【检查】PSC试验应急舵“跑舵”...过载报警...专业分析原因在哪？如何应对检查？

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船舶液压舵机系统主要由液压系统、转舵机构（常见转舵机构见图1）和电气控制系统组成，按照液压系统的不同又可以分为阀控型舵机和泵控型舵机。液压舵机作为影响船舶航行安全的重要设备，一直是PSC检查的重点。                                            图1 转舵机构

一、PSC检查注意事项

SOLAS公约和我国《钢制海船入级规范》都对操舵装置有明确的要求。按照A.787（19）决议《港口国监督程序》的指导，结合船舶的实际状况，PSCO(港口国监督官员)会给出专业判断。如果在操作性检查中发现该船舶缺少公约要求的主要设备或装置、舵机装置不符合公约的要求、舵机由于维护不良造成实质性的损坏、船员对舵机的操作不熟练或不熟悉等情况，经综合判断认为如果允许该船舶出海，会对船舶、船上人员的生命造成危害或对海上环境造成不合理的损害威胁，该轮应被认为是低标准船舶，对于此类船舶应予滞留。

有时，某些性质不太严重的缺陷组合起来也可能构成对船舶的滞留，如对驾驶台设施和对船上驾驶员的操作性检查结果等的综合判断，这应取决于PSCO的专业判断和对船舶其他方面的检查结果。针对PSC检查，应做好以下准备：

（一） 初步检查

1.文件检查

（1）通过查看航海日志、轮机日志及相关记录，判断船舶是否按SOLAS公约和ISM体系文件的要求，定期对舵机进行保养及实施应急舵演习和训练。

（2）舵机间是否张贴了舵机操作程序及应急操舵须知。

2.外观检查

（1）检查舵机间的情况，即舵机系统的外观是否清洁；设备是否有腐蚀、锈蚀情况出现；舵机间地板上是否有液压油；有没有按要求铺设防滑装置等。由此初步判断设备保养情况。

（2）检查舵机舵柱保养情况。

（3）检查舵机集油盘有无大量污油。

（二） 操作检查

1.舵机设备检查

（1）检查驾驶台与舵机间通话是否正常。

（2）检查动力电路、配电板等电力输出是否故障。

（3）运行舵机时，驾驶员发出的舵令信号能不能输出至舵机，即舵机能否接收到舵令，来确认通信系统是否正常。

（4）检查液压系统是否故障。检查液压系统密封性能是否正常，观察有无油路泄漏或有旁通现象，是否存在主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。

（5）试验舵机失电报警、断相报警、舵机故障报警、液压油低位报警等保护装置是否正常工作。

（6）检查舵机运行中有无滞舵现象。

（7）核实实际舵角与驾驶台舵角指示仪是否一致。

（8）检查应急操舵系统的操作是否满足公约规定要求。

（9）检查舵角限位器的有效性。当舵角转动到最大角度时，舵角限位器触动限位开关，限位开关是否起到了保护液压油缸的作用。

（10）检查液压油的液位、品质和储量。在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备，其容量至少可以为一个动力执行系统(包括贮油器)进行再充液。

2.检查船员实操能力

（1）应急操舵演习

①经与船长磋商，PSCO可以要求应急操舵演习。该演习的本质是确认船员熟悉应急操舵的程序。

②PSCO可以检查驾驶台和舵机间的程序和通信方式。

③应急操舵演习包括：在舵机间的直接操控；驾驶台的通信程序；对适用的替代动力的操作。

（2）操作机器

①PSCO可能确定船舶人员是否熟悉其操作辅助舵机的相关职责。

②PSCO可能核实负责的船舶人员是否熟悉有关舵机系统的操作和控制，比如手动、自动程序转换和各种条件下的操作等。

二、案例分析

案例（一）舵机跑舵导致PSC检查滞留

1.检查缺陷认定及描述

PSCO在舵机检查的过程中，要求船员进行应急操舵测试。现场操作过程中发现：用1号舵机进行机旁应急操舵，舵机转至左舵15度稳舵时，舵角持续向左舵增大；回舵至正舵位置稳舵时，舵角也向左舵逐渐增大；转到右舵10度稳舵时，舵角也逐渐向左跑舵。经过多次测试核实，1号舵机无论舵角转至何舵角均出现向左跑舵现象。试验2号舵机，也有类似现象。但驾驶台随动控制时没有出现上述问题。

SOLAS74/第 II-1章/第29条要求如下：

（1）除非另有明确规定，每艘船舶均需配备令主管机关满意的主操舵装置和辅助操舵装置。

（2）所有操舵装置的部件和舵杆的构造须坚固并可靠，令主管机关满意。

 我国“液压舵机通用技术条件”要求，舵处于任何位置，均不应有明显跑舵现象。在台架试验中，当舵杆扭矩达到公称值时，往复式液压舵机的跑舵速度应≯0.50/min，转叶式液压舵机应≯40/min。

