两起主机倒车故障原因分析及排除
朱功祥
摘要：本文通过对两例不同主机倒车故障原因的分析查找及处理，探讨了主机操纵系统故障排查的一般分析方法，但更想指出的是，主机操纵系统关系到船舶的安全，故障的产生往往有先兆出现，轮管人员对此一定要引起足够的重视，及时排除故障，避免事故的发生。
关键词： MAN B&W 6L42MC 倒车故障 密封件老化 6RTA-48 启动油门限制器
0引言
船舶主机控制系统是远离主机对其进行远距离操纵的一种方式。主机控制系统不仅改善了操纵人员的工作条件，通过系統内部的各种逻辑程序和安全保护，提高主机工作的可靠性及经济性，从而提高船舶航行的安全。当然，一旦主机控制系统发生故障，往往会造成重大的安全事故。所以每个轮管人员都应对此高度重视，发现故障，一定要及时排除。下面就以当前船舶常见的两款主力机型的两起倒车故障为例，具体分析介绍一下主机倒车无法启动的故障原因，排除方法。
1 案例一
1.1 故障现象
某轮主机型号 MAN B&W 6L42MC，该轮在较长一段时间里，主机正车启动正常；倒车启动，偶尔启动不起来，但如加大启动油门，再启动一次基本都能成功，故也没有太在意。但某次抛锚后，起航时倒车再也无法启动。故障具体现象如下：
（1）在集控室，倒车启动，主机转速能达到发火转速，但主机不能持续运转，启动失败。
（2）转换到机旁操车，倒车启动，启动油门在正常位置，可以启动成功。
1.2 故障原因和检查
（1）检查启动系统，正倒车启动，主启动阀开启时间基本一致，在2秒左右。
检查油气并进延时时长，经试车测试，发现在设定值1秒左右。（通过32号阀来调节时间延时，顺时针调节增加延时，逆时针则相反）。
（2）换向系统检查
检查换向系统，换向延时在6S左右，也在设定值。（应急操车换向通过104号阀来调节，集控室操车通过69号阀设定。）
（3）检查停车系统和应急停车系统
通过高压油泵上面的停油阀，接上测试管和压力表，发现，停车信号正常，并无泄漏等异常现象。
（4）检查主机调速系统
测定65号阀的输出压力。发现主机启动油门设定压力为2.2BAR，正常设定压力在2至3BAR.（通过65号阀输出，调节启动油门的大小）。即设定压力也正常。
（5）故障发现
但在试车排查故障的过程中，发现了一个异常现象：在启动主机时，控制空气压力下降较为明显，由原来的7BAR，下降到6BAR左右，且在71号阀处有泄漏声音。71号阀（见图1-4）的功能是接受65号阀的转速设定压力，再输出作用到调速器上，设定主机转速。初步判断故障出在此，有可能是虽然65号阀输出的压力正常，但因71号阀漏泄，造成作用在调速器上的转速设定压力过低，实际启动油门过小，从而影响了启动。也因此，当主机脱开调速器转成机旁油门杆操纵时，倒车故障消失，可以启动。事后对该阀的拆检也证实了这个判断。
1.3 故障排除
船上有备件，拆解该阀发现，内部密封件老化，有些已有小的裂纹了。清洁，更换修理包后，装复，试车，主机正倒车启动正常。
我们举一反三，对主机控制系统及相应部件进行了进一步细致检查，结果发现：
（1）发现换向汽缸部分有泄漏现象，导致主机在换向启动时，控制空气耗气量较大，压力有明显波动；
（2）同时发现减压阀也有问题。原阀由于破损更换了国产的压力阀，其减压流量较原来的偏小。导致在气流量减少时，无法快速补气，导致压力波动。
（3）主机高压油泵状况也不好，柱塞磨损，启动时，内部泄漏较大，必须要提高供油量才能启动。（在机旁操车时，如油门设定在启动油门位置，就无法启动。）
根据这次的故障，我们得出结论，主机遥控系统的故障，是多种小的潜在故障，叠加导致。最主要原因还是阀件内部密封件老化所致。只所以倒车会出现启动失败现象，正车启动还算正常，主要是在相对较小的油门时正车比倒车容易启动而已，如不及时修理，再假以时日，正车也会启动不起来的。后来查阅说明书，其要求遥控阀件密封件，五年内要做全面保养，并更换密封件。查以前保养记录，出厂近十年，并未做过类似保养。由此看来故障的发生是迟早的事。
为了避免该类事情的再次发生，故障解决后又立即向公司机务汇报了具体情况，公司安排人员对主机遥控系统做了一次彻底的保养，以避免同类故障的发生，确保航行安全。
