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船舶機(jī)電故障可能引發(fā)碰撞、擱淺、觸礁等事故的發(fā)生，同時(shí)機(jī)電故障船舶也是港口維持安全營(yíng)運(yùn)的重大威脅。船舶機(jī)電設(shè)備錯(cuò)綜復(fù)雜，數(shù)目繁多，完全杜絕機(jī)電設(shè)備故障發(fā)生并不現(xiàn)實(shí)。但部分機(jī)電設(shè)備故障不是突發(fā)的，而是在故障發(fā)生前已發(fā)生溫度、壓力、振動(dòng)、絕緣等物理參數(shù)變化并通過(guò)警報(bào)提醒值班船員。如果值班船員無(wú)視這些警報(bào)，則設(shè)備可能在關(guān)鍵時(shí)段突發(fā)故障，從而造成重大損失。筆者從兩起本可避免的船舶機(jī)電故障案例進(jìn)行分析，并提出船舶設(shè)備維護(hù)和減少機(jī)電設(shè)備故障發(fā)生的建議。2019年8月，上海某港區(qū)一艘大型集裝箱船由于主機(jī)失控，與靠泊船舶碰撞，造成兩船受損。2020年3月，一艘大型集裝箱船在碼頭前沿突發(fā)全船失電，在緊急拋錨后，控制了險(xiǎn)情惡化。這兩艘船舶在事后接受PSC檢查中發(fā)現(xiàn)存在著共似的問(wèn)題，即船員在關(guān)鍵性操作方面存在嚴(yán)重缺失，因而放大了機(jī)電設(shè)備故障船舶對(duì)水域安全帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。盡管這是兩起普通的機(jī)電設(shè)備故障船舶案例，但都是由于船員未根據(jù)預(yù)兆性警報(bào)做出及時(shí)反應(yīng)，造成關(guān)鍵性設(shè)備進(jìn)一步惡化，最終導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生。

一、案例情況及分析

1.主機(jī)失控發(fā)生碰撞案例。（1）事發(fā)經(jīng)過(guò)。B輪為44459總噸、總長(zhǎng)266.65米的集裝箱船，主機(jī)型號(hào)HyundaiWARTSILA10RT-FLEX82C，功率40680KW（102RPM）。2019年8月該輪在上海某港區(qū)靠泊預(yù)定泊位時(shí)，由于主機(jī)無(wú)法根據(jù)駕駛臺(tái)的指令起動(dòng)操作，形成失控的緊迫局面，隨后撞向正在泊位裝卸作業(yè)的C輪，造成C輪船體破損，B輪船艏變形。（2）原因調(diào)查。