船用真空收集柜真空度难以建立的故障分析及排除

张明敏 刘昕 仲涛 王洪发

摘要：据了解，当前马桶技术主要有重力式抽水式马桶、冲水式公共厕所和真空式抽水马桶三种，真空式马桶因其管径细致，管道铺设方便、节约用水等性能而被船舶广泛使用。真空收集柜主要用于船舶真空马桶的生活污水抽除和排放。本文主要通过对某远洋船舶WCV2.5型船用真空收集柜的结构组成、工作原理及排放控制过程进行介绍，并结合一例该型船用真空收集柜真空度难以建立故障分析排查过程，为船舶工作者提供了船用真空收集柜真空度难以建的故障快速排查处理方法。

关键词：真空收集柜；真空度；故障排除

某日某远洋船舶在航行期间，值班巡视人员发现，船用真空收集柜工作状态存在异常，真空度难以建立，无法满足部分生活舱室区域生活污水的排放，岗位人员立即进行停机处理，随后组织对该故障现象进行分析排查，以期找到快速有效的解决方案。

1 真空收集柜工作过程

1.1 喷射器工作原理

喷射器是利用工作流体来实现传递能量和质量的真空获得装置。真空收集柜主要是通过真空泵循环抽吸柜内污水来保证真空管内的真空度从而实现吸排作用。当真空压力达到设定值时，泵停止工作，此时喷射腔里的橡皮挡板会在真空的吸附下，挡住吸入口，确保真空不会破坏。

1.2 真空收集柜内部组成

WCV2.5型船用真空收集柜主要由真空泵、喷射器、排放阀、压力开关、真空表、电气控制系统等组成，来实现对真空马桶内都污水抽吸排除。其结构原理图如下图所示。

真空收集柜结构图

1.3 真空收集柜排放控制过程

受液位控制：当真空收集装置内的液位到达高位时，喷射泵应启动，电动排放阀（或手动阀门）应打开；此时喷射泵一直运转至真空收集装置内的液位到达低位后才停止，同时电动排放阀关闭，柜内有组装在装置上的液位开关感应。

受时间控制：当真空收集装置内的液位到达低位以上，喷射泵开始启动，电动排放阀同步打开，此时喷射泵的啟停时间受时间继电器优先控制，时间继电器可调，设定值根据型 生活污水处理装置的处理能力而定，当真空收集装置内的液位到达低位时，喷射泵停止电动阀同步关闭。

手动控制：当排放选择开关与泵的选择开关旋到手动排放位置，收集柜可由手动控制排放，排放将持续进行到液位低于低位液位开关或手动停止时停止，在任何时刻可以人工旋转选择开关到中间位置停止排放。即：

（1）点击控制面板上的“手动排放”按钮，此时“电动排放阀”会打开，“泵1”启动后可以对收集柜里的污水进行排放。（手动排放时，污水水位必须处于低位浮球以上，不然点击无效）当液位到达低位浮球位置，污水会停止排放。

（2）把“泵2”打到手动位置，2号真空泵会运行，手动打开“手动排放阀”，污水会排放出舷外，待到低液位时，手动关闭“排放阀”及“真空泵”。

（3）第二种方法下两个泵可以通过泵出口的旁通阀进行相互备份

2 真空收集柜真空度难以建立的故障点分析

针对以上故障现象，立即组织岗位人员进行分析讨论，最终发现主要包括真空泵损坏工作效果差；真空收集柜电动排放阀卡滞；真空收集柜内水分少泡沫多，真空泵难以正常工作；真空马桶皮囊排放阀泄漏。下面结合这四个方面故障点进行逐一分析。

第一种情况分析：真空泵损坏工作效果差。

真空泵的好坏是建立真空的基本保障，若真空泵损坏工作效果差，将导致整个真空收集柜、真空管路以及到各个真空马桶之间的真空难以建立，从而导致真空度难以建立。

第二种情况分析：真空收集柜电动排放阀卡滞。

真空收集柜排放过程主要有液位控制、时间控制和手动控制，当真空收集柜排放停止时，电动排放阀会自动关闭，若排放结束后排放阀卡滞，未能及时关闭，就会导致真空泵抽真空时整个真空管路并非密闭环境，从而导致真空度难以建立。

第三种情况分析：真空收集柜内水分少泡沫多，真空泵难以正常工作。

喷射器是利用工作流体来实现传递能量和质量的真空获得装置。若真空收集柜内水分少泡沫多，真空泵工作时就难以抽到流体通过喷射器达到抽真空的效果，从而导致真空度难以建立。

第四种情况分析：真空马桶皮囊排放阀泄漏。

真空马桶是整个真空管路的末端，若真空马桶皮囊排放阀腐蚀泄漏，就会导致整个真空管路系统与外界联通，若泄漏较小，真空建立时间较长，而且真空破坏较快，若泄漏较大，整个系统真空度将难以建立。

3 故障排除的过程

为彻底消除此次故障，岗位人员结合以上四种原因分析，进行逐一排查。

首先，供电重启真空收集柜，手动点动真空泵，仔细观察真空泵运行情况，未见明显异常，排除真空泵损坏工作效果差影响。

随后岗位人员对真空收集柜电动排放阀进行检查，主要通过手动开关电动排放阀，来检查电动排放阀开关是否正常，是否存在卡滞现象，经过3次手动开关，发现电动排放阀正常，未见卡滞现象，排除第二种情况分真空收集柜电动排放阀卡滞。

然后岗位人员打开真空收集柜顶盖，发现真空收集柜内，确实存在泡沫较多现象，随即岗位人员立即供消防水对真空收集柜进行3次冲洗，彻底排除真空收集柜内泡沫，然后关闭冲洗阀，封上真空收集柜顶盖，重新启动真空收集柜，真空泵开始工作，观察真空表，发现真空度正在慢慢建立，但是与正常工作抽真空时间相比，明显慢了不少，故障得到有效控制，但未得到根本解决。

最后，组织所有岗位人员，对该真空收集柜控制的所有船员住舱房间真空马桶进行全面排查，经过排查发现艇甲板某一房间真空马桶依稀有泄漏声音，立即对该房间真空马桶进行拆解，并检查皮囊排放阀情况是否正常，经检查发现，该房间皮囊排放阀，由于使用年限过长，皮囊排放阀存在老化严重现象，密封不严，出现轻微泄漏，为此岗位人员立即对该房间皮囊排放阀进行换新，将真空马桶装复，然后再次启动真空收集柜，观察整个真空度建立过程，未见异常。最终真空收集柜运行正常，故障得到有效排除。

4 结语

真空马桶技术在远洋船舶上的广泛使用，充分考虑了船舶管路铺设空间有限、水资源紧缺等问题，既解决了重力式马桶安装困难问题，又改善船员生活条件，意义重大。全文船用真空收集柜真空度难以建立故障入手，通过对该型船用真空收集柜的工作原理进行深入分析研究，找出故障现象发生的几种情况，并就可能出现的故障点进行逐一排除，最终找到故障根源，彻底解决问题，为该类问题的有效解决提供了思路方向。

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