付乾坤

(廈門海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 廈門 361004)

某船分油機振動故障排除與警示

付乾坤

(廈門海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建 廈門 361004)

某船因二管輪對分油機的不當拆檢，導(dǎo)致分油機異常振動而不能正常分油，不利于船舶航行安全。文章通過此次事故分析，得出人為因素是導(dǎo)致事故的主要原因。提出航運從業(yè)人員應(yīng)該從人員的任職提升、培訓(xùn)督導(dǎo)、專用工具使用、檢修程序與要求等各方面引起重視。

分油機；振動；排除；警示

1 分油機故障現(xiàn)象

SJ輪燃油分油機為Alfa Laval廠生產(chǎn)的MFPX 307TFD-21，皮帶傳動代替渦輪蝸桿傳動，傳動比48∶112，船電為60 Hz交流電源，電動機轉(zhuǎn)速3 600 r/min，因而分油機分離筒最高轉(zhuǎn)速可達8 400 r/min 。4月底某一天，該船二管輪對2#燃油分油機進行例行拆檢清潔，裝復(fù)后啟動，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時馬達電流正常，無明顯振動，再開始分油，異常振動，不能使用。但由于1#燃油分油機已損壞，待修復(fù)期間不能使用。如不盡快修復(fù)2#分油機投入使用，船舶將面臨斷油危險。立即再次拆檢解體，根據(jù)振動故障分析，由于剛剛已對分離片及分離筒、配油盤與配水盤等做過清潔，不存在分離筒內(nèi)部臟污導(dǎo)致不平衡而引起振動的可能，所以決定拉出立軸檢查軸承與減振彈簧等。立軸拉出后手動檢視上下軸承，未發(fā)現(xiàn)軸承運轉(zhuǎn)不平順，但上軸承座里的6個減振彈簧中有部分長度不一，配套的減振彈簧座中有些有極輕微磨損，遂決定對6個減振座及減振彈簧全部換新。裝復(fù)后測量立軸徑向跳動量，在說明書規(guī)定范圍內(nèi)。同時測量立軸的相對高度，發(fā)現(xiàn)立軸下沉量已接近極限但并未超出，故未做調(diào)整。然后整體裝復(fù)，啟動運行，進油至分油壓力建立，異常振動依舊。為此第三次拆開、檢視，發(fā)現(xiàn)帶進油管的向心泵Q的上外表面與配油室外蓋P的內(nèi)圓面(見圖1)有新的摩擦痕跡，為此通過調(diào)整高度調(diào)整墊片I的片數(shù)(見圖2)，將“H”數(shù)值調(diào)整到說明書中所要求的高度(見圖3)，再整體裝復(fù)，啟動運行，進油至分油壓力建立，無振動，分油正常。

圖1 分離筒與向心泵間相對位置

圖2 分油機流體接口部分

圖3 進油管自由狀態(tài)時的相對高度

2 分油機故障分析

通常來說，引起分油機振動故障的原因大致為：分離筒與分離盤配合間隙不合適，或是鎖緊螺帽沒有固緊；分離筒臟污使分離筒重心發(fā)生偏移；立軸的減振套件磨損或失效；立軸上下軸承磨損嚴重；傳動齒輪磨損嚴重或是干摩擦等。但從上面排除故障時拆裝檢修情況看,顯然不是上面提到幾種情況。為什么分油機在未分油空轉(zhuǎn)時正常,一旦分油就振動異常，首先要分析該分油機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與工作時的內(nèi)部狀態(tài)。

據(jù)分油機說明書，可知分油機分3部分：上部為接口部分——污油入口、凈油出口和污水出口。中間部分是起分離作用的關(guān)鍵部件——高速旋轉(zhuǎn)的分離筒。下部是立軸(包括軸承、減振部件等)與傳動皮帶。上部接口部件固定在分油機的上部外蓋F(見圖2)上，中間部分隨立軸一起高速旋轉(zhuǎn)。因此，上部接口部分與中間分離筒接駁時的配合間隙則要相對準確，否則在旋轉(zhuǎn)運動時P與Q(見圖1)相互碰撞摩擦?xí)a(chǎn)生振動與噪聲。

