船舶貨艙的污水系統(tǒng),是維持船舶穩(wěn)性、保障航行安全的重要設(shè)施。
要是這一系統(tǒng)出了故障,很可能造成污水堆積,加大貨物受損的風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)重的話甚至?xí)尨懊媾R傾覆的危險(xiǎn)。
我以某艘船在地中海航行時(shí)貨艙污水系統(tǒng)出現(xiàn)高位報(bào)警故障的情況作為研究案例,仔細(xì)整理了故障表現(xiàn)、排查經(jīng)過(guò)以及解決辦法。
同時(shí),結(jié)合設(shè)備的工作原理和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),歸納出了船舶污水系統(tǒng)故障診斷的邏輯體系以及預(yù)防性維護(hù)的相關(guān)策略。
經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn),這次故障的主要原因是長(zhǎng)期未操作的遠(yuǎn)端閥門密封性能失效。
而那種“從原理入手、按照由易到難的順序、進(jìn)行系統(tǒng)驗(yàn)證”的排查方式,能為處理同類設(shè)備故障提供很有價(jià)值的參考。
一、引言
這艘船是2011年下水的遠(yuǎn)洋輪,船上裝了NORDIC FC液壓閥站控制系統(tǒng)和噴射泵排水設(shè)備。
這次在 Mediterranean 北非港口拋錨的時(shí)候,貨艙左側(cè)的污水井突然發(fā)出了高位報(bào)警,而且按常規(guī)方法排水也不管用。
我在文中還原了這次故障的診斷和解決全過(guò)程,分析了老舊船舶污水系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障的內(nèi)在原因,還總結(jié)出了一套適合船舶輪機(jī)管理的實(shí)際操作方法。
二、故障現(xiàn)象與初步排查
(一)故障背景與現(xiàn)象
這艘船滿載貨物錨泊時(shí),貨艙污水井NO.1P和NO.3P突然出現(xiàn)高位報(bào)警。
大副安排人員測(cè)量后發(fā)現(xiàn),左側(cè)各個(gè)污水井的液位在40到60厘米之間,其中NO.1P和NO.3P的液位更是高達(dá)65厘米。
輪機(jī)人員啟動(dòng)消防泵來(lái)驅(qū)動(dòng)噴射泵,打開(kāi)NO.1P對(duì)應(yīng)的液壓閥BG113V進(jìn)行排水,可半小時(shí)過(guò)去,液位一點(diǎn)兒沒(méi)降;之后切換到NO.3P對(duì)應(yīng)的液壓閥BG107V,排水還是沒(méi)效果,高位報(bào)警一直響個(gè)不停。
(二)初步排查與設(shè)備狀態(tài)驗(yàn)證
為了找出故障原因,輪機(jī)人員先對(duì)系統(tǒng)的核心設(shè)備做了基礎(chǔ)檢查:
液壓閥站和控制閥方面:液壓泵壓力穩(wěn)定在100-130bar,自動(dòng)啟停功能正常,各個(gè)閥門的開(kāi)啟指示燈顯示沒(méi)問(wèn)題,初步排除了控制系統(tǒng)存在電氣故障的可能。
消防泵與噴射泵方面:消防泵工作壓力為6bar,符合額定標(biāo)準(zhǔn);噴射泵外觀沒(méi)損壞,運(yùn)行時(shí)也沒(méi)有明顯的異常聲響,初步判斷動(dòng)力源和執(zhí)行設(shè)備不存在機(jī)械故障。
管隧與閥門機(jī)械狀態(tài)方面:按照封閉處所進(jìn)入程序進(jìn)入管隧后,對(duì)各個(gè)液壓閥進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)關(guān)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)閥門活動(dòng)順暢、開(kāi)關(guān)到位,而且在噴射泵工作期間沒(méi)有明顯的漏氣跡象。
三、故障分析:基于系統(tǒng)原理的邏輯推理
(一)噴射泵性能與吸入管路驗(yàn)證
噴射泵的工作原理是依靠負(fù)壓吸入污水,其進(jìn)口壓力是判斷管路密封情況的重要指標(biāo)。
測(cè)試結(jié)果顯示:當(dāng)污水系統(tǒng)所有液壓閥都關(guān)閉時(shí),噴射泵進(jìn)口壓力只有-0.02MPa;而關(guān)閉貨艙污水總閥后,壓力立刻升到-0.1MPa,同時(shí)泵體發(fā)出“嘎啦”聲——這是負(fù)壓工況正常運(yùn)行的特征。
這一現(xiàn)象說(shuō)明:噴射泵本身以及從總閥到泵體的吸入管路沒(méi)有問(wèn)題,負(fù)壓損失的根源在總閥到污水井的分支管路上。
(二)污水井閥門密封性排查
如果污水井的液壓閥關(guān)閉不嚴(yán)密,就會(huì)導(dǎo)致空氣泄漏,破壞噴射泵的負(fù)壓環(huán)境。
輪機(jī)人員通過(guò)兩項(xiàng)測(cè)試來(lái)檢查閥門的密封性:
測(cè)量管吸氣測(cè)試:在所有液壓閥關(guān)閉、貨艙艙蓋保持水密的狀態(tài)下,檢查各個(gè)污水井的測(cè)量管,都沒(méi)有感覺(jué)到吸氣,這表明日常使用的貨艙污水井閥門(比如NO.1P、NO.3P等)關(guān)閉得很嚴(yán)密,沒(méi)有漏氣。