B輪主機(jī)燃油系統(tǒng)采用電噴方式，主要部件由供油單元、共軌單元（共軌油管，ICU，VCU，安全閥，減壓閥等）、伺服油自清濾網(wǎng)、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器、控制箱等組成。共軌油管內(nèi)高壓燃油由燃油噴射控制單元（ICU）控制共軌閥向噴油器供油，當(dāng)噴油嘴前部油壓超過(guò)噴油器針閥啟閥壓力（375帕）時(shí)，燃油通過(guò)噴油嘴向氣缸噴射。在共軌單元中設(shè)有“MEFUELRAILPRESSUREVERYLOW”和“LOWMEFUELRAILPRESSURE”警報(bào)，用來(lái)監(jiān)控共軌單元的工況和泄漏情況。在PSC檢查中發(fā)現(xiàn)，B輪在與C輪發(fā)生碰撞前6小時(shí)內(nèi)，該輪多次觸發(fā)上述兩項(xiàng)報(bào)警，但輪機(jī)值班人員未對(duì)這兩項(xiàng)警報(bào)采取任何措施。另外，由于B輪多次起動(dòng)失敗，在當(dāng)日14：44先后出現(xiàn)空氣瓶壓力低、主機(jī)起動(dòng)失敗和起動(dòng)鎖止等警報(bào)，并誘發(fā)碰撞事故發(fā)生。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，船員不熟悉主機(jī)燃油泄漏報(bào)警測(cè)試，導(dǎo)致燃油系統(tǒng)存在泄漏故障報(bào)警，卻沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步延誤了處理工作。事后，船員檢查發(fā)現(xiàn)，主機(jī)燃油共軌管前的進(jìn)油管接頭處發(fā)生泄漏（如圖1所示），通過(guò)更換新橡皮墊圈后，排除了燃油泄漏。經(jīng)測(cè)試，成功消除上述有關(guān)燃油（3）延伸分析。該輪共軌單元由供油單元的高壓油泵供給600～900帕的高壓燃油，燃油共軌管內(nèi)壓力根據(jù)主機(jī)負(fù)荷變化。油泵提升燃油共軌壓力是通過(guò)中間燃油蓄壓器，最終的共軌內(nèi)的油壓是由供給油的數(shù)量以及噴射到氣缸內(nèi)燃油數(shù)量決定的。油泵的流量由主機(jī)控制系統(tǒng)（WECS-9520）內(nèi)設(shè)定壓力信號(hào)，通過(guò)電動(dòng)執(zhí)行器和連接桿系調(diào)節(jié)。蓄壓器上有兩個(gè)出口，它通過(guò)兩根高壓油管連接到燃油共軌。當(dāng)燃油蓄壓器內(nèi)壓力上升到1050帕?xí)r，超壓調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟把燃油釋放到燃油回油管。

