船舶起锚机液压系统故障的诊断
- 作者:液压泵网
- 时间:2012-12-17
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1.事故概况
夏季台风来袭时,某轮因业务需要而于某港外抛下双锚以避风,两天后台风离去而起锚时发现双锚锚链打结,经过4h的起锚作业很勉强将左锚回收,但右锚因机械方而故障无法再行拉起,由于船期制约最后只好拖带右锚航向目的港。在请求陆上支援处理时,经工厂仔细检查发现两部起锚机主液压泵轴承磨损及两部液压马达叶片与液压缸壁严重刮伤及部分断裂。
2.事故紧急处理
该船液压系统为挪威生产制造。基本设计为寒带使用,所以冷却器很小,该船通常于起落锚及进出港绞缆约30~45min左右完成,因而液压油温度并未明显上升,日久致使轮机员疏忽而忘开启冷却海水泵。此一关键性动作颇为重要,尤其是起锚、进港、靠码头,锚机除了要起锚外亦要使用码头作业绞缆,温度上升是必然现象。因此海水冷却系统一定得开启以冷却液压油。
经紧急与公司总部请示由船方轮机员先自行处理,发现系统液压油稍减少油并清洁过滤器,发现液压油温高达70℃,偏高但短期使用尚不致有重大危害经补充液压,经反复多次测试发现:起动及暖机时一切正常,但当吊升出力达3MPa时液压泵声响异常;吊升时液压马达出力不足且声响异常。
此外,做了以下维护与检查:清洁过滤器补充液压油;拆卸液压马达控制把手,确定内部一切动作正常;拆卸液压马达压力调整阀,确定内部及弹簧一切动作正常。
本轮使用三螺杆泵,配备叶片式液压马达,经反复测试确定两部液压泵及两部液压马达皆故障严重,即请求公司工务部支援。
公司总部在征得船长同意下,船舶拖曳25m左右未回收锚链及锚慢速航行至目的港,再与公司依国际安全管理规则程序联络,初步决定以不延误船期于外港系妥锚标信号,将锚及锚链切断后进港,但经船长与港口当局联络,领航员同意船舶带锚进港,由船长及领航员及全船同仁之通力合作下顺利靠妥码头,并未造成船期损失。
公司保船工程师安排维修工程人员、船级协会验船师、水上400t浮吊及潜水工程人员,于一个白天工作一天回收锚链及锚并作妥海事报告。
船级协会验船师签妥海事报告,但也指示除非必要于近海航行避免下锚,以待完全修复后再予以下锚,以避免事态再恶化而发生无法将锚回收事故,此两台锚机液压泵及马达则依序分二次拆下送厂检修,待修妥并试妥后再拆另一组。如此虽未造成营运业务上的任何船期损失,却造成维修金额的大幅增加。
3.故障原因分析
此一严重事故之发生,经过详细检讨后可归因于下列三点主要原因:
1)人为疏忽:液压油冷却海水未开;液压油冷却器未定期清洁;液压油未定期检验及更换;过滤器未定期清洗;装备之日常检查不确实。
2)系统液压油品质劣化:油质劣化,造成液压泵和液压马达过度磨损,液压缸刮伤,功率下降及声响异常。
3)船员使用者操作不当:台风已确定来袭有否必要出港赶船期;大风大浪中起锚,其出力是否超出额定出力;操作及指挥者在船舶大起大伏时有否格外小心注意。
4.轮机员对液压油系统使用注意事项
1)一般来说,说明书并未明确说明液压油之更换时限,但长期使用易造成劣化及潮化(水气由膨胀重力柜渗人及冷却系统之漏泄等)。如果没有特殊情况的泄漏或补充,在使用4~5年后,液压油必须予以全部换新为宜。
2)液压油过滤器之定期清洁:每个月或隔月液压油过滤器必须清洗,定期的清洗除了可以了解液压油系统内部机件之磨耗情况,更对液压油可进一步由其色、味来判断其品质有否劣化,这一点颇为重要。
3)液压油经过长时间使用,其传递动力、润滑性能、冷却性能及防锈性能均有相当之退化,其本身原呈中性反应或弱碱性反应,但老化后则呈酸性反应,不但对于金属没有保护作用,反而具有侵蚀性,此时液压油必须换新或予以处理。
液压油是一种相当昂贵的消耗性油料,故液压油应尽量使其劣化速度减缓,藉以延长其使用寿命。液压油之使用寿命并无一定标准,可视机器之设计、维护、使用之是否得当而有甚大之差别,但凡有如下之情形者,液压油劣化之速度必然加速:①机器之运转经常在满(过)负荷或超负荷状态之下,液压油温度高者;②液压油冷却器之效果不良(不洁),液压油温度超过65℃以上者;③液压油内有水分渗人,或液压油中有不洁之杂质;④液压油使用过久功能退化,润滑效果变差。
液压油劣化后,其性质与化学反应有相当变化,其主要变化为:①粘度变大:液压油劣化后其勃度有显著增加变大、流动困难、液体摩擦阻力增加,使润滑性能降低。②冷却性能降低:由于流动性减低,故轴承及相对运动之摩擦而间润滑循环璧减少,轴承易产生发热或剥落之现象。③容易起泡沫:液压油劣化之后,由于粘度之增加,使水分及杂质的清除较为困难。因为一经强力搅拌之后,就会起泡沫,加速氧化及酸化之现象。④产生油泥:液压油经长时间高温及搅拌之后,因与空气接触具氧化作用,易产生油泥沉淀。
4)液压油劣化之鉴定及维护。液压油之劣化与否通常可由下列诸方法鉴定:①采样送交油商分析鉴定;②粘度比较法;③简易酸值测定法;④扩散试验法。
液压油维护应注意:①液压油应按规定之规格使用,不得任意更换使用;②液压油应尽量求其清洁,尽量不使水分及杂质有侵人之机会;③凡装有细滤器设备应尽璧使用;④液压油应绝对避免长时间保持于高温,无论如何运转机器油温不得超过65℃;⑤换新液压油时,所有管路系统内之残留滑油应尽量清除,新油之使用寿命则可延长;⑥避免润滑油侵人液压油之中。
5)液压油劣化之处理:驳人专用沉淀柜加热、沉淀并净油。碱液洗涤法:如发现机器液压油已呈现微酸性反应,可即采用碱液洗涤法处理之。分油机操作中应注意事项:目前市场上已开发出小型活动式分油机,专应用于液压油系统。在理论上及实际上皆能将液压油中的水及杂质彻底净化。因此为预防及减少事故发生的最重要而最有效的一环就是净油作业,轮机员必须花费十二万分的细心,慎重地把分油机功能充分地发挥。





