预防船舶机电设施故障专项行动进行时｜案例分析㉝——防浪阀内漏舵机失效

  舵机-----船舶航行中，航向的决定者！舵机一旦失效，在航道中船舶会失控；在大风浪天甚至会有倾覆的危险。所以舵机的好坏无比重要。

  A轮，沿海航区，总吨1582，主机功率1471*2 KW,滚装货船，两台主发电机（发电量满足所有动力设备同时工作的要求），舵机采用阀控型双舵杆式。

  某日，海况较差，风浪较大，船舶正常航行使用2号舵机，在转向时无舵效，船长随即切换一号舵机，依旧无效。轮机部人员到舵机房使用辅助操舵，还是无效。船长立即将情况向就近海事管理机构报告，海事部门安排拖轮将A轮安全拖至码头靠泊后，船旗国检查官登船检查。

  在靠泊后，船方再次进行转舵试验，此时无论是主操舵还是辅助操舵均已正常。靠泊和航行对于舵机的区别就是受力大小不一致。航行时无法转舵，靠泊时转舵正常，初步怀疑可能是某液压元器件在受力状态下有泄露，导致液压油无法顺利进入转舵油缸，从而无法转舵。

  该船采用阀控换向舵机装置，以右侧1号机组为例，液压油从油箱经过液压泵（该泵为手动变量式），经过三位四通换向阀往上，流经舵机专用组合阀，再进入两个转舵油缸，从油缸的另一侧回油至油箱，如此完成一个转舵操作的循环。舵机专用阀（见图中蓝色方框部分）是船用舵机液压系统中的重要液压元件，它的内部结构包括两个部分：双向液压锁部分和双联安全阀部分，液压锁部分在舵机液压系统中可对执行机构液压缸或液压马达进行锁定，起稳定舵叶，防止跑舵的及其重要的作用。双联安全阀（图中标红圈部分）是在船舵遇到超过调定值的阻力时安全释放被锁定的油液，这样起安全保护船舵的作用，该双联安全阀也就是业界俗称的防浪阀。

  整个舵机专用阀的另一个及其重要的作用就是克服负扭矩，它是液压泵通过换向阀向右侧油腔供高压油时，专用阀右端是高压油，将阀芯推入工作位置，舵板向右转动，若此时船底有一股水流与舵叶方向一致，此水流的力将使舵叶加速转动。液压油缸右腔失压，左腔的油液高速流回油箱，这时专用阀芯右端失压，在弹簧作用下，阀芯向右移动，当移动到节流阀位置时，左腔回油通道被节流，回油受到较大阻力，就使转舵速度自动降低，不致在舵机右腔内产生吸空现象。

  对两台舵机的电器控制部分、换向阀和防浪阀进行全方位检查、拆解，未发现异常，同时对低压溢流阀、高压溢流阀进行压力调整，继续对两台舵机进行转舵实验，转舵正常。

  对油缸是否内泄进行全方位检查。启动2号舵机，把油缸转到最大位置，拆除油缸的1号2号回油管接头，继续对油缸进行加压，发现1号回油管2号回油管连接防浪阀处有大量油流出，且1号回油管油量大，油缸处的回油管接头处未有油流出。根据舵机工作原理和管线号舵机的防浪阀有内泄。

  拆下两台舵机的防浪阀进行实验台实验。1号防浪阀在液压到达50公斤时开始泄漏，2号防浪阀在液压到达130公斤时开始泄漏。

  更换1号和2号防浪阀，新阀上实验台测试，压力达到160公斤无泄漏。新阀装复后采用检查油缸是否内泄的方法接着来进行检查，1号2号回油管和油缸连接回油管处都未有油流出。恢复各阀件到正常使用状态，舵机工作都正常。

  1号防浪阀内漏，相当于在克服转舵水阻力变大时，液压油大部分被防浪阀旁通掉，而辅助操舵装置的管路与主操舵装置的管路重合，在使用辅助操舵时，一样没有一点转舵效果。新阀的启阀压力超过了160公斤，如果阀内漏不那么严重，比如类似于2号防浪阀，则即使稍有内漏，也不会导致出现此种无法转舵的现象。

  图解：图中右侧防浪阀（实际为1号阀）故障，换用左侧机组时，液压油从A1端沿着红线端，从右侧坏掉的防浪阀处顺着B2，再直接回到了B1。也就是说整一个完整的过程中，液压油大部分直接从故障阀那边旁通掉了，仅少量进入转舵油缸。所以，该险情的整一个流程就是如此。

  如主操舵装置具有2台或几台相同的动力设备，则在以下条件下可不设置辅助操舵装置：

  ③主操舵装置应布置成当其管系或一台动力设备发生单项故障时，此缺陷能被隔离，使操舵能力能够保持或迅速恢复；

  对于该船，满足法规的第②项要求，所以该船并不是特别需要装设辅操舵装置。该船的辅助操舵装置的管路连接在主操舵管路上，图中A1-A2相通，B1-B2相通，这两根管子就是辅助操舵的油管，也就是这次险情的罪魁祸首，如果该船不装设辅操舵装置，将这两根管子屏蔽掉，则主操舵装置的两台机组就不会发生串油，紧急状况下换用另一台机组也就不会发生此次险情。

  FSCO对该船开具了舵机的相关缺陷，并要求船检机构进行确认。在考虑公司运营成本，维修成本及安全等方面的因素后，对船方提出以下整改方案：

  在辅助操舵管系上，加装四个截止阀（见上图黄色管系），用以隔离相关管路。此种整改方案仅需船检确认并修改舵机方框图即可，经济且安全效果显著。

  通过本案例能够准确的看出，该船平时对于舵机系统的关注度不够，设计缺陷也未被发现，舵机应尽量交替使用。所以，建议各航运公司做到以下几点：

  1. 各航运公司应加强对船员应变能力的培训。尤其是遇到此种突发情况，在自身无法处理故障的情况下，及时向管理机构寻求帮助，将风险降至最低。

  2. 加强船员及企业岸基部门业务水平。船上所有设备的原理要弄懂弄透，发现可能存在的隐患要立即处理解决，不带病出航。

  3. 强化船舶监造人员责任心。企业监造人员在船舶建造时应紧盯建造质量，认真审图仔细核对，消除船舶的“先天性疾病”。

  原标题：《预防船舶机电设施故障专项行动进行时｜案例分析㉝——防浪阀内漏，舵机失效》

  本文为澎湃号作者或机构在澎湃新闻上传并发布，仅代表该作者或机构观点，不代表澎湃新闻的观点或立场，澎湃新闻仅提供信息发布平台。申请澎湃号请用电脑访问。