某油轮惰气风机故障查找及排除

0 引言

随着经济快速发展，石油的需求越来越多，运输石油的船舶也日益增多。为了保证船舶运输的安全，在货油舱充入惰性气体，以防止货油舱在运输、装卸时发生爆炸。惰性气体是一种化学性质不活跃，不能支持物质燃烧也不会与货油发生化学反应的气体。石油在运输过程中，会在油舱中挥发，如和空气中的氧气混合达到一定比例，在外界条件作用下就可能发生爆炸或燃烧，这就是通常所说的爆炸极限或燃烧极限，如在这极限之外，货油舱的油气过稀或过浓，就阻断了燃烧或爆炸的可能性。为此，油轮大多数采用惰性气体来驱走货油舱中的空气，减少含氧量，达到油气惰化的目的。惰气风机是油轮惰性气体系统的重要设备之一。它的作用是：(1)货油装卸、运输和洗舱时，把洗涤塔处理好的惰性气体运送到甲板水封塔，然后经惰气总管分配到各个货油舱，使各个货油舱充满正压惰性气体，防止货油在运输、装卸时发生爆炸或燃烧；(2)油舱要进行人工作业时，向货油舱充入新鲜的空气，驱除货油舱的油气，即通常说的驱气。惰气风机的可靠运行，是油船船舶运输安全的重要保障。惰气风机工作的环境恶劣，故障率较高，维护保养难。

1 油轮惰性气体系统介绍

惰性气体系统因其制取惰气的方式不同而分成以下几种类型：

2) ROS与Rovio的通信部分：ROS发出速度指令至Rovio平台，Rovio将当前实际速度值发布到Odom主题，以提供给其他节点订阅。

(1)烟道气式惰性气体系统

将锅炉烟道中的烟气引入惰性气体系统，经过洗涤塔除尘降温,脱去各种杂质及水分后，输入惰气分配系统。

(2)惰性气体发生器

将油或其它燃料(如天然气)喷入燃烧室，形成雾状，与空气混合燃烧，制成惰气经洗涤塔清洗、冷却后输入分配系统。此种方式制得的惰气品质较高。

根据以上引起振动的原因，我们逐一查找分析。首先从电动机查找，电动机与风机联接的联轴器对中良好，联轴器螺栓的缓冲胶圈没有破损，联轴器检查正常；检查电动机底座，牢固、无松动；三相电源分别测量，线电压都在445V附近，三相电源对称；电动机转子和定子也没有发生摩擦；电动机转子抽出检查，校中，没有发现异常；轴承检查，轴承运转自如，轴承径向、轴向间隙正常，无松动，无磨损，轴承检查正常；电动机的冷却风扇完整，无损坏。因此，可以排除电动机引起的振动故障。其次检查风机，我们拆下风机，先检查风叶。拆下的风叶检查，发现风叶叶子边缘有点腐蚀，不是很严重，风叶无弯曲变形，但每一片风叶都有很多附着的灰渣垢，正常时是不应有这么多的附着物。轮机长便询问主管人员(二管轮)是否按照说明书的维护保养，二管轮说1#风机以前主用，叶片腐蚀严重，运行有点振动，拆下也无法焊补和做动平衡，只能换新，备件已经订购了，但还没送船，所以只好用2#风机，使用时发现冲洗风叶叶片淡水冲洗电磁阀打不开，停机时没有冲洗叶片，检查发现电磁阀线圈烧坏了，船上也无备件更换，为了冲洗叶片，自己接了根淡水皮龙管在停风机时，手动冲洗。按道理来说，如冲洗得当，叶片也不应该有这么多附着物？原因出在哪呢？轮机长叫二管轮现场演示了一遍如何冲洗的，原来二管轮根本就没按照说明书的要求操作，接的水管管径变小，且冲洗时阀门没有全开，冲洗水压很小，没有达到说明书规定的要求3.4kg·f/cm

，这就是造成风机叶片上的灰尘附着物越来越多的原因。水压很小不但没有冲洗干净上面的附着物，反而附着物在水的作用下牢牢地粘在叶片上，越积越多，导致风机风叶质量不平衡，动平衡失调，从而引发了这次故障。

在需要大量惰性气体时，锅炉启动，通过烟道制取惰气；在进行增压补气作业时，仅需要少量惰气，不用启动锅炉，而仅用一台小型的惰性气体发生器制取惰气。

酒的品类众多，但不论是啤酒、白酒、黄酒、葡萄酒，还是露酒，其共同特点都是含有一定量的酒精及各类微量物质。适量饮酒有精神兴奋的作用，使人产生愉悦感。但过量饮酒，特别是长期过量饮酒会对健康带来危害。成年男性和女性每日的最大饮酒量分别不超过25 g和15 g（以酒精量计算）。孕妇、乳母、儿童、青少年和特定职业等人群不适宜饮酒，正在服药和患病的人群应遵医嘱。同时，专家建议不喝或少喝含糖饮料。