2個(gè)傳感器提供燃油共軌壓力。的實(shí)時(shí)壓力數(shù)據(jù)，為了更快地響應(yīng)動(dòng)態(tài)油壓管理，任何對(duì)于速度控制的燃油指令的改變，都會(huì)被同時(shí)作為反饋送到控制回路。共軌油壓系統(tǒng)的壓力較高，在運(yùn)行過(guò)程中一定要確保密封性良好，特別是進(jìn)入噴油器的那段管路。如果發(fā)生泄漏，導(dǎo)致共軌油壓下降將影響柴油機(jī)的起動(dòng)。極端情況下，若共軌油壓低于燃油閥開(kāi)閥壓力380帕，可導(dǎo)致主機(jī)不能發(fā)火（只有在共軌油壓達(dá)380帕以上時(shí)，WECS-9520才發(fā)出噴油指令給ICU模塊），如圖2所示。該案中由于共軌油管前的進(jìn)油管接頭處發(fā)生泄漏，導(dǎo)致共軌油管壓力不能維持在600～900帕，甚至低于380帕可導(dǎo)致主機(jī)起動(dòng)失敗。當(dāng)船舶進(jìn)港時(shí)，由于主機(jī)頻繁起停，共軌內(nèi)燃油壓力很難達(dá)到預(yù)定數(shù)值，甚至低于噴油器啟閥壓力，同時(shí)，因頻繁起動(dòng)失?。ㄗ詣?dòng)3次起動(dòng)，其中第3次為加大油門桿刻度、延長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間的重起動(dòng)），造成起動(dòng)空氣壓力快速下降，更加惡化了起動(dòng)困難的危害，導(dǎo)致碰撞事故發(fā)生。2.全船失電導(dǎo)致失控案例（1）事發(fā)經(jīng)過(guò)。J輪為總噸14萬(wàn)噸、總長(zhǎng)超過(guò)365米的超大型集裝箱船，電站功率：4×3354千瓦。2020年3月，該輪在靠泊期間發(fā)生全船跳電，40分鐘后才恢復(fù)正常供電，造成船舶失控。所幸船長(zhǎng)采取緊急拋錨方式，避免了碰撞事故發(fā)生。（2）原因調(diào)查。該輪在碼頭前沿準(zhǔn)備靠泊時(shí)，由于440伏電源絕緣異常下降，觸發(fā)對(duì)發(fā)電機(jī)組、電站和電網(wǎng)的安全保護(hù)，出現(xiàn)了電站跳電。為了控制船舶，船長(zhǎng)緊急拋?zhàn)箦^，但在使用錨機(jī)拉緊錨鏈時(shí)再次發(fā)生了跳電。在經(jīng)過(guò)多次供電和自動(dòng)跳電操作后，船員切斷左錨機(jī)電源，船舶恢復(fù)正常供電。船員在后續(xù)檢查中發(fā)現(xiàn)，左錨機(jī)電機(jī)已經(jīng)燒損，如圖3所示。經(jīng)安檢員檢查和驗(yàn)船師檢驗(yàn)確認(rèn)，該船主電源由于位于艏甲板的左錨機(jī)電動(dòng)馬達(dá)短路，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生瞬時(shí)沖擊，導(dǎo)致主電源觸發(fā)安全保護(hù)，自動(dòng)應(yīng)急停止了運(yùn)行中的主發(fā)電機(jī)。船舶440V電源絕緣異常下降、跳電和后續(xù)無(wú)法供電均因左錨機(jī)電機(jī)的故障導(dǎo)致。（3）延伸分析。進(jìn)一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2020年3月9日15：50觸發(fā)“W2DECKMACHABNORMAL”、“LVSWITCHBOARDABNORMAL”、“LVSB440VLOWINSULATION”等警報(bào)，其中“W2DECKMACH”指左錨機(jī)。在同日15：55，“W2DECKMACHABNOR-MAL”自行復(fù)位。船員據(jù)此認(rèn)定為誤報(bào)警，未派員查明原因并采取措施。而在3月8日19：58，“W2DE-CKMACHABNORMAL”也曾在11秒鐘內(nèi)激活并自行復(fù)位，船員同樣未采取任何行動(dòng)。甲板機(jī)械電動(dòng)馬達(dá)具有的低轉(zhuǎn)速、大扭矩、大電流等特點(diǎn)注定了該類馬達(dá)為適應(yīng)性好、耐用性強(qiáng)的電器設(shè)備。盡管該馬達(dá)控制系統(tǒng)包含了短路、過(guò)載、缺相等保護(hù)，但一般響應(yīng)時(shí)間大于電網(wǎng)保護(hù)的響應(yīng)時(shí)間，導(dǎo)致在該馬達(dá)安全保護(hù)觸發(fā)之前就造成電網(wǎng)因瞬時(shí)異常過(guò)電流引起跳電。該輪是2019年5月交船的新船，船舶的硬件和控制系統(tǒng)經(jīng)磨合逐漸趨于最佳狀態(tài)。不常見(jiàn)的甲板機(jī)械馬達(dá)出現(xiàn)故障預(yù)警時(shí)，如果船員不夠?qū)I(yè)、不夠認(rèn)真，就會(huì)錯(cuò)過(guò)糾錯(cuò)機(jī)會(huì)，導(dǎo)致更嚴(yán)重的后果。