2 案例二
2.1 故障现象
某集装箱船主机为苏尔寿机型，型号6RTA-48，燃油及排气阀及空气分配器正倒车换向为凸轮轴液压换向，启动系统为空气起动。某航次从广州至越南胡志明港，抵达引水锚地后抛锚等待引水，进行了正倒车试验，正常。引水上船后约基本以海速进三运行。后发现前方有渔船，减速进一，停车，再倒车，然后只听到倒车启动声音，但没启动出来。抛双锚制动，虽避免了碰撞事故，但锚链拉断，双锚丢失。事后，船方进行抢修，装复双锚后，在锚地又进行了正倒车试验，正常，轮机长认为当时倒车不来是因船速过快，无法气动制动实现倒车换向所致，对事故原因没有深究，船舶继续航行。
轮机长在事故发生后一航次即提出公休，我上船接班。在一次锚地抛锚时从正车翻倒车时又发生了启动失败的现象，经过观察发现：在船舶停泊状态下，无论正车转倒车，还是倒车换正车，启动都正常；但如果从航行状态下船舶还有余速时正车翻倒车，往往会发生倒车不能启动的现象，联系到前次发生的事故险情，我觉得换向启动系统可能有问题。
2.2 故障查找
（1）锚泊检查
船舶抛锚时，轮机员在集控室内进行正倒车换向及启动试验，我在机旁观察查看。基本每次正倒车换向、启动都成功。
（2）航行检查
船舶航行中，经过与船长沟通，选了一开阔水域进行正倒车试验。主机由进三逐降至进一，停车，倒车，启动，启动失败。但此时能明显听到缸头启动阀及主启动打开进气的声音，在机舱底层观察的轮机员也上来报告主机已倒车转动起来了。打开缸头示功考克，再次倒车启动主机，有气喷出，不断有气喷出，也验证了这一点。由此判断，主机换向、启动系统没有问题，应该是供油问题——主机倒车启动后供油不足，造成启动失败。
2.3 故障排除
（1）确定可能故障点
该种机型与供油有关的部件有：喷油器、高压油泵，调速器，以及布置在油门操纵杆两端的停油伺服器和启动油门限制器。考虑到航行时主机各缸工况正常，喷油器及高压油泵就不作考虑了。
（2）调速器检查
对调速器的排查：脱开调速器，改用机旁操纵，倒车换向，故障依旧，说明跟调速器没有关系；断油伺服器：它在三种情况下动作，把油门杆推向零位：停车、应急停车、换向错位。经过观察，发现在倒车启动时，断油伺服器已释放了油门杆，即它也是正常的。
（3）故障确认
那么故障原因只剩下一个了：启动油门限制器（详见图2-1、图2-2）。启动油门限制器功用：在非受控状态时，受内部复位弹簧原的作用，作用活塞释放油门杆；当主机启动时，来自啟动控制阀的一路空气作用于活塞底部，使活塞杆伸出顶住油门杆，限制油门杆开度，不让启动油门过大。经过检查，现场情况也证明了这个判断。由于长期缺乏保养，启动油门限制器的活塞压盖螺栓松动，使压盖外移，当启动时活塞杆伸出过长（基本将油门杆压到零位了），从而使启动油门过小，不能发火。那么为什么在锚地船舶停航时倒车能启动，而航行换向时不能倒车启动呢？原因如下：RTA-48机型启动时是按油、气共进原理设计的。根据其启动原理图，当主机启动时，启动空气进入气缸，此时燃油也同时喷入气缸内（其喷油量由启动空气限制器控制），当主机达到发火转速，主机发火，操作人员释放启动按钮，启动空气停止进入气缸，启动油门限制器释放油门，燃油进油量由调速器控制，主机正常运转。但当启动油门限制器故障时，原设计的油、气共进变成了气、油分进：按下主机启动按钮，启动空气进入气缸，但因启动油门限制器的过分限制，只有很少燃油进入气缸，当操车轮机员观察到主机已启动释放启动按钮后，油门杆由调速器控制，1）当船舶在航行时，由于船舶仍有正车余速，螺旋桨扭矩很大，一旦切断了启动空气，主机转速迅速下降，后喷入的燃油因滞燃性还没发火燃烧，造成启动失败；2）而在停泊时，螺旋桨扭矩相对较小，主机转速下降较慢，仍能让延迟喷入的燃油发火燃烧，避免了启动失败。
3 结束语
以上两起案例虽然故障现象相同，都是倒车故障，但原因大不相同，作为轮机管理人员，一定要具体情况具体分析，不能墨守成规；而且两起故障的发生，都是有前兆的，如果能及早发现，就不会产生后面的险情。故对于启动系统的故障一定要尽早排除，千万不能有侥幸心理。