(4)多功能惰性气体装置

当锅炉运行时，可以作为烟道气式惰性气体系统使用；当锅炉不运行时，既可以用新鲜空气制取惰气，又可以用柴油机、燃气轮机排出的尾气制取惰气,以降低燃油消耗。

(4)当卸油时，应保证供给至少为货油泵总排量的125%的惰性气体；

1974年国际海上人命安全公约和一些造船规范对油船惰性气体防爆系统都订有基本的技术要求，现将主要的归纳如下:

鉴于这些传闻，外部股东一致否决了魏银仓个人开发产业园地产的要求。卢春泉甚至直斥魏银仓“就知道搞他那点房地产”。

⑧主轴与密封装置之间的摩擦。

(2)应能用惰性气体驱除货油舱内碳氢气体以减少舱内的碳氢气浓度；

(3)洗舱作业时应在惰性化(货油舱充满惰气)状态下进行；

目前，油轮货舱充入惰气大多数都是采用烟道气式惰性气体系统，即利用船舶燃油辅锅炉燃烧后排出的废气，进行除尘、脱硫、干燥除湿等作业而生产惰性气体。其系统结构原理图如图1所示。油轮辅助锅炉燃油燃烧后产生的烟气排放到锅炉烟道，经烟气抽气阀到洗涤塔，烟气在洗涤塔里通过喷洒的海水冷却、除硫和除尘，再经除雾器除湿，进入惰气鼓风机。惰气鼓风机是惰性气体系统中的核心设备，设有两台，一台主用，一台备用。其工作环境比较恶劣，故障率比较高，按照造船规范要求，风机惰气供应率应为最大船舶卸油率的125%，两台风机必须处于随时可用状态，以保证货油舱卸油时处于正压状态。风机排出的惰气要经氧气分析仪分析体积含氧量，含氧量必须要低于5%才合格，否则会发出报警，停止向货舱充入惰气，氧气分析仪必须要经常校正零点。氧气分析仪检测合格后的惰气经甲板水封后，充入各货油舱。甲板水封安装于主甲板上，主要防止舱内惰气或油气压力过大，或惰性气体系统故障时，油气倒流回惰性气体系统，进入机舱或船员生活区而发生生命危险

。

(5)应有用空气也能用惰性气体对货油舱进行气体置换的适宜措施；

(6)应至少有二台风机,全部使用时至少能满足第(4)条要求；

(7)所供惰性气体的含氧量按体积计不应超过5—8%；

⑧定子铁芯变形或松动；

(9)应有防止货油舱内碳氢气体倒流到机舱和锅炉烟道,以及防止过高压力和真空的设施;

(10)应备有必要的监控报警设施，当惰气含氧量高或货舱出现负压时要及时发出报警。

2 某油轮惰气风机故障现象及原因分析

2.1 某油轮惰气风机故障现象阐述

某油轮是一艘日本建造载重量为12.3万吨的油船，该轮配有惰性气体和原油洗舱系统，船龄稍偏大，航行于国内南北线。一次在浙江北仑港卸油期间，卸油值班室值班人员发现货油舱惰气压力开始下降，随即出现负压报警，值班人员立即停止卸油，通知机舱值班人员惰性气体故障。轮机部主管人员(二管轮)立即去检查惰性气体系统，发现惰气风机停止运行，附近且有烧焦味，幸好没有发生火灾。二管轮仔细检查，发现风机马达(电动机)地脚螺栓松动断裂，风机马达电源线断开且有短路烧焦迹象。风机马达为何会振动如此厉害呢？

2.2 惰气风机振动原因分析[3-5]

全诗的六个诗节中，每一诗节都有九个诗行，韵律结构相似，押“abcddabcd”的不工整韵，给读者的节奏感很强。诗人在每一节主重音前面，刻意安排了一连串的次重音。如第一、二、六、七这些长诗行中，前面几个音节往往是次重音，然后才是主重音，共有七个重音，为七步抑扬格。而第三、四、八这些短诗行，每一行有三个重音，为三步抑抑扬格。在每一节，长短诗行交替，韵律变换，起起伏伏，使诗歌有独特的音响和节奏效果，也表现了诗人童年轻快奔放的心境。