圖1中的所有部件中只有配水盤M、再循環(huán)管N、Q 3個部件不轉(zhuǎn)，其它部件隨分離筒一起轉(zhuǎn)動。Q上套有M與N，并通過反牙螺母C(見圖2)鎖緊在分油機的外蓋上。上緊C時把Q(連同M與N)一起提升一定的高度，使其與分離回轉(zhuǎn)筒分開。如果提升高度不夠，造成Q與分離筒碰撞摩擦，則產(chǎn)生振動。當然，如果提升過高也會導(dǎo)致Q與P的碰撞摩擦，振動產(chǎn)生。同時進油管自帶的向心泵Q中，一定流量與壓力的液體通過高速旋轉(zhuǎn)，使液體從固定不動的葉輪外部流道進入葉輪，在向心力的作用下由葉輪中間排出。在排出過程中，葉輪流道受到流體壓力與向心力的共同作用，使中間壓力大于外部壓力，產(chǎn)生壓力差。由于向心泵葉輪是上下組合式的，此壓力差會使向心泵葉輪上下分開(如果上下葉輪配合不緊密)。但向心泵下部葉輪與進油管是一個整體，并通過C固定在分油機上蓋不能移動，為此，只能是上部葉輪向上竄動造成Q與P碰撞摩擦，同樣也會產(chǎn)生振動。

通過上面分析，要使旋轉(zhuǎn)部分與不旋轉(zhuǎn)部分在分離筒高速旋轉(zhuǎn)時不會相互碰撞摩擦，要通過調(diào)整他們間的配合間隙。即通過保證C上緊后使Q的提升高度滿足要求。反映在外部直觀數(shù)字上，就是保證Q在自由狀態(tài)時的相對高度H達到說明書規(guī)定值(見圖3)。但H受到立軸高度的影響，如果立軸下沉量過大，致使整個分離筒下移，則H變小。如H過小(但還不至于空轉(zhuǎn)時引起碰撞摩擦)，當分油后在分油壓力與向心力共同作用下使向心油泵的葉輪向上竄動，就極可能造成Q與P碰撞摩擦而產(chǎn)生振動。同時結(jié)合故障的解決過程(二管輪通過測量H的高度值，發(fā)現(xiàn)小于說明書規(guī)定，于是通過減小I的片數(shù)，調(diào)整H到規(guī)定值，分油機振動消失)來分析，分油機振動異常的關(guān)鍵因素還是立軸下沉。但二管輪起初也測量了立軸的下沉量，只是測量值還在極限范圍內(nèi)，加之拆檢立軸軸承也正常，導(dǎo)致二管輪認為下沉量符合要求，錯過了找到解決故障的根本原因。

實際上，立軸上下端軸承已在二管輪解體分油機時就受損，進而導(dǎo)致立軸下沉。原來二管輪為了解體分油機，必先拆大鎖緊環(huán)R(見圖1)，但船上并沒有拆R的專用工具，只能借助鐵棒用榔頭一點點敲松。可能R螺牙處的油垢多，加之分離片對壓蓋S(見圖1)有頂推作用致使R不能拆。二管輪按自有的知識儲備分析，如把S向下壓使其R不受或少受頂推力應(yīng)該可以拆出。為此，找來千斤頂，把底座放在S上，活塞頂桿通過鐵管頂在分油機室的船體天花板上，加壓使S向下，R拆出。這樣拆卸，千斤頂?shù)拇怪弊饔昧沽⑤S上下滾珠軸承的滾珠損壞，動靜圈相對位置錯位。進而致使立軸安裝完成后，背負整個分離筒的重量與筒內(nèi)空間油的重量，下沉量增加，如果Q上下配合不緊密，在流道內(nèi)油的壓力作用下，葉輪還可能向上竄動，進而就更加劇了Q上部葉輪的上表面與P的內(nèi)圓面碰撞摩擦而產(chǎn)生振動。

