船舶制冷与空调装置常见故障诊断与对策探讨

祝宏亮 陈闯 刘秀楠 吕东东

摘要：伴随着制冷性能的技术推广和应用，现已成为船舶空调系统的核心设备，不仅应用于专用冷藏船、船舶伙食冷藏等领域，还广泛应用于集装箱冷库和中央空调装置。然而制冷技术与空调装置常见故障不容忽视，其广泛存在于设计制造和维护管理过程中。一旦发生设备故障，将会导致较大的经济损失，所以加强船舶制冷系统检测，提高维修管理水平势在必行。基于此，本文对船舶制冷与空调装置常见故障诊断与对策进行探讨，

关键词：船舶制冷；空调装置；常见故障；诊断；对策

1引言

船舶制冷装置是冷藏船、液化气船、船舶伙食冷库、冷藏集装箱和船舶中央空调系统的核心设备。伴随着海运业迅速发展和制冷、空调装置的广泛使用，在制冷装置操作管理中正确分析、判断并迅速排除故障已成为轮机管理人员的重要职责。制冷装置各部件设计制造不妥，或操作管理不当均可能造成相关运动部件和自控元件频繁出现故障。故障一旦产生，船舶管理人员就应及时分析故障诱发因素，并快速、准确地找出故障源进而加以排除。

2船舶制冷与空调装置常见故障诊断与对策

2.1制冷与空调装置“冰塞”现象

目前，船舶制冷与空调装置制冷剂主要材质为R407C，其的亲水能力很差，在系统制冷过程中，经截止阀、膨胀阀节流和压缩设备降压后，使得R407C的温度大幅度降低，根据R407C的物理特性，在环境温度降至0℃以下时，水会凝固结冰。流经狭窄的系统内壁时就会形成冰塞膨胀阀在系统中主要起到降压节流作用，内壁孔道细小，最易产生冰塞现象其次过滤器堵塞或膨胀阀开启调节位置不适宜，都会导致冰塞的产生。制冷装置冰塞诊断：系统一旦发生冰塞，会导致并联蒸发器和热交换器内的流量减少，因此，冰塞诊断可采取测量蒸发器内温度或直接读取热交换器内数值即可。预防冰塞可行性措施：首先可采取拆洗方法，拆下易堵塞部件如热力膨胀阀、电磁阀等，用可溶性物质四氯化碳清洗，完毕后自然风干。其次利用高温或干燥吸湿法，可选用干燥性能好的干燥剂，或用热循环水融化冰塞部位。再次根据系统循环原理加入一定量的解冻剂，可缓解冰冻现象。

2.2压缩机高低压阀片泄漏和破损

压缩机高低压阀片长时间处在交变应力下工作，易产生疲劳变形甚至断裂，造成压缩机高低压工作腔泄漏，影响压缩机的吸排气。诊断方法是停止压缩机运行，若高、低压压力表上的读数在短时间内迅速趋于一致，则说明高低压工作腔已旁通此故障若发展成阀片碎裂则对制冷装置损害极大。因此要求当班人员随时观察压缩机的工作声响和运转状况。造成高低压阀片过早疲劳变形或断裂的原因一是制造过程中阀片残留应力集中，高速撞击阀座而致断裂二是船舶航行中，随着航区的不断变化，冷却水温度及外界气温变化极大，制冷剂流量不稳定，极易造成阀片热疲劳失效。从以上分析可得出阀片的变形失效是由于其特定的工作环境所决定的，解决办法只能从设计制造角度和选材方面的改进考虑。作为管理人员则应勤观察，及时发现故障并采取相应对策。阀座和阀板组成一体的，则阀片和阀板应一起更换。

2.3冷凝压力和冷凝温度过高

冷凝器的功能是将高温高压过热蒸汽冷凝成过冷的低温高压液体，冷凝器的工作性能直接影响压缩机的功耗和膨胀阀的供液量。冷凝器的常见故障为冷凝压力、冷凝温度过高。为避免这些情况出现应做到：启动压缩机前，先开启冷却水泵循环；在停止压缩机后，应让冷却水泵再循环一段时间；对停用时间较长的制冷装置，在停用期间要尽量放干冷凝器及其管路中的冷却水，这点对船舶制冷装置显得极为重要，以预防严寒而使管道或冷凝器冻裂；定期或适时清通冷凝器冷却水侧和清洗冷却水泵吸人口滤器。

