱移動的通道上增加回油泵，停機后阻斷電路，使得制冷劑沒有辦法進(jìn)去曲軸腔，減少進(jìn)氣道與曲軸箱的通道可以很有效的減少開機運行時的壓力下降速度，從而能夠很有效地控制產(chǎn)生泡沫和泡沫進(jìn)去氣缸的多少。

結(jié)束語

船舶制冷系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜又很重要的系統(tǒng)，運行環(huán)境也很惡劣，因此不可避免地會出現(xiàn)各種故障。相關(guān)輪機人員要有高度的責(zé)任心，嚴(yán)格按照規(guī)定對制冷系統(tǒng)做好維護(hù)保養(yǎng)工作，盡可能減少故障發(fā)生的可能性。

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（作者單位：中遠(yuǎn)船務(wù)（啟東）海洋工程有限公司）