二、警報(bào)系統(tǒng)的應(yīng)用

根據(jù)《2009年警報(bào)器和指示器規(guī)則》可知，警報(bào)系通告需要注意的異常情況和狀態(tài)。警報(bào)按優(yōu)先順序分為4種：緊急報(bào)警、報(bào)警、警告和當(dāng)心。指示機(jī)器和電氣設(shè)備故障或其他異常狀況的警報(bào)應(yīng)為僅次于緊急報(bào)警的報(bào)警級(jí)別。機(jī)器和電氣設(shè)備故障報(bào)警可分為設(shè)備故障報(bào)警和部分運(yùn)行參數(shù)異常報(bào)警。當(dāng)設(shè)備故障報(bào)警出現(xiàn)后，該設(shè)備必須停止運(yùn)行或減低性能運(yùn)行。如鍋爐極低水位報(bào)警，采用自動(dòng)停爐的方式保護(hù)鍋爐不被燒損。又如，主機(jī)滑油低壓，采取主機(jī)自動(dòng)停車或自動(dòng)降速運(yùn)行方式保護(hù)主機(jī)不發(fā)生嚴(yán)重故障。當(dāng)運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)程報(bào)警出現(xiàn)時(shí)，設(shè)備的溫度、壓力、絕緣、振動(dòng)等參數(shù)變化偏離正常值，并超過(guò)報(bào)警值。通常這些設(shè)備仍然可以在短期內(nèi)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，值班人員應(yīng)盡快查明原因并將這些設(shè)備參數(shù)調(diào)整到正常范圍內(nèi)，否則情況可能進(jìn)一步惡化，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。如主機(jī)出現(xiàn)排煙溫度升高，并超過(guò)報(bào)警值時(shí)觸發(fā)警報(bào)，但此時(shí)主機(jī)仍可正常運(yùn)轉(zhuǎn)，若值班人員不及時(shí)查明排煙溫度升高的原因并進(jìn)行維修或調(diào)整，持續(xù)升高溫度的主機(jī)排煙將會(huì)使主機(jī)排氣閥、廢氣渦輪增壓器等受到重大影響，直至主機(jī)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。上述兩個(gè)機(jī)電設(shè)備故障的案例，實(shí)質(zhì)上是在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)了與運(yùn)行參數(shù)異常的警報(bào)，警報(bào)出現(xiàn)時(shí)未直接影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但船員未及時(shí)排除警報(bào)并查找警報(bào)觸發(fā)的原因，致使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況持續(xù)惡化，導(dǎo)致在船舶靠離泊關(guān)鍵時(shí)間突發(fā)故障，嚴(yán)重影響船舶安全運(yùn)行，造成嚴(yán)重安全后果。

三、案例建議與思考

隨著船舶工業(yè)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，越來(lái)越多新興的自動(dòng)化技術(shù)在船舶得到廣泛應(yīng)用，其中很多新技術(shù)出現(xiàn)在高級(jí)船員取得適任證書(shū)之后，如果船員知識(shí)更新培訓(xùn)不到位，或者船員自學(xué)能力不強(qiáng)，不能很好地熟悉新設(shè)備的應(yīng)用和管理，就會(huì)對(duì)船舶安全構(gòu)成很大的隱患。因此，航運(yùn)院校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、航運(yùn)公司等應(yīng)加強(qiáng)船員知識(shí)更新培訓(xùn)，確保船員熟悉關(guān)鍵設(shè)備的管理要點(diǎn)和應(yīng)急處置。另外，船員的責(zé)任心對(duì)船舶安全管理至關(guān)重要，甚至超過(guò)設(shè)備本身。機(jī)電設(shè)備突發(fā)故障有時(shí)毫無(wú)跡象可尋，但更多的時(shí)候會(huì)通過(guò)警報(bào)、異響、震動(dòng)、壓力或溫度變化等預(yù)警。上述兩個(gè)案例中，如果船員在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備出現(xiàn)警報(bào)后，能盡責(zé)履職，并及時(shí)處理各種警報(bào)，認(rèn)真做好抵（離）港檢查，就會(huì)避免事故或險(xiǎn)情發(fā)生。

四、結(jié)語(yǔ)

在船舶管理方面，特別是船員在關(guān)鍵操作方面存在明顯缺陷將會(huì)給船舶安全帶來(lái)隱患，如果處理不當(dāng)，將可能造成嚴(yán)重后果。建議航運(yùn)公司和船檢機(jī)構(gòu)加強(qiáng)船舶關(guān)鍵設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)和船員故障處理的驗(yàn)證，加強(qiáng)對(duì)船舶重要設(shè)備警報(bào)的及時(shí)處理和關(guān)鍵設(shè)備及部件的定期維護(hù)保養(yǎng)檢查。

作者:楊海兵 趙林 單位:浦東海事局