摘要：本文通过对两例不同主机倒车故障原因的分析查找及处理，探讨了主机操纵系统故障排查的一般分析方法，但更想指出的是，主机操纵系统关系到船舶的安全，故障的产生往往有先兆出现，轮管人员对此一定要引起足够的重视，及时排除故障，避免事故的发生。
关键词： MAN B&W 6L42MC 倒车故障 密封件老化 6RTA-48 启动油门限制器
0引言
船舶主机控制系统是远离主机对其进行远距离操纵的一种方式。主机控制系统不仅改善了操纵人员的工作条件，通过系統内部的各种逻辑程序和安全保护，提高主机工作的可靠性及经济性，从而提高船舶航行的安全。当然，一旦主机控制系统发生故障，往往会造成重大的安全事故。所以每个轮管人员都应对此高度重视，发现故障，一定要及时排除。下面就以当前船舶常见的两款主力机型的两起倒车故障为例，具体分析介绍一下主机倒车无法启动的故障原因，排除方法。
1 案例一
1.1 故障现象
某轮主机型号 MAN B&W 6L42MC，该轮在较长一段时间里，主机正车启动正常；倒车启动，偶尔启动不起来，但如加大启动油门，再启动一次基本都能成功，故也没有太在意。但某次抛锚后，起航时倒车再也无法启动。故障具体现象如下：
（1）在集控室，倒车启动，主机转速能达到发火转速，但主机不能持续运转，启动失败。
（2）转换到机旁操车，倒车启动，启动油门在正常位置，可以启动成功。
1.2 故障原因和检查
（1）检查启动系统，正倒车启动，主启动阀开启时间基本一致，在2秒左右。
检查油气并进延时时长，经试车测试，发现在设定值1秒左右。（通过32号阀来调节时间延时，顺时针调节增加延时，逆时针则相反）。
（2）换向系统检查
检查换向系统，换向延时在6S左右，也在设定值。（应急操车换向通过104号阀来调节，集控室操车通过69号阀设定。）
（3）检查停车系统和应急停车系统
通过高压油泵上面的停油阀，接上测试管和压力表，发现，停车信号正常，并无泄漏等异常现象。
（4）检查主机调速系统
测定65号阀的输出压力。发现主机启动油门设定压力为2.2BAR，正常设定压力在2至3BAR.（通过65号阀输出，调节启动油门的大小）。即设定压力也正常。
（5）故障发现
但在试车排查故障的过程中，发现了一个异常现象：在启动主机时，控制空气压力下降较为明显，由原来的7BAR，下降到6BAR左右，且在71号阀处有泄漏声音。71号阀（见图1-4）的功能是接受65号阀的转速设定压力，再输出作用到调速器上，设定主机转速。初步判断故障出在此，有可能是虽然65号阀输出的压力正常，但因71号阀漏泄，造成作用在调速器上的转速设定压力过低，实际启动油门过小，从而影响了启动。也因此，当主机脱开调速器转成机旁油门杆操纵时，倒车故障消失，可以启动。事后对该阀的拆检也证实了这个判断。
1.3 故障排除
船上有备件，拆解该阀发现，内部密封件老化，有些已有小的裂纹了。清洁，更换修理包后，装复，试车，主机正倒车启动正常。
我们举一反三，对主机控制系统及相应部件进行了进一步细致检查，结果发现：
（1）发现换向汽缸部分有泄漏现象，导致主机在换向启动时，控制空气耗气量较大，压力有明显波动；
（2）同时发现减压阀也有问题。原阀由于破损更换了国产的压力阀，其减压流量较原来的偏小。导致在气流量减少时，无法快速补气，导致压力波动。
（3）主机高压油泵状况也不好，柱塞磨损，启动时，内部泄漏较大，必须要提高供油量才能启动。（在机旁操车时，如油门设定在启动油门位置，就无法启动。）
根据这次的故障，我们得出结论，主机遥控系统的故障，是多种小的潜在故障，叠加导致。最主要原因还是阀件内部密封件老化所致。只所以倒车会出现启动失败现象，正车启动还算正常，主要是在相对较小的油门时正车比倒车容易启动而已，如不及时修理，再假以时日，正车也会启动不起来的。后来查阅说明书，其要求遥控阀件密封件，五年内要做全面保养，并更换密封件。查以前保养记录，出厂近十年，并未做过类似保养。由此看来故障的发生是迟早的事。
为了避免该类事情的再次发生，故障解决后又立即向公司机务汇报了具体情况，公司安排人员对主机遥控系统做了一次彻底的保养，以避免同类故障的发生，确保航行安全。
