海損船舶機電設(shè)備修理分析

熊紀國

（舟山中遠海運重工有限公司，浙江舟山 316000）

0 引言

根據(jù)最新研究數(shù)據(jù)，全球范圍內(nèi)100總噸以上的商船已超過10萬艘。船舶不可避免地會因自然或人為原因而發(fā)生海損事故，如擱淺、碰撞、觸礁、浪損、風(fēng)災(zāi)、進水等。海損事故會對船船造成不同程度的損壞，并造成巨大的財產(chǎn)損失，甚至威脅船上人員的生命安全。為使船舶早日恢復(fù)運營，減少損失，需要為發(fā)生海損的船舶制定快速有效的修理方案，以修復(fù)船舶的各項功能。

不同海損船舶的受損嚴重程度和受損區(qū)域有所不同，部分輕微的事故可能只需要修理部分變形的結(jié)構(gòu)[1]，而涉及到船舶進水的海損事故，則還涉及到相關(guān)輪機、電氣設(shè)備的修理，及其系統(tǒng)功能的恢復(fù)工作。

本文對海損船舶修理前的準備工作進行介紹。結(jié)合已完工的海損船修理項目，對海損船舶泵電機損壞的修理方案、技術(shù)工藝和技術(shù)要求進行分析，并探討海損船舶機電設(shè)備的修理思路及要求，以便為其他類似修理項目提供參考。

1 修理前工作

為便于在船舶進場后快速開展有針對性的修理工作，需要在船舶進廠前做好充分的準備工作。首先，要充分了解海損船舶的受損情況，可通過現(xiàn)場勘驗的形式進行檢查，確認船舶的受損范圍，大致確定需要修理的工程項目。對于外板受損的船舶，需要在進塢前確定受損部位，根據(jù)換板范圍劃分不同的施工批次，并相應(yīng)調(diào)整船舶進塢的塢墩布置[2]。其次，需要收集、整理與修理工程相關(guān)的所有原船圖紙資料，在熟悉原船圖紙的基礎(chǔ)上，對修理工程進行具體分析，出具可行的修理方案，并與船東、機務(wù)等各方商討確認。此外，由于修理工程可能涉及到船、機、電、舾各專業(yè)，需要分專業(yè)對修理工程進行拆解，明確各項目采用的修理工藝和技術(shù)要求等。在涉及到主機、發(fā)電機、鍋爐等設(shè)備時，需要根據(jù)受損情況，確定是否由原廠商的技術(shù)服務(wù)人員到廠進行修理。最后，整理和準備修理項目的相關(guān)材料。特別是對于到貨周期較長的設(shè)備或材料，必須提前采購，避免影響船舶修理周期。

2 工程概況

本項目中海損船舶為某載重4.7萬噸的散貨船，船長189.9 m，船寬32.3 m，型深15.5 m。事故發(fā)生原因為船員在對低位海底門濾器進行清潔維護時操作不當(dāng)，海水通過濾器大量涌入機艙。在短時間內(nèi)機艙的進水深度達到機艙上甲板位置，機艙內(nèi)部水位與外部海水位基本持平。因此，機艙內(nèi)的主機、發(fā)電機、主配電板等重要設(shè)備皆被海水浸泡，船舶處于癱瘓狀態(tài)，失去自主航行能力。

3 海損設(shè)備修理

進水的機艙處于船舶的核心區(qū)域，涉及的機電設(shè)備眾多。在對海損船內(nèi)的機電設(shè)備進行修理時，需要根據(jù)船廠自身修理能力對機艙內(nèi)各設(shè)備的修理工程項目進行任務(wù)拆解。對于主機、發(fā)電機等設(shè)備，可根據(jù)需要通過原廠家服務(wù)商進行修復(fù)；對于泵、電機及控制箱等設(shè)備，通常由船廠進行修復(fù)。本文選取機艙內(nèi)污油泵控制系統(tǒng)作為典型，對該系統(tǒng)中涉及到的機電設(shè)備修理情況進行分析和說明。

在對該系統(tǒng)修理前，查詢原船圖紙得知污油泵電源取自2號組合啟動屏（Group Starter Panel，GSP），控制回路布置于啟動屏內(nèi)，污油泵控制系統(tǒng)圖見圖1。由于本系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備均已經(jīng)過海水浸泡，機艙內(nèi)含油污的海水已滲入泵的電機、電氣控制箱等設(shè)備，故需要對本系統(tǒng)所有環(huán)節(jié)的設(shè)備進行清理和修復(fù)。

圖1 污油泵控制系統(tǒng)圖

3.1 泵電機修理

經(jīng)機艙內(nèi)含油污水的長期浸泡，泵電機被油污包裹，需要進行清潔和修理。拆解后的電機需要在專門場所進行清洗。在清洗電機繞組和換向器時，通常可選用中性非離子型清洗劑，如SS-25、HD-10等電機專用清洗劑。在清洗電刷時可采用無水乙醇。清洗時可施加0.5 MPa～0.6 MPa的大氣壓，直接將清洗劑噴射到繞組間隙和電機殼內(nèi)部以清除雜質(zhì)和油污，也可通過毛刷和紗布進行擦洗。

將拆解出的電機定子或轉(zhuǎn)子置于不低于 80 ℃的淡水中蒸煮以便清除部件中含有的鹽分，蒸煮時間為4 h～6 h。蒸煮時，需要將電機的繞組完全浸沒在淡水中，通常情況下蒸煮一次即可。本項目的電機在海水中浸泡時間較長，故進行3次換水和蒸煮工序，以確保繞組中的鹽分完全去除。

