在船上，生活區(qū)中央空調(diào)很多采用單獨(dú)的空調(diào)海水泵提供冷卻水。由于海水的腐蝕性，用于換熱的冷凝器常會(huì)出現(xiàn)腐蝕滲漏冷劑問(wèn)題，特別是在海水壓力不足情況下，冷凝器內(nèi)部的換熱管很容易在高溫和海水腐蝕的雙重破壞下發(fā)生泄漏，我司某船空調(diào)系統(tǒng)就出現(xiàn)過(guò)1次典型的冷劑泄漏問(wèn)題，本文站在設(shè)備管理者的角度，對(duì)整個(gè)檢漏過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)描述，在紀(jì)實(shí)中總結(jié)問(wèn)題排查經(jīng)驗(yàn)，希望給同行處理類(lèi)似問(wèn)題以參考。1 故障現(xiàn)象某船為18萬(wàn)噸級(jí)散貨船，生活區(qū)中央空調(diào)，型號(hào)SMC 106 S，生產(chǎn)廠家YORK(SABROE) DENMARK，系統(tǒng)主要部件有1臺(tái)四缸柱塞式壓縮機(jī)、1臺(tái)海水冷卻的管殼式冷凝器、2臺(tái)蒸發(fā)器、2只膨脹閥、1臺(tái)空調(diào)海水泵?？照{(diào)蒸發(fā)器、冷凝器、風(fēng)箱等安裝在生活區(qū)一層的空調(diào)間內(nèi)，1臺(tái)離心式空調(diào)海水泵布置在機(jī)艙底層。某日，船舶空載行駛在蘇拉威西海，空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)自動(dòng)停車(chē)，船員隨即對(duì)壓縮機(jī)和馬達(dá)進(jìn)行了常規(guī)檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常，為進(jìn)一步排查故障原因，手動(dòng)啟動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)，待工況穩(wěn)定后發(fā)現(xiàn)低壓壓力指示僅為0.8 bar(1 bar=0.1 MPa），高壓指示12.0 bar，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不到5 min，因低壓降到停車(chē)設(shè)定值而自動(dòng)停止運(yùn)行。船上據(jù)此判斷空調(diào)壓縮機(jī)自動(dòng)停車(chē)是由吸入壓力低、系統(tǒng)里缺少冷劑引起的。船員本能通過(guò)位于冷凝器和干燥器之間的多用通道向系統(tǒng)里補(bǔ)加1罐冷劑R404a，約10.9 kg。再次啟動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)，工況穩(wěn)定后，低壓指示2.3 bar（正常的低壓保持在4.0 bar左右），高壓指示16.0 bar。此時(shí)檢查設(shè)備工況正常，因只為在運(yùn)行中檢查泄漏點(diǎn)，就未繼續(xù)添加冷劑，隨后使用常用的肥皂水查找滲漏位置，經(jīng)過(guò)對(duì)各個(gè)壓力表接頭、進(jìn)出口閥、壓縮機(jī)缸頭、軸封檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的泄漏點(diǎn)，空調(diào)繼續(xù)運(yùn)行。第2天早上，主管人員檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，空調(diào)低壓降至2.0 bar，高壓也有所降低。問(wèn)題現(xiàn)象更加明顯，低壓值的持續(xù)降低表明系統(tǒng)中的冷劑在泄漏，需要進(jìn)一步查找泄漏點(diǎn)。2 船上的故障排除過(guò)程冷劑滲漏是空調(diào)制冷系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題，在泄漏點(diǎn)的排查上，查漏的習(xí)慣性思維是由簡(jiǎn)到難，一般都是從操作簡(jiǎn)單、泄漏可能性最大的地方查起。船上的查漏過(guò)程如下。1）啟動(dòng)壓縮機(jī)后，船上使用肥皂水、電子檢漏儀對(duì)壓縮機(jī)上的高低壓力表接頭以及進(jìn)出口閥、壓縮機(jī)軸封、多用通道、膨脹閥、冷凝器安全閥等敏感地方進(jìn)行常規(guī)檢查，這些地方都是最可能的泄漏點(diǎn)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)出口閥閥桿與壓蓋之間有氣泡慢慢冒出，進(jìn)一步檢查閥的壓蓋略有松動(dòng)，隨即上緊壓蓋滅漏（見(jiàn)圖1）。雖然找到了1個(gè)滲漏點(diǎn)，但船上認(rèn)為這個(gè)點(diǎn)肯定不是引起冷劑泄漏的主要原因，應(yīng)該還有其他泄漏點(diǎn)。
2）查漏需要進(jìn)一步擴(kuò)大范圍，接下來(lái)船員對(duì)膨脹閥后進(jìn)入2臺(tái)蒸發(fā)器前的一排排小細(xì)管進(jìn)行仔細(xì)檢查，見(jiàn)圖2。這些蒸發(fā)器管路非常細(xì)，并且固定蒸發(fā)器的底座已經(jīng)嚴(yán)重銹蝕，在船舶航行中這些多組細(xì)管有明顯的振動(dòng)，因此懷疑細(xì)管焊接處有可能振裂，檢查結(jié)果出乎船員意料，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何泄漏跡象。