2 案例二
2.1 故障现象
某集装箱船主机为苏尔寿机型，型号6RTA-48，燃油及排气阀及空气分配器正倒车换向为凸轮轴液压换向，启动系统为空气起动。某航次从广州至越南胡志明港，抵达引水锚地后抛锚等待引水，进行了正倒车试验，正常。引水上船后约基本以海速进三运行。后发现前方有渔船，减速进一，停车，再倒车，然后只听到倒车启动声音，但没启动出来。抛双锚制动，虽避免了碰撞事故，但锚链拉断，双锚丢失。事后，船方进行抢修，装复双锚后，在锚地又进行了正倒车试验，正常，轮机长认为当时倒车不来是因船速过快，无法气动制动实现倒车换向所致，对事故原因没有深究，船舶继续航行。
轮机长在事故发生后一航次即提出公休，我上船接班。在一次锚地抛锚时从正车翻倒车时又发生了启动失败的现象，经过观察发现：在船舶停泊状态下，无论正车转倒车，还是倒车换正车，启动都正常；但如果从航行状态下船舶还有余速时正车翻倒车，往往会发生倒车不能启动的现象，联系到前次发生的事故险情，我觉得换向启动系统可能有问题。
2.2 故障查找
（1）锚泊检查
船舶抛锚时，轮机员在集控室内进行正倒车换向及启动试验，我在机旁观察查看。基本每次正倒车换向、启动都成功。
（2）航行检查
船舶航行中，经过与船长沟通，选了一开阔水域进行正倒车试验。主机由进三逐降至进一，停车，倒车，启动，启动失败。但此时能明显听到缸头启动阀及主启动打开进气的声音，在机舱底层观察的轮机员也上来报告主机已倒车转动起来了。打开缸头示功考克，再次倒车启动主机，有气喷出，不断有气喷出，也验证了这一点。由此判断，主机换向、启动系统没有问题，应该是供油问题——主机倒车启动后供油不足，造成启动失败。
2.3 故障排除
（1）确定可能故障点
该种机型与供油有关的部件有：喷油器、高压油泵，调速器，以及布置在油门操纵杆两端的停油伺服器和启动油门限制器。考虑到航行时主机各缸工况正常，喷油器及高压油泵就不作考虑了。
（2）调速器检查
对调速器的排查：脱开调速器，改用机旁操纵，倒车换向，故障依旧，说明跟调速器没有关系；断油伺服器：它在三种情况下动作，把油门杆推向零位：停车、应急停车、换向错位。经过观察，发现在倒车启动时，断油伺服器已释放了油门杆，即它也是正常的。
（3）故障确认
那么故障原因只剩下一个了：启动油门限制器（详见图2-1、图2-2）。启动油门限制器功用：在非受控状态时，受内部复位弹簧原的作用，作用活塞释放油门杆；当主机启动时，来自啟动控制阀的一路空气作用于活塞底部，使活塞杆伸出顶住油门杆，限制油门杆开度，不让启动油门过大。经过检查，现场情况也证明了这个判断。由于长期缺乏保养，启动油门限制器的活塞压盖螺栓松动，使压盖外移，当启动时活塞杆伸出过长（基本将油门杆压到零位了），从而使启动油门过小，不能发火。那么为什么在锚地船舶停航时倒车能启动，而航行换向时不能倒车启动呢？原因如下：RTA-48机型启动时是按油、气共进原理设计的。根据其启动原理图，当主机启动时，启动空气进入气缸，此时燃油也同时喷入气缸内（其喷油量由启动空气限制器控制），当主机达到发火转速，主机发火，操作人员释放启动按钮，启动空气停止进入气缸，启动油门限制器释放油门，燃油进油量由调速器控制，主机正常运转。但当启动油门限制器故障时，原设计的油、气共进变成了气、油分进：按下主机启动按钮，启动空气进入气缸，但因启动油门限制器的过分限制，只有很少燃油进入气缸，当操车轮机员观察到主机已启动释放启动按钮后，油门杆由调速器控制，1）当船舶在航行时，由于船舶仍有正车余速，螺旋桨扭矩很大，一旦切断了启动空气，主机转速迅速下降，后喷入的燃油因滞燃性还没发火燃烧，造成启动失败；2）而在停泊时，螺旋桨扭矩相对较小，主机转速下降较慢，仍能让延迟喷入的燃油发火燃烧，避免了启动失败。
3 结束语
以上两起案例虽然故障现象相同，都是倒车故障，但原因大不相同，作为轮机管理人员，一定要具体情况具体分析，不能墨守成规；而且两起故障的发生，都是有前兆的，如果能及早发现，就不会产生后面的险情。故对于启动系统的故障一定要尽早排除，千万不能有侥幸心理。