3 故障引起的反思與警示

此次出現(xiàn)的分油機故障，原因主要是無資質(zhì)的二管輪對船舶設(shè)備的檢修與管理極其缺乏經(jīng)驗，船上又缺乏有效的培訓(xùn)與監(jiān)督。如果讓對分油機有管理經(jīng)驗或是對其結(jié)構(gòu)理解透徹的人，再結(jié)合當時解體分油機的過程，排除故障就可能少走彎路，甚至根本不會出現(xiàn)這個故障。通過分析此故障，希望能給我們航運從業(yè)人員一定借鑒與警示。

1)對輪機人員的任職提升，應(yīng)該遵循人才成長規(guī)律。從實習(xí)生到機工再到輪機員，應(yīng)該在每一個崗位多歷練，使其對輪機管理與維護有一個全新的、更深刻的認知。船東或是管理公司不應(yīng)該為了節(jié)省費用用低職務(wù)人員頂替高職務(wù)人員。

2)加強指導(dǎo)與監(jiān)督。輪機長作為全船機電設(shè)備的總負責人，同時作為部門長應(yīng)該對輪機部人員的情況有一定了解。針對二管輪是新手，關(guān)鍵是還沒有做過三管輪的情況，必須要對其進行必要的培訓(xùn)指導(dǎo)與有效監(jiān)督。同樣大管輪作為輪機長的助手，也應(yīng)該與輪機長一同承擔對新人培訓(xùn)的責任與義務(wù)，做好“傳、幫、帶”。

3)加強對老舊船的管理與指導(dǎo)。船東或是船舶管理公司應(yīng)該對老舊船舶加強管理。輪機人員也應(yīng)該對船舶專用工具進行愛護、保管，如使用中有損壞或是丟失應(yīng)該及時修復(fù)或重新申請。

4)輪機人員應(yīng)該加強自身學(xué)習(xí)，努力提高業(yè)務(wù)素質(zhì)。尤其是要加強對說明書的閱讀與理解。因為說明書是新知識新技術(shù)的載體，往往也是輪機人員工作能力的保證。為了檢修方便、保證檢修質(zhì)量，看懂說明書是關(guān)鍵。比如說明書中的CAUTION、警示標記(!)、斜體字等特殊記號及其它一些安裝用的參考數(shù)值，都是設(shè)備研制廠通過研究設(shè)計總結(jié)出的關(guān)鍵注意事項，輪機拆裝檢修人員必須理解并掌握，以保證檢修質(zhì)量與人身安全。

5)強調(diào)船舶安全管理體系(SMS)的重要性[1]。SMS中關(guān)于“本船各操作方案的制定”就要求船舶制定本船設(shè)備的操作程序。操作程序是有經(jīng)驗的輪機人員依據(jù)說明書并結(jié)合自身經(jīng)驗、地點與環(huán)境等編寫的，并經(jīng)過相關(guān)組織認可，對拆前準備、拆時要求及拆后試車等工作過程，都條理清楚、言簡意賅地作了表述，能很好地為檢修人員提供指導(dǎo)。

4 結(jié)束語

對使用劣質(zhì)燃油的船舶來說，分油機的重要性是不言而喻的。因為通過分油機分離出劣質(zhì)燃油中的雜質(zhì)與水分，提高了船舶動力裝置運行的可靠性，保證了船舶營運的安全性。由于是人為因素導(dǎo)致了本例故障，為此作為輪機管理人員，當我們對機械設(shè)備進行維護管理時，一定要按照說明書正確程序與操作步驟，按檢修要求正確、仔細進行，防止人為因素造成故障甚至事故。

[1] 中國海事服務(wù)中心. 船舶管理[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2008.

Due to the second engineer's improper overhaul to the oil purifier,the vessel could not conduct a safe sailing because of abnormal vibration and ill working.By analyzing the accident,it is concluded that the human factor is the main cause of the accident.Attention should be put forward for shipping practitioners about job promotion,training of personnel supervision,special tools use,maintenance procedures and requirements,etc.

oil purifier;vibration;troubleshooting;warning

付乾坤(1974-)，男，湖北公安人，甲類輪機長，講師，碩士，研究方向為輪機工程技術(shù)應(yīng)用與研究。

U672

10.13352/j.issn.1001-8328.2016.06.010

2016-06-20