遠(yuǎn)端閥門壓力影響測(cè)試:開(kāi)啟靠近總閥的NO.4P(BG103V)、NO.5P(BG101V)液壓閥時(shí),噴射泵進(jìn)口壓力短暫升到-0.03MPa。
這并非閥門開(kāi)關(guān)位置標(biāo)識(shí)反了,實(shí)際上,當(dāng)靠近貨艙污水總閥的4P或5P污水井打開(kāi)時(shí),少量污水進(jìn)入管路,反而略微增加了噴射泵的吸入阻力,從而輕微降低了漏氣的影響,但并沒(méi)有解決核心問(wèn)題。
(三)故障定位:遠(yuǎn)端閑置閥門的密封失效
結(jié)合系統(tǒng)管路圖來(lái)看,LOG&SOUND ROOM污水井的液壓控制閥BG115V是距離總閥最遠(yuǎn)的分支,而且這個(gè)閥門長(zhǎng)期沒(méi)有操作過(guò)。
開(kāi)啟NO.4P、NO.5P閥門時(shí),壓力出現(xiàn)微小變化,這暗示“遠(yuǎn)端存在穩(wěn)定的漏氣點(diǎn)”——由于BG115V長(zhǎng)期閑置,可能出現(xiàn)了閥芯卡滯、密封件老化等問(wèn)題,導(dǎo)致閥門關(guān)不緊,持續(xù)吸入空氣,抵消了噴射泵產(chǎn)生的負(fù)壓。
四、故障解決與驗(yàn)證
(一)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證與問(wèn)題確認(rèn)
為了驗(yàn)證BG115V閥存在漏氣的嫌疑,輪機(jī)人員按照封閉處所進(jìn)入程序進(jìn)入LOG&SOUND ROOM,一進(jìn)入艙底就明顯聽(tīng)到了吸氣聲,由此確認(rèn)該閥所在的管路存在嚴(yán)重漏氣。
(二)臨時(shí)處理與效果驗(yàn)證
對(duì)BG115V閥的吸入管路進(jìn)行臨時(shí)盲堵后,再次啟動(dòng)噴射泵,進(jìn)口壓力穩(wěn)定維持在-0.1MPa,NO.1P、NO.3P污水井的液位開(kāi)始正常下降,高位報(bào)警也解除了。這一結(jié)果證實(shí):BG115V閥因密封失效導(dǎo)致的漏氣,是破壞系統(tǒng)負(fù)壓、阻礙排水的根本原因。
五、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與行業(yè)啟示
(一)故障處理的方法論原則
系統(tǒng)原理導(dǎo)向:從噴射泵負(fù)壓形成的機(jī)制入手,通過(guò)對(duì)比壓力數(shù)據(jù)來(lái)定位漏氣環(huán)節(jié),避免盲目拆解設(shè)備。
由易到難排查:先檢查核心設(shè)備(泵、總閥)是否正常,再排查分支管路,最后聚焦到遠(yuǎn)端的閑置部件,這樣能提高排查效率。
多維度驗(yàn)證:結(jié)合壓力測(cè)試、感官判斷(比如吸氣聲)、機(jī)械操作(閥門開(kāi)關(guān))等多種手段交叉驗(yàn)證,確保得出的結(jié)論可靠。
(二)預(yù)防性維護(hù)策略
閑置設(shè)備定期活化:對(duì)于長(zhǎng)期不操作的閥門(如BG115V),應(yīng)該每季度進(jìn)行一次開(kāi)關(guān)操作,防止閥芯卡滯、密封件老化。
系統(tǒng)性壓力測(cè)試:船舶空載時(shí),可以通過(guò)噴射泵反向灌水,觀察各個(gè)污水井的液位變化,以此排查閥門的密封性;滿載時(shí)則利用測(cè)量管吸氣測(cè)試,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的漏氣問(wèn)題。
應(yīng)急能力儲(chǔ)備:需要掌握液壓閥站的應(yīng)急操作方法(比如使用移動(dòng)式手壓泵控制),以應(yīng)對(duì)遙控失靈、管路漏油等突發(fā)情況。
(三)船舶老舊設(shè)備管理啟示
這艘船是2011年下水的老舊船舶,設(shè)備老化是潛在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。
對(duì)于這類船舶,應(yīng)該建立“重點(diǎn)設(shè)備定期檢查、閑置設(shè)備強(qiáng)制活動(dòng)、邊緣設(shè)備專項(xiàng)檢測(cè)”的管理體系,尤其要關(guān)注那些位置偏遠(yuǎn)、使用頻率低的部件,避免“小隱患拖成大故障”。
六、總結(jié)
這次故障案例,讓我們注意到船舶污水系統(tǒng)里一個(gè)常被忽略的問(wèn)題——那些位置偏遠(yuǎn)又長(zhǎng)期不用的閥門,可能會(huì)出現(xiàn)密封失效的情況。
而整個(gè)問(wèn)題的解決過(guò)程,也體現(xiàn)了“從原理出發(fā)、用數(shù)據(jù)說(shuō)話、靠邏輯推導(dǎo)”的故障診斷思路。
對(duì)遠(yuǎn)洋船舶而言,貨艙污水系統(tǒng)能不能穩(wěn)定工作,直接影響著航行安全和貨物的完好。
所以輪機(jī)管理人員得有系統(tǒng)思維,把預(yù)防性維護(hù)和應(yīng)急處理結(jié)合起來(lái),特別是要多留意老舊設(shè)備里那些不常使用的部件,做好狀態(tài)監(jiān)測(cè),這樣才能讓船舶設(shè)備的整體運(yùn)行更穩(wěn)定。