2.4制冷量不足和制冷能力下降

船舶制冷与空调装置中经常性的混入外界气体，此现象将会影响系统排气压力，导致内部部件温度升高，进而加速润滑油变质机理，造成制冷量不足。具體诊断可通过观察系统外部压力表和测量内部温度与规定值进行对照。解决措施：首先可关闭系统贮液器的出口阀，禁止外界有害气体混入。其次可选择性的启动压缩机，将系统内的制冷剂和不凝固气体排人冷凝器中，增加系统排气压力，恢复制冷效果。再次采取继续供应循环泠凝水方式，充分凝结制冷剂的同时将不凝性气体赶至内壁上方，有利于底部流量循环。根据船舶制冷装置所处环境的特殊性，加剧了系统内蒸发盘管的工作压力，随着航区面积的增大，空调开启时间的延长，导致盘管上方接有大量冰霜，不但妨碍了系统内的热交换，而且出现冷库内无法降温、制冷能力下降现象。排除方法：电加热融霜，大型船舶低温冷库都带有电加热融霜设备，可设置时间来自动开启电加热器进行融霜，也可以视结霜情况采取手动形式进行电加热融霜。

2.5压缩机缸头结藉或压缩机缸头温升异常

制冷装置在工作过程中，压缩机回气管路结霜属正常现象，但在外界负荷迅速变化，冷却水温度变化过大，膨胀阀调整不当时，均可能导致回气管混人较多液态制冷剂而造成压缩机气缸壁和机体结霜，甚至造成压缩机“液击”。尤其是船舶空调装置和伙食冷库在热负荷较小，冷却水温度较低工况下运行时，若膨胀阀调节不当，极易造成压缩机缸头结霜甚至结冰。避免产生压缩机“液击”的具体方法是：减少冷却水量；适当调节热力膨胀阀开度以增加冷剂蒸汽的过热度；关小压缩机低压进气阀；空调装置在夜间工作时尽可能减少新风量。压缩机缸头温升异常的原因大多是冷剂中混有不凝气体，另外冷凝器冷却效果差，导致冷凝压力升高，也会使压缩机排气压力和温度升高。在检修和装配制冷装置时，不凝性气体易进人制冷系统，应通过冷凝贮液器上部的放气考克将空气排除。

3日常操作管理中的几点建议

第一，充装制冷剂时一定要选择质量好的制冷剂，且一定要使充装的制冷剂先经过干燥器再进入系统，充剂前先换一次干燥剂，充完后应再更换一次干燥剂。第二，所有如更换干燥剂、补充冷剂、放空气、换润滑油等操作，一定要按照正确的规程进行，以尽可能减少水分进入系统的机会。第三，系统拆开过的部位一定要检漏，对易泄漏的部位最好是定期检查。第四，备用的润滑油必须密封保存，并贮存于干燥处所。第五，尽量避免造成系统内出现真空，低压继电器断开值须大于零。

4结语

分析船舶制冷与空调装置常见故障，有助于我们快速查找故障点，并实施有效的诊断和排除措施，在提高维修效率的同时延长其使用寿命，确保海运业的可持续发展。另外，我们应大力提倡现代科技在制冷领域的应用，不断创新维修技术，加强设备管理水平，提升准确诊断能力，健全日常维护保养制度，保障制冷装置的高效、安全运转。

参考文献：

[1]制冷设备维修技术与相关问题探讨[J].戴伟.科技风.2013（05）.

[2]某轮中央空调压缩机电机烧毁事故分析[J].李永鹏.航海技术.2011（03）.

（作者单位：大连中远海运重工有限公司1 3 大连麦普物资设备有限公司2 大连英特尔半导体（大连）有限公司4）