针对发现的缺陷，PSCO开具了如下滞留缺陷（见表1）：

表1 PSC检查缺陷

2.故障分析

                                 图2 伺服力矩马达式舵机系统

如图2所示，本案例中的舵机是采用电动伺服力矩马达控制的轴向柱塞变量泵为主泵的泵控型舵机，转舵机构为拨叉式。通常舵机跑舵主要原因有：控制系统故障；反馈环节故障；舵机执行机构故障；双向变量泵伺服机构故障。本案例中跑舵情况为：1号和2号舵机应急舵跑舵，两台舵机跑舵速率不同，而驾驶台控制的随动舵并无跑舵现象。因而故障排除如下：

（1）如为控制系统故障，应该随动操舵会出现故障，与本案故障现象不同，排除自动控制系统故障。

（2）如果反馈环节出现问题，那么同样随动操舵会出现故障，而应急操舵时，由于不接入反馈信号，不应出现故障，因此排除反馈环节故障。

（3）舵机周围没有明显的漏油痕迹，如果舵机执行机构等公共部分故障，那么随动操舵和应急故障现象均应相同，据此排除舵机转舵油缸等公共机械部分故障。

（4）与机旁应急操舵相比，随动系统少了反馈调节，而随动舵无故障应该是正常工作的反馈机构消除了跑舵故障。结合两台舵机机旁应急舵有规律的跑舵现象，可以确认，最有可能是双向变量泵伺服机构存在故障。

3.变量泵伺服机构故障排除

双向变量泵伺服机构主要由伺服滑阀和差动活塞组成和线性可变差动变压器（即LVDT）组成。

（1）如果伺服滑阀密封不严，会造成差动活塞持续向一方向移动，导致变量泵向持续加大油量，应急操舵时，舵机跑舵速度会越来越快；如该阀卡阻，则无法转舵。此两种情况与实际不符，因此排除伺服滑阀的故障。

                                          图3 液压泵零位调节

                                     图4 热继电器的调整

（2）若为差动活塞故障，如差动活塞卡死，那么舵机将无法工作；如差动活塞漏油，则会出现滞舵、舵机转动速度慢等情况。这些均与实际故障情况不同，从而排除差动活塞故障。

（3）如果伺服机构零位偏移，在机旁应急操舵的表现为：暂停操作时，舵机会以固定的速度向固定的方向移动。如为随动操舵，线性可变差动变压器会反馈零位并进行调节，因此在随动控制时，反馈系统将该故障消除，不会出现跑舵。这种情况与现场检查一致，因此该船舵机跑舵应该是伺服机构零位不准导致的。

缺陷整改：该故障是由伺服机构零位不准导致的，对该伺服控制机构进行了零位调节，消除了该缺陷，调节位置见图3中圆圈处。

4.案例小结

该种缺陷并不是个例，大船龄、伺服马达式泵控型舵机存在该问题比例较高，只是跑舵方向和严重程度有所不同，因此，该类问题应当引起船舶相关人员的关注和重视。本文案例中的舵机故障并不是突发性故障，而是一个长期存在的问题，虽然随动操舵时没有故障现象，但如果船员在进行应急操舵演习时能多用心，就能及时发现该故障，进而消除隐患。

案例（二） 舵机报警装置缺陷

1.舵机过载报警 PSC案例

（1）故障发现

某轮正常航行时，两台舵机每班交换使用，即每隔4小时交换使用。在使用过程中发现， 1号舵机显示正常，无报警，2号舵机，显示“过载”，但可用。检查2号舵机主油泵的电机，发现正常。对两台舵机控制箱比较，也未发现异常。靠港后，PSCO检查舵机时发现2#舵机显示“过载”报警，开出检查缺陷项目，要求开航前消除故障，然后复查。

（2）故障分析

①如果2台舵机都显示“过载”，要考虑舵机舵轴、舵叶等变形损坏、卡滞引起“过载”。

②电机"过载"报警，一般原因是电机马达轴承损坏或者底脚螺栓松动引起轴线不对中造成的，伴随着震动噪音较大、电流过大、电机马达发热等现象。排除以上原因，可以适当调大过载保护电流。

③“过载”报警之后，一般电机马达会热继电器动作，跳闸。如果不动作，要考虑热继电器损坏，需要及时更换。

（3）故障排除

2号舵机，运转良好，因而怀疑过电流保护设定值过低。在船舶机务远程协助下，轮机员顺时针方向调节接触器上热继电器的过电流保护旋钮（见图4中圆圈处），大约旋转一圈，复位后，“过载”报警灯灭掉，显示故障消除。

2.舵机报警汇总

                                  图5 驾驶台舵机报警显示

舵机的所有警报均为声光警报，驾驶室均应设置（驾驶台报警见图5）。此外，过载和断相警报还应设置在机器处所或正常控制机器的控制室内的明显位置，液体贮存器低位警报在机器处所内也应设置。

船舶液压舵机报警是PSC检查的重点，汇总如表2所示：

表2 液压舵机常见报警

三、结语

由于船舶液压舵机可靠性较高，轮机员容易忽视其日常管理。液压舵机大部分故障是由于日常管理不到位引起的。确保液压舵机的正常运行、顺利通过PSC检查的关键在于日常管理，这就需要轮机员将船舶计划维修保养体系（PMS）和船舶安全管理体系（SMS）落到实处，严格按照要求进行应急演习及各项日常管理工作。

来源：中远海运安全

作者：叶晓华，王福秋 中国远洋海运人才发展院职业培训分院教研团队

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