(1)引起驱动风机的马达(电动机)振动原因

BNP属于多肽类激素一种，是心血管系统的一种具有生物活性的重要激素，能在心肌受损时快速入血进行调节，能够灵敏的反映出心肌受损的情况［6］，并且与心肌受损程度正相关，心肌损伤越严重BNP水平越高，它是一种常用且有效的心衰检测指标。目前BNP已被纳入心衰诊断指南，用于心衰患者的预测和诊断工作。本研究中，钩藤人参高剂量组BNP水平与卡托普利组BNP水平相近，并明显低于模型组，说明钩藤人参高剂量组在降低HCHF大鼠BNP水平，改善心功能方面效果显著。

本油轮惰气风机的结构是电动机和风机采用联轴器联接，电动机和风机的底座是钢铁支架，牢牢地焊接在机舱甲板上。归纳起来，能引起风机马达振动原因有：

①地脚螺栓松动；

二是非法来源与非法走向的财产。关联性企业资产的性质认定主要从两个角度着手：(1)财产来源。当企业资产来源于违法行为或者犯罪行为，即使这部分财产被用于维持正常企业活动与业务、添置企业必须具备的各类设施，仍然应当被认定为涉黑财产。(2)财产走向。如前所述，《2009年纪要》规定了“为组织成员及其家属提供工资、奖励、福利、生活费用”属于“用于违法犯罪活动或者维系犯罪组织的生存、发展”，该部分财产属于“涉黑财产”，应当予以追缴、没收。当企业财产走向具有促进涉黑组织发展，维护关联性企业运行功效，无论该财产的来源如何，都应当认定为涉黑财产，并最终予以没收或处置。

②三相电源不平衡；

首先，尽兴地大声读。健康学家们认为大声朗读犹如歌唱，有增强肺功能之效。据科学家实验，人在朗读的时候，效果远远超过默读，能够调动大部分的运动神经。大声朗读的长期坚持，能够增强学生记忆，激发学生快速进入学习的兴奋状态，能够提高学习效果。只要有机会，就应该大声朗读，因为只有这种方式才能够更充分地释放在阅读过程中所产生的能量，让阅读者自身获取真正美的享受。

③联轴器缓冲胶垫损坏；

④电动机底座不牢固；

大数据时代的不断发展，为人们的日常生活带来极大的便利，通过使用相关的电子设备能够进行工作、交流以及学习，通过大数据中大量的信息资源能够充实自身的知识体系；但在使用网络的过程中，使用者忽略保护自身的个人信息安全，从而造成信息泄露的不良后果，因此在网络的使用中，应树立信息安全意识，加强对于自身信息的安全保护，避免信息泄露带来的负面影响，同时，大数据信息平台应加强信息基础设施建设，在浏览网页过程中提醒使用者注意保护自身的个人信息，以此来确保大数据的信息资源安全运行，保障使用者的个人利益。

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⑤轴承损坏；

⑥转子与定子相摩擦，气隙不均匀；

秦明月盯着警员把装了尸体的纸箱抬上车，又站在大厅进口处向四下扫视，门外密密麻麻的人群有一个家伙伸着脖子高声喊他：“秦队，秦队长。”正是边峰在警戒线外喊他。

⑦电动机自身冷却风扇叶子损坏；

(8)应设有洗涤塔以有效地冷却和净化燃烧烟气；

⑨笼型转子开焊断路绕线转子断路。

(2)引起风机振动原因

①叶子质量不平衡，叶片磨损或腐蚀；

通过全球定位系统(GPS)进行野外采样点的定位，现场监测采用人工匀速吊放的方式将现场激光粒度仪垂直缓慢下移至距湖底50cm的位置，仪器设置每秒采集一次数据。利用LISST-SOP软件对原始数据进行校正，去除背景噪声，获得所测站点不同水深的悬浮颗粒物粒径分布数据和体积浓度数据。LISST-100中每组数据有32个不同粒径值的体积浓度，水体悬浮物总体积浓度为不同粒径体积浓度之和。从最小粒径值对应的体积浓度开始对32个数据进行累加计算，在累加和等于0.5倍的悬浮物总体积浓度时停止计算，此时的粒径值即为中值粒径D50。

②叶片表面有不均匀积灰或附着物；

③风机轴承局部弯曲或损坏；

④风叶变形或弯曲、缺失：

⑤风叶与机壳碰摩；

⑥轴承座不牢固；

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⑦风机与电动机联结的联轴器对中不良或损坏；

通过几年的治理，项目规模大，质量高。坡改梯工程布局合理，路沟池凼配套齐全，梯坎牢固，梯面平整，土层深厚。经果林、水保林适地适树，工程整地，栽植规范，成活率高，苗木长势喜人。先后涌现出开县津关溪小流域五坝坡改梯、五坝柑橘园、津关沼气工程，周家沟小流域桑坪坡改梯、毛成油桃园和沿江溪小流域宝丰梨园、宝丰水保林、中山农村饮水工程等规模大、质量高的治理工程（治理点）。

