◎ 胡文 馬本德 南昌市交通運(yùn)輸綜合行政執(zhí)法支隊(duì)
在船舶運(yùn)行期間,輪機(jī)作為關(guān)鍵動(dòng)力設(shè)備,其運(yùn)行穩(wěn)定性對船舶整體狀態(tài)具有直接影響。在輪機(jī)檢驗(yàn)與維修中,應(yīng)注重主機(jī)、輔助系統(tǒng)與安保系統(tǒng)的檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)長期運(yùn)行中存在的缺陷,并結(jié)合實(shí)際情況尋找解決方案,通過加強(qiáng)螺栓穩(wěn)固程度、提升管道密封性、重視安全系統(tǒng)運(yùn)行檢測等方式,使輪機(jī)常見缺陷能夠得到有效排除,確保船舶整體狀態(tài)穩(wěn)定。
在船舶輪機(jī)檢驗(yàn)中,主機(jī)檢測屬于首要環(huán)節(jié),可及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)的故障,如位移、螺栓松動(dòng)、冷卻問題等。
(1)機(jī)械問題。因主機(jī)運(yùn)行頻率較高,在長期作業(yè)負(fù)荷下,緊固螺栓位置會發(fā)生改變,甚至脫落,如若檢驗(yàn)工作不全面,松動(dòng)螺栓周圍零件在持續(xù)性振動(dòng)中逐漸偏移,很容易致使尾軸偏差增加,引發(fā)嚴(yán)重后果。
(2)軸磨損問題。在主機(jī)系統(tǒng)檢測中,如若緊固螺栓抖動(dòng),導(dǎo)致軸承受到不同程度的磨損,如若未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并校正軸線位置,將會因軸線偏移而增加故障概率,影響發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行,還會因振動(dòng)引發(fā)安全事故。
(3)冷卻問題。主要表現(xiàn)為冷卻期間缸蓋炸裂、缸套炸裂等,原因是在短時(shí)間內(nèi)溫度驟然改變,缸蓋與缸套難以適應(yīng)溫度變化,并且對溫度改變帶來的負(fù)荷承受力不足,由此引發(fā)炸裂,嚴(yán)重時(shí)會威脅從業(yè)者生命安全[1]。
當(dāng)前船舶輔助結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)存在一些缺陷,主要體現(xiàn)在通道、燃油艙、滑油艙等方面,對船舶工程順利開展帶來不良影響。
(1)燃油艙與滑油艙未能相互隔離,且距離較近,使兩個(gè)艙體的燃油、滑油相互滲透,且產(chǎn)生的混合物無實(shí)用價(jià)值,造成資源浪費(fèi)。與滑油接觸后,燃油的燃燒功能降低,投入使用后還會影響主機(jī)性能,甚至導(dǎo)致輪機(jī)停機(jī),需要徹底清理才可恢復(fù)正常。
(2)燃燒室密封性不達(dá)標(biāo)。在燃燒期間,燃燒室的氣壓提升,因密封性不強(qiáng)導(dǎo)致燃油、氣體等泄露情況時(shí)有發(fā)生,對泄露位置的金屬元件造成腐蝕,使輪機(jī)受到二次損傷。如若所用燃油質(zhì)量不達(dá)標(biāo),在燃燒時(shí)還會產(chǎn)生眾多燃燒物,對密封閥的腐蝕性進(jìn)一步增強(qiáng),周圍元件也會遭受不同程度損害,輪機(jī)壽命縮減。
(3)消防泵水壓較低。因消防泵水壓不足,管道中的水流速度緩慢,水在管道內(nèi)沉積,如若日常檢測不到位,長期未對其徹底清洗,將導(dǎo)致管道受堵,水的傳輸效率下降,尤其是在管道轉(zhuǎn)角、連接等處;有時(shí)還會直接將船舶壓縮機(jī)管道與換水箱相連,同樣導(dǎo)致沉積物增加,使水箱傳輸口受堵[2]。
在輪機(jī)運(yùn)行期間,安全系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)檢驗(yàn)十分關(guān)鍵,但受多種因素影響,當(dāng)前存在以下缺陷。
(1)機(jī)艙間安全保障力度薄弱。主要受船舶自身結(jié)構(gòu)影響,因結(jié)構(gòu)較為特殊,在獨(dú)立機(jī)艙出現(xiàn)安全事故后,很容易蔓延到其他艙室,使安全事故波及范圍擴(kuò)大。
(2)內(nèi)部燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)不合理,安全系統(tǒng)中管道彎曲處存在隱患,如若機(jī)艙聚集時(shí)燃?xì)夤艿莱霈F(xiàn)爆炸,則會引發(fā)不可挽回的后果;在機(jī)艙與泵室間未安裝鋼制擋火門,該裝置可在泵室、機(jī)艙等處發(fā)生火災(zāi)時(shí),隔絕空氣,降低滅火難度。因船舶輪機(jī)中的火災(zāi)多與石油相關(guān),在檢查中發(fā)現(xiàn)的問題普遍體現(xiàn)在消防安全體系上,但在運(yùn)行期間,沒有及時(shí)發(fā)覺發(fā)動(dòng)機(jī)中潛在的安全隱患,導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)增加[3]。
