机电专项典型案例｜主机冷却系统调温阀老化致船舶主机故障

政务 2024-12-05 17:49 浙江

主机冷却水系统对于船舶主机正常运行不可缺少，冷却水通过水泵、冷却器和散热器等设备将主机发热件产生的多余热量有效散发，保持主机在限定的温度内正常运行，保证船舶能够正常运行。

交通运输部海事局于2024年4月7日，在全国范围内开展预防船舶机电设备故障专项行动，接下来，将详细介绍一起关于冷却水系统调温阀老化导致船舶主机故障的案例。

一、案例介绍

2024年6月6日，内河干散货船xxx轮在经过梅墟湾未到三官堂大桥水域时，船舶主机持续高温报警，船长立即电话报告海事值班室，海事处接到报告后第一时间进行应急处置，指导船长紧急停靠华东物资城码头进行检修，原因不明。

表1：船舶基本情况

二、主机冷却水系统原理介绍

该轮主机型号为潍柴WD615.61C，采用混流式冷却水系统（图1）。

图1 混流式冷却水系统

冷却系统由冷却器系统(低温)和缸套系统(高温)组成。整个混流式冷却系统的冷却水来自被海水冷却器冷却后的冷却水箱(图中未标出），通过冷却水泵输送到滑油冷却器及中冷器等设备中对相关介质进行冷却。而进入柴油机的冷却水由一部分低温冷却水和一部分高温冷却水混合组成，其温度主要通过管路上的旁通管路和柴油机冷却水出口管路中的调温阀进行控制（此时一般要求控制在100℃以内）。当柴油机的进机冷却水温度过高时，调温阀减小旁通口（图2中的出口1）幅度，降低回流循环的水量，降低高低温混合水中的高温冷却水的比例，同时加大冷却水出口（图2中的出口2）幅度，增大回到低温管路的水量，从而控制柴油机的进机冷却水温度降低，反之亦然。最后回到低温管路的冷却水经海水冷却后进入冷却水箱，从而循环使用。

三、故障原因分析

船舶靠泊妥当后，公司派来检修人员对船舶进行故障排查，同时海事执法人员到达现场，据船长描述，船舶航行至梅墟湾水域时，水温显示不断升高至100度，导致高温持续报警，后经修理师傅检查，发现主机循环冷却水水管与冷却水箱连接的调温阀内部机械弹簧老化断裂，导致调温阀在主机内循环水水温升高后无法及时根据信号进行调节，经了解，调温阀从船舶建造完工至今未进行过更换或保养。

图2 调温阀

通过原理图可以发现，这个冷却水系统中的调温阀也就是常说的感温器，在调节发动机高温冷却水温度的过程中发挥了重要作用。我们可以看到调温阀共有一个进口，两个出口，从发动机出来的高温冷却水从进口进入调温阀，由两个出口流出调温阀。其中出口2为冷却口，将高温冷却水排至低温冷却水管路，出口1为旁通口，使高温冷却水循环进入发动机。现场拆解调温阀，可以发现其中的机械弹簧是调温阀中的关键零件，该机械弹簧断裂后该调温阀完全失效。

图3 调温阀内机械弹簧

在查明主机故障的原因后，船方对调温阀进行更换，更换后进行船舶试车，主机运行稳定正常，同时未出现水温持续升高和高温报警情况。

图4 调温阀更换

四、安全管理建议

对于此次问题的发生，暴露出公司和船员在主要设备管理中存在的不足，没有按要求对设备进行维护保养、船员安全责任意识不强等问题。针对此次故障，提出以下安全建议：

1.航运公司应严格落实安全生产主体责任，加强对关键性设备维护保养。通过发生过的故障案例，举一反三，排查公司所属船舶相关设备使用情况，及早预防船舶安全事故发生，对于船上容易老化损坏的船舶附件，应定期进行更换或者在船上增加备件。

2.船员应严格落实开航前自查制度，认真检查船舶主要设备的运行情况，及时发现安全隐患，确保船舶适航。

3.船员应对船舶主要设备的运行原理加强学习，在设备发生故障的时候能够及时排查处故障位置，并进行简单处理，防止船舶发生重大事故，造成严重损失。

来源：宁波海事局三江口海事处

审核：宁波海事局船舶监督处

作者：赵勇

责编：白金月张瀚鲲