(1)在正常操作时应能空气禁止通过惰性气体系统进入货油舱，但当工作人员要进舱作业除外；

2.3 惰气风机故障诊断

(3)烟气系统与发生器系统

2.4 风机故障排除

2.4.1 惰气风机的电动机修理

惰气风机的电动机，在船上初步检查并没有发现大的故障，但考虑到该电动机由于出现断线和烧焦味，充分考虑安全性，风机马达吊到岸上厂家修理。在厂家，修理人员对电动机进行解体清洁，定子绕组重新浸泡油漆，绝缘达到5MΩ以上；转子校中，转子的轴承进行换新，笼条进行检查，装复试运转正常。

2.4.2 惰气风机的风机修理

船上工作人员把风机风叶浸泡在洗分油机盘的大油槽里用除垢剂浸泡，然后用铜铲和竹篾把风叶上的附着物清除干净，当然，在清除时要注意：①不能把风叶搞得弯曲变形；②不得使用硬的工具去刮铲，以损坏风叶；③最好在铲刮之前能用去污剂浸泡一段时间，但不能用带腐蚀性的溶液浸泡，以免腐蚀风叶；④不得使用电动角磨机去打磨，也不要使用钢丝刷去机械清除；⑤清除完用清水冲洗干净，晾干待装复。

风叶上的附着物清除干净后的风机和修理后的电动机装复试运行，一切正常。冲洗风叶的水管重新安装，冲洗的水压达到3.4kg·f/cm

，嘱咐二管轮严格按照说明书维护保养，风机振动故障再也没有出现。一段时间后，风叶冲洗水的电磁阀和1#风机的风叶的备件也送到船上，我们分别对原来的损坏件进行更换，确保2台惰气风机正常工作。

3 经验教训总结

通过这次惰气风机故障，可得出如下经验总结：

(1)惰气系统是保证油轮的货油运输、装卸的重要设备，一旦出现故障，可能会影响到船期，给船东或租家造成难以估量的损失，所以平时要加强维护保养，备件的数量要充足。对出现故障的预兆而船上又无法修理的设备，要请求船公司机务科协助修理或及时订购备件。

(2)管理人员责任心要加强，二管轮虽然发现了风机运行出现了停机没有冲洗水的故障，但没有认真去看说明书或请教轮机长如何处理，私自接了一根冲洗水压不足的水管替代，也没有仔细观察叶片冲洗效果，最终酿起这起事故。如果因电机短路引发船舶着火或爆炸，那后果不堪设想，将会给船公司造成巨大的损失。因此，作为一个轮机管理人员，除了平时对设备加强维护保养外，遇到自己不能解决或不熟悉的故障要及时看说明书或请教有经验的轮机长，不能自己私自处理；

(3)轮机长对其下属工作人员的工作没有监督到位，没有及时查阅二管轮的工作日志，而是听信二管轮所言所做，没有亲临现场指导查看，领导应当要承担起技术指导的责任；

(4)对于老旧设备的管理，一是要对设备的工作原理、结构及维护保养注意事项要更加熟悉，出现了故障，要仔细分析原因，而不能直接就归咎于设备的老旧造成的；二是要采取积极妥善的修理方案，不能坐等备件来了再修理。由于船舶工作的特殊性，订购的国外备件送到船上的时间可能会长些，所以管理人员应提前订购；

(5)轮机值班人员值班时要加强设备的巡视，对设备的故障做到“早发现，早处理”，尽量把损失减少到最少；

(6)由于惰性气体系统的惰气风机运行环境比较恶劣，应定期经查风叶、轴承、地脚螺栓等等；

(7)风机应定期拆下清洁，检查腐蚀情况，腐蚀严重应及时联系公司机务，送到岸上进行焊补，焊补后做动平衡检查，无法修补的应及时订购备件；

(8)严格按照船舶制订的SMS(安全管理体系)文件对惰性气体系统进行维护保养。

4 结束语

本文通过一起油轮惰气风机的故障的案例分析，介绍了烟道式惰性气体系统的结构、工作原理，详细分析了惰气风机振动的原因，对惰气风机的日常维护保养总结一些经验，以供工作同仁和船公司工作人员提供借鉴。

[1]中国海事服务中心.油船和化学品船货物操作基本培训[M].大连海事大学出版社，2017，108-120.

[2] 李沛峰. 52500DWT成品油船惰性气体故障分析[J].广船科技，2011(2):7-9.

[3] 朱宏，汪岚.浅析风机常见振动故障的特征及诊断标准[J].风机技术，2003(6):54-55.

[4] 韩建生，冯江涛.锅炉引风机振动原因分析及处理[J].中国设备工程，2019(5):110-111.

[5] 微信公众号“船舶讲武堂”.风机振动原因盘点.2021.7.23推送.