(3)消防系統(tǒng)應(yīng)用效率低下。主要因消防泵水壓較低、水槍覆蓋范圍有限,在船艙發(fā)生火災(zāi)后很難采取有效控制措施,如若水槍出水定位不準(zhǔn)確、方式不科學(xué),很容易因燃油爆炸產(chǎn)生更加嚴(yán)重的火災(zāi)。
(1)加強(qiáng)螺栓預(yù)緊力控制。對于因預(yù)緊力較低引發(fā)螺栓松動(dòng)的問題,應(yīng)加強(qiáng)船用發(fā)動(dòng)機(jī)主要部件檢查,在主機(jī)設(shè)備檢查中,適當(dāng)增加螺栓的配置,改善緊固性能,預(yù)防螺釘松動(dòng)和掉落,進(jìn)而降低故障概率,確保船舶運(yùn)行安全可靠。在鉸接式螺栓使用中,應(yīng)確保數(shù)量充足,并科學(xué)分配,一般合理用量為25%,布設(shè)如圖1所示。在主機(jī)嚴(yán)重受損情況下,需要開展一系列輔助檢查,及時(shí)替換受損部件,緊固松動(dòng)的螺栓,確保設(shè)備可靠運(yùn)行。
圖1 螺栓緊固示意圖
(2)冷卻系統(tǒng)優(yōu)化。在制作期間合理選擇缸蓋、缸套的材質(zhì),確保其具有較強(qiáng)的耐冷、耐熱能力,能夠承受溫度瞬時(shí)變化,避免或降低使用中炸裂的概率,并在冷卻系統(tǒng)中增設(shè)監(jiān)測裝置,可實(shí)時(shí)跟蹤內(nèi)部溫度變化,便于及時(shí)采取應(yīng)對措施;還應(yīng)合理安裝冷卻組件,將高溫淡水泵、膨脹水箱、低溫淡水泵等引入進(jìn)來,優(yōu)化淡水回路與冷卻結(jié)構(gòu),如圖2所示。針對壓力容器開展壓力測試,檢查冷卻系統(tǒng)是否存在破裂隱患,在檢測結(jié)果達(dá)標(biāo)情況下才可安裝。維修人員應(yīng)注重汽鋼頭、填料的檢驗(yàn),結(jié)合輪機(jī)工作環(huán)境選擇與之匹配的氣缸襯墊,開展耐久性實(shí)驗(yàn)檢測材料機(jī)械特性,選擇與系統(tǒng)運(yùn)行需求相符合的組件進(jìn)行安裝,并優(yōu)化輪機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境,為冷卻系統(tǒng)高效運(yùn)行提供支持[4]。
圖2 船舶輪機(jī)冷卻系統(tǒng)新結(jié)構(gòu)
(3)定期檢測軸系統(tǒng)。針對軸系統(tǒng)磨損問題,應(yīng)派遣專人定期檢測軸系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),以日、周為檢測周期,對容易磨損之處增加潤滑劑涂抹量,延長該部位的使用壽命,針對已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重磨損,無法繼續(xù)投入使用的零件予以更換。因船舶輪機(jī)檢修流程復(fù)雜,涉及內(nèi)容較多,應(yīng)根據(jù)檢驗(yàn)品種不同,繪制檢驗(yàn)項(xiàng)目表,在表中清楚標(biāo)記檢測項(xiàng)目和內(nèi)容,以免出現(xiàn)遺漏、錯(cuò)檢等情況,主要檢測內(nèi)容與周期如表1所示。
表1 輪機(jī)檢測內(nèi)容
輔助系統(tǒng)中的缺陷多源于燃?xì)庑孤?,與滑油混合后產(chǎn)生無實(shí)用價(jià)值的物質(zhì),在檢驗(yàn)中優(yōu)化輔助結(jié)構(gòu)十分關(guān)鍵,還應(yīng)注重管道清潔,減少沉積物,以免堵塞管道,具體措施如下。
(1)隔離燃油艙與滑油艙。擴(kuò)大兩艙間隔或安裝隔離板,使兩艙處于隔絕狀態(tài),以免因距離過近相互滲透,也可在二者間設(shè)置空艙,在出現(xiàn)滲漏情況下,燃油與滑油混合物不會進(jìn)入到燃燒室,并檢驗(yàn)過程中妥善清理混合物,減少資源浪費(fèi);還可調(diào)整兩艙的位置,盡可能減少油類泄露等安全事故發(fā)生;還應(yīng)重視燃油、滑油產(chǎn)品質(zhì)量檢測,優(yōu)先選擇性價(jià)比高的原材料,以免因質(zhì)量問題致使原料混合,影響輪機(jī)安全運(yùn)行。