最終，將清洗干凈的電機定子及轉(zhuǎn)子等部件進行烘潮，在120 ℃的烘箱中保溫4 h，隨后測量絕緣電阻，確保電機絕緣電阻值大于2 M?且保持穩(wěn)定。

對于機艙其他泵電機，若其電機繞組存在損壞情況，在進行修理時需要考慮重新繞制繞組。在繞制時，繞組上下層間應(yīng)放置0.15 mm～1.5 mm厚的相應(yīng)等級的絕緣材料，層間絕緣材料的長度應(yīng)比槽絕緣長5 mm～10 mm。繞組浸漆和烘干工序具體要求見表1。

表1 繞組浸漆和烘干工序

修復(fù)后電機需要進行絕緣檢查并進行空載試驗。在額定電壓下空載運行，測量并記錄電機的起動電流、空載電流、轉(zhuǎn)速、換向等相關(guān)數(shù)據(jù)。同時，測量電機三相電流差值，當(dāng)三相電源平衡時，電動機三相的空載電流中任何一相與三相平均值的偏差不得大于平均值的10%。

3.2 電纜檢測及修理

由于包括控制系統(tǒng)電纜在內(nèi)的大部分機艙電纜均已被海水浸泡，需要逐一對電纜的絕緣性能進行檢測。采用500 V兆歐表對電纜內(nèi)部芯線與屏蔽層、船體之間的絕緣電阻進行測量，測量值不應(yīng)小于10 M?。在本項目中，船東的要求對機艙內(nèi)絕緣性能不達標的泡水電纜進行更換處理；對機艙至上層建筑、機艙至貨艙、艏部區(qū)域等跨區(qū)域絕緣性能不達標的泡水電纜，在跨區(qū)域處集中采用電纜接線箱方式（部分零散位置的電纜采用電纜對接法）進行電纜對接修復(fù)，以確保系統(tǒng)運行安全和穩(wěn)定。因此，電纜部分的修復(fù)工作主要以電纜檢測為主，同時對相關(guān)電纜所屬系統(tǒng)、電纜規(guī)格等信息做好記錄以便更換新的電纜。

3.3 控制箱修理

可用清潔劑對控制箱內(nèi)外殼體上的油污進行清潔，清潔后將箱體擦干，根據(jù)箱體腐蝕及油漆情況決定是否進行油漆修補等防腐處理。在對控制箱進行內(nèi)部修理時，需要記錄各電器元件的布置位置，核查箱內(nèi)接線圖及原理圖，對拆除的元件做好標記。隨后，對控制箱內(nèi)的各元件進行清潔和功能檢查。污油泵的控制原理圖見圖2。

圖2 污油泵控制原理圖

控制箱的主要部件包括過電流繼電器、中間繼電器、控制變壓器、接觸器、按鈕和指示燈等。在對各部件拆解和清潔后，需要逐一進行檢測及修理。對于過電流繼電器、中間繼電器、接觸器等部件，需要檢查觸點，確保其接觸良好，沒有油污、燒壞及銹蝕現(xiàn)象。觸點需要具備一定的斷開距離和行程，且銜鐵動作要保持靈活[3]。

控制箱內(nèi)電磁線圈、控制變壓器、指示燈和內(nèi)部連接導(dǎo)線等部件均被海水浸泡，在檢查出存在損壞或絕緣性差等問題時，可直接更新其中修復(fù)價值較低的部件，用相同規(guī)格的新部件替代，以降低修理成本、縮短修理周期。修復(fù)或更換后的過電流繼電器在安裝后還需要按電動機起動電流的 120%～130%重新進行保護整定[4]。

若發(fā)現(xiàn)機艙其他控制器損壞，除更換電源的熔斷器和備用電池等簡單修理工作外，還需要由專業(yè)人員更換可拆模塊。對具備自動控制功能的控制箱，還需要對其外接溫度、液位、壓力、粘度等信號進行檢查，確保修理后的各相關(guān)部件及相連設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。

修理后的控制箱可參考原船的控制箱原理圖還原各部件，最終進行絕緣試驗和通電試驗，檢測各部件的功能。在進行絕緣試驗時，額定電壓在60 V～600 V的部件，可選用500 V兆歐表進行檢測。對無法受高壓沖擊的原件，應(yīng)拆除后再對絕緣電阻進行測量。測量主電路帶電部分之間、各帶電部分與地之間的絕緣電阻，各設(shè)備的絕緣電阻不應(yīng)小于表2中的相關(guān)規(guī)定。

表2 絕緣電阻規(guī)定（單位：M?）

在檢測和修復(fù)系統(tǒng)的所有相關(guān)環(huán)節(jié)后，可進行最終的效用試驗，檢查各項控制和顯示功能是否正常，確保泵及其控制系統(tǒng)可滿足相應(yīng)要求。

4 結(jié)論

對于受損嚴重的船舶，特別是機艙進水的事故船舶，其需要修復(fù)的設(shè)備和系統(tǒng)復(fù)雜，維修周期較長。本文對海損船舶修理前的準備工作進行介紹。結(jié)合已完工的海損船修理項目，對海損船舶泵電機損壞的修理方案、技術(shù)工藝和技術(shù)要求進行分析，并探討海損船舶機電設(shè)備的修理思路及要求。本文研究成果可為海損船舶的機電設(shè)備修理提供一定參考。