船舶制冷設備故障分析與處理

何瑞廣

（廣西北部灣旅游股份有限公司，北海536000）

1 故障現象

某船中央空調系統是采用集中送風模式，某次航行中出現客艙溫度不能降低情況，經檢查，兩舷送風溫度都上升了3 ℃左右，空調主機房的高低壓壓力均遠小于正常值，初步認定是制冷劑R22不足引起。仔細觀察圖1所示的空調制冷原理圖中的所有部件的明裝接頭和管路均沒有油漬現象，電子檢漏儀仔細檢查亦沒有發現漏氣現象。由于暗裝的管路、接頭、蒸發器和冷凝器均難于檢查，于是試充入制冷劑，啟動能運轉良好，各項指標參數均正常。但三天后發現高低壓壓力又下降了很多，客艙溫度又升高了，停機后將冷凝器側蓋打開，看見有一根銅管有油漬現象，確定為冷凝器泄漏制冷劑。將破損的銅管補焊封堵后再充滿制冷劑，啟動運轉良好。二個月后，制冷效果又變差，發現依然是管路破損，又將破損的兩根銅管補焊封堵后再充滿制冷劑，啟動運轉，但制冷效果仍然很差，同時還出現了頻繁啟停的現象，初步判斷為制冷劑中含有過多水分而產生冰塞，拆下干燥器過濾器發現有積水，因此確定還存在其他故障隱患。

2 故障分析與處理

水分進入制冷系統的原因可能是：多次補充制冷劑帶來水分；或是操作不當帶入了大量的空氣。但這兩方面的原因不可能使制冷系統中含有大量的水分，那么水是從何處來的呢？首先考慮水直接漏入高壓管路的可能性，但在工作狀態時制冷劑壓力在1.5～ 2.0 Mpa之間，而冷卻海水壓力只有0.3 MPa左右，海水不可能漏入系統；制冷壓縮機曾停止一段時間，之后再啟動便無法正常運轉，在停機期間冷凝器再次破損，使高壓管內制冷劑大量泄漏，當高壓管內壓力等于或低于冷卻海水壓力時，海水會直接漏入制冷劑系統管路內，這就是造成水分進入制冷系統的原因。

當制冷系統進水后，水量已遠遠超過氟里昂R22溶解度，膨脹閥之后的冷管溫度低于0 ℃以下，此時就會有一部分游離態水結成小的冰晶，隨著時間增長冰晶會越來越大，系統中的水足以使冰晶擴大到冰塞程度，且水與制冷劑相溶后腐蝕剝落物將膨脹閥臟堵，還因潤滑油贓污使油壓卸載機構癱瘓，壓力繼電器失靈而使壓縮機啟動時無法卸載，且因吸排閥及管路問題造成“奔油”現象，而使得系統管路中存潤滑油過多，使干燥器過濾器造成臟堵。

圖1 空調制冷系統原理圖

為了排除系統中大量的水分、變質的潤滑油及臟堵物，需對系統進行清潔處理。首先關閉吸入截止閥，啟動壓縮機以收回制冷劑，然后關閉排氣截止閥，停止壓縮機；接著松開放油旋塞放空臟油，同時拆除曲軸箱側蓋清潔曲軸箱。同時，可將氣缸頭蓋拆下，拆下吸排氣閥，檢查彈簧及閥片的損壞，換新彈簧、換新閥片；安裝完成后手動盤車檢查曲柄是否正常，檢查曲柄箱是否完全清潔干燥，然后進行試壓、檢漏、抽真空、補加潤滑油和制冷劑，最后系統試運轉工作正常。

冷凝器是船舶中央空調系統中非常重要的部件，其工作環境惡劣，拆裝、檢修都很困難，若是岀現故障（如管路泄漏、管路堵塞、散熱不良）非常難以修理。

上述故障是冷凝器管路泄漏的例子，在實際工作中我們還遇到過冷凝器散熱不良而造成壓縮機頻繁啟動的故障。開始以為是膨脹閥冰堵造成的，對制冷劑進行了除水處理，更換了干燥器過濾器并補加足制冷劑后，系統試運轉故障依舊。檢測冷凝器進出口處的海水溫度，溫差很小，檢測高低壓壓力都很高，應是冷凝器散熱不良造成的。因海水冷卻的冷凝器管道上附有污垢和微生物，降低了冷凝器的散熱效果，使得高低壓壓力都超過壓力繼電器的保護值而使壓縮機停機，而當管內壓力降低后壓縮機又能啟動，造成了壓縮機的頻繁啟動。清除冷凝器管壁上的積垢和其他附著物后，系統工作正常。

從上述故障修理中我們需要認真吸取經驗教訓，以便在今后的維修保養工作中少走彎路：

（1）本例的故障最初是由冷凝器泄漏引起，由于制冷劑泄漏最初只考慮到冷凝器被氧化腐蝕變薄而破損，而沒有考慮到制冷系統中的存水，這是對故障發生原因考慮不足以及未對系統全面檢查所造成的。如果在制冷劑初次泄漏時就能引起足夠重視，而不是簡單地補焊泄漏管就了事的話，就不會有后面出現的比較嚴重事故了；

（2）在停用期間未對系統進行檢查，從而使大量的水進入系統而造成嚴重的故障，造成不應有的人力及備件損失，所以無論正常運轉或停機期間都應定時定期做全面檢查；

（3）在更換干燥器過濾器時，必須注意防止空氣進入系統，如果操作不當帶入大量空氣會使壓力溫度升高，降低制冷效果；

（4）R22的滲透性較強，較容易產生泄漏，因此拆檢后應對相應的部位做檢漏，系統運轉時應保持各部件清潔，通過滲出油漬可知泄漏部位；

（5）不同的制冷劑、不同的的壓縮機，使用的潤滑油的種類是不同的，應按照廠家推薦的品牌選用潤滑油，不同型號的潤滑油絕對不能混用，更換新油時應用新油將機器內的舊油全部清洗干凈。

3 總結

（1）應通過故障現象來分析系統內在變化，詳細地列舉出引起這些變化的可能原因，并采用逐一排除、篩選的方法，最后確定具體的故障部位或故障原因，減少判斷失誤；

（2）要從整體到局部的去分析故障，辨別故障是整個系統的，或者是局部的；

（3）查找故障時應遵循先簡單后復雜的原則，避免故障的擴大和復雜化，最大限度地縮短故障的查找時間；

（4）應加強日常的維護管理工作，嚴格按照操作規程進行操作，經常檢查易出現故障的部件，做到防患于未然，保證系統正常可靠的工作。

[1]杜存臣.制冷與空調裝置自動控制技術 [M].北京:化學工業出版社,2007.

[2]陳金增等.艦船制冷與空調 [M].北京:國防工業出版社， 2009.