(2)設(shè)置排氣閥。針對燃燒室密封性不強(qiáng)的問題,可設(shè)置排氣閥來增強(qiáng)密封性,降低泄露情況發(fā)生。檢查排氣閥結(jié)構(gòu)是否滿足實(shí)際,明確閥座與閥體間的連接工藝,如若出現(xiàn)問題需要及時(shí)解決;檢查閥桿密封性,通過校準(zhǔn)確定是否存在泄漏問題,并加強(qiáng)防范。如若排氣閥失效,為避免燒壞,應(yīng)檢查閥座與閥體狀態(tài),提前預(yù)防故障產(chǎn)生。通常情況下,多因閥桿密封面與規(guī)定密封性不符,從而增加燒壞概率,這就要求全方位徹底檢查,避免氣體泄漏問題產(chǎn)生;針對高溫腐蝕問題,應(yīng)把好燃油采購質(zhì)量關(guān),避免將假冒偽劣燃油投入使用,避免因化學(xué)腐蝕使元件受損,增加后期維護(hù)費(fèi)用;加強(qiáng)出油管等部件管理,使其與外界保持一定距離,減少溫度對油品的影響;排油孔與柜體底部距離至少80mm,確保排氣閥符合標(biāo)準(zhǔn)。
(3)清洗管道系統(tǒng)。定期檢測管道系統(tǒng)性能,尤其是供壓裝置情況,檢查壓縮空氣供給是否正常,確保管道內(nèi)部干凈無沉積。在海水水箱與管道相連后,再將壓力裝置連入管道,增加海水壓力,確保水質(zhì)干凈;還可為通風(fēng)管道增設(shè)斷流閥,使進(jìn)氣門、排氣閥門同時(shí)增壓,提升海水沖刷壓力,避免水柵處堵塞。在輪機(jī)輔助結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)中,還應(yīng)做好關(guān)節(jié)部位與元件的檢修工作,如表2所示。
表2 輪機(jī)輔助結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)內(nèi)容
船舶輪機(jī)檢驗(yàn)應(yīng)重視安全運(yùn)行系統(tǒng),使安保體系檢查更加全面徹底,針對現(xiàn)存的船艙內(nèi)火災(zāi)、機(jī)艙安全保障力度薄弱、內(nèi)部燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)不夠合理等問題,可采取以下排除和應(yīng)對措施。
(1)設(shè)置防火門。通過防火門的設(shè)置可有效防止船艙火災(zāi)發(fā)生,并設(shè)置專門的排氣管,使船艙內(nèi)氣壓降低,維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)可靠運(yùn)行。檢修人員應(yīng)創(chuàng)建安全檢測模型,全面檢查擋火閘性能,分析是否潛在火災(zāi)隱患與防范漏洞,針對火災(zāi)安全管理缺陷及時(shí)修復(fù),并選用質(zhì)量滿足規(guī)定的擋火閘材料;還應(yīng)加強(qiáng)燃油排氣管的監(jiān)測,確保性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn),對于廢氣排放之處,應(yīng)額外增設(shè)廢氣處理裝置,維護(hù)生態(tài)環(huán)境。
(2)加強(qiáng)管道系統(tǒng)檢測。該系統(tǒng)對渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行具有較大影響,應(yīng)加強(qiáng)系統(tǒng)檢修與維護(hù)。在該系統(tǒng)檢查中,應(yīng)制定詳細(xì)的規(guī)劃方案,針對船舶運(yùn)行期間潛在的安全隱患綜合分析,實(shí)施預(yù)防性檢查,便于有效維護(hù)管道穩(wěn)定;還應(yīng)嚴(yán)格檢測管道材質(zhì),對老化材料及時(shí)替換,重點(diǎn)檢驗(yàn)?zāi)陀托暂^差的塑料、橡膠等材質(zhì)合格度以免在設(shè)備上產(chǎn)生燃油氣艙入孔,保障管道安全。
(3)消防系統(tǒng)優(yōu)化。在機(jī)房內(nèi)消防管道中增設(shè)控制閥,合理調(diào)節(jié)內(nèi)部壓力,使壓力維持在合理范圍,增加消防泵出水壓力,擴(kuò)大射程范圍;定期檢查水箱內(nèi)部情況,清洗水箱和消防管道,以免使管道受阻,影響消防系統(tǒng)效能發(fā)揮;還應(yīng)優(yōu)化燃油艙柜結(jié)構(gòu),推薦使用鵝頸式,使空氣管道安裝定位更加科學(xué),促進(jìn)其他排出,以免因大量易燃?xì)怏w集聚增加爆炸風(fēng)險(xiǎn);將老化、受損的空氣管道換新,更換成抗腐蝕性較強(qiáng)的管道。
綜上所述,輪機(jī)作為船舶的重要組成部分,對船舶運(yùn)行價(jià)值具有較大影響。在輪機(jī)檢驗(yàn)過程中,應(yīng)注重主機(jī)、輔助系統(tǒng)、安保系統(tǒng)等各個(gè)部分,針對常見的機(jī)械系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)故障、燃?xì)庑孤⒐艿朗芏?、安全保障力度薄弱等缺陷,?yīng)及時(shí)開展相應(yīng)的排除措施,最大限度降低輪機(jī)故障率、船艙火災(zāi)發(fā)生率,為船舶穩(wěn)定安全航行提供基礎(chǔ)保障。