3）空調(diào)系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和膨脹閥四大部分組成，到目前還剩冷劑管路和冷凝器沒(méi)有檢查。船上通過(guò)查閱空調(diào)檢修記錄本得知冷凝器到膨脹閥之間的管路出現(xiàn)過(guò)嚴(yán)重腐蝕，于是船上扒開(kāi)冷劑管路的保溫層，對(duì)管路進(jìn)行檢查（見(jiàn)圖3），但是也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)。
4）經(jīng)過(guò)整整2天的查漏，仍沒(méi)有找到真正的泄漏點(diǎn)，壓縮機(jī)的低壓此時(shí)已經(jīng)降到1.2 bar，越來(lái)越接近0.6 bar的低壓停車(chē)的設(shè)定值了，但現(xiàn)象表明泄漏還在繼續(xù)。最后，船上把焦點(diǎn)放在冷凝器上。于是把冷劑回收到冷凝器（冷凝器和儲(chǔ)液器為一體）中，停掉壓縮機(jī)，關(guān)掉系統(tǒng)中的所有閥，將冷凝器完全隔離，然后停掉空調(diào)海水泵，打開(kāi)冷凝器的海水側(cè)前后端蓋。冷凝器是老式的管殼式換熱器，冷劑在殼體內(nèi)流動(dòng)，冷卻海水在管子內(nèi)流動(dòng)，船員將一根管子的一端用手指堵住，在另一端端口刷肥皂泡。管子外壁與殼體之間儲(chǔ)存的是冷劑，管子內(nèi)流動(dòng)的是冷卻海水，若是管子破裂，冷劑肯定會(huì)從管壁外漏到管內(nèi)，然后頂破管子一端的肥皂泡兒，利用這種簡(jiǎn)單有效的方法對(duì)這些管子逐一排查。最后終于找到冷凝器最上一排的右起第二根水管泄漏，見(jiàn)圖4。
找到泄漏位置，隨即展開(kāi)滅漏。船員使用帶有錐度的銅堵頭封堵這根水管，滅漏后再次對(duì)封堵的管子進(jìn)行查漏，確認(rèn)封堵效果良好無(wú)泄漏。修復(fù)完工后向系統(tǒng)里補(bǔ)加了2瓶冷劑，共計(jì)21.8 kg。啟動(dòng)壓縮機(jī)，低壓指示3.8 bar，高壓指示16 bar，其他各工況參數(shù)均正常，空調(diào)系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。完成滅漏，船上認(rèn)為問(wèn)題徹底解決了，可問(wèn)題又再次出現(xiàn)。2個(gè)月后某天，主管人員早晨檢查發(fā)現(xiàn)空調(diào)的低壓壓力由前一天晚上的3.8 bar降到3.6 bar，高壓也由16.0 bar降到15.4 bar。泄漏的再次出現(xiàn)，船員第一反應(yīng)為冷凝器的再次泄漏。隨后用上次同樣的檢漏方法找到了新漏點(diǎn)，這次泄漏的管路是最上排左起第1根，仔細(xì)觀察對(duì)比發(fā)現(xiàn)這2次的泄漏共同之處是2根管路都位于最上1排，見(jiàn)圖5。
間隔短短2個(gè)月，冷凝器先后出現(xiàn)了2次泄漏，懷疑是內(nèi)部管路普遍腐蝕。如果是這樣，那為何泄漏管路偏偏都是最上排？這2次貌似巧合的泄漏背后應(yīng)該有著某種內(nèi)在的聯(lián)系。有了第一次的滅漏經(jīng)驗(yàn)，第二次就輕車(chē)熟路了。滅漏后再次運(yùn)行空調(diào)壓縮機(jī)，待壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定后，船員進(jìn)行了更為仔細(xì)的工況檢查，最后發(fā)現(xiàn)冷凝器頂部的殼體溫度有些燙手，由此判斷這2根冷凝器上部的管路泄漏都應(yīng)該是由頂部過(guò)熱引起的。冷凝器換熱效果差，首先懷疑冷凝器水管臟堵，但實(shí)際上冷凝器海水面已經(jīng)清通過(guò)幾次了，此時(shí)目光集中到了海水泵上，懷疑海水泵打壓效果差。在關(guān)閉海水泵進(jìn)出口閥時(shí)，發(fā)現(xiàn)海水泵進(jìn)口蝶閥卡在半開(kāi)位置，關(guān)不嚴(yán)也打不開(kāi)，沒(méi)辦法只好關(guān)掉海水管隔離閥。接下來(lái)當(dāng)拆開(kāi)海水泵殼時(shí)，眼前的一幕讓現(xiàn)場(chǎng)人員驚呆了：海水泵的上端蓋已經(jīng)發(fā)生了嚴(yán)重的氣蝕，氣蝕部位見(jiàn)圖6。
問(wèn)題終于明朗，泵殼氣蝕引起海水泵打水壓力低使得冷凝器內(nèi)部管路長(zhǎng)期過(guò)熱，最終導(dǎo)致冷凝器上部管子泄漏。因船上沒(méi)有備件，只能臨時(shí)使用氣焊對(duì)氣蝕嚴(yán)重的部位進(jìn)行堆焊、打磨修復(fù)，大體恢復(fù)端蓋的內(nèi)部形狀和尺寸，修復(fù)后組裝海水泵啟動(dòng)試驗(yàn)，海水泵出口壓力4.2 bar（修復(fù)前3.7 bar），效果比預(yù)期的要好，檢查冷凝器外殼上下部溫度一致，頂部發(fā)燙現(xiàn)象消失。至此，空調(diào)系統(tǒng)泄漏原因歷時(shí)2個(gè)月排查，最終徹底解決。3 故障原因分析這次冷劑泄漏的故障排查幾經(jīng)周折，處理過(guò)程中走了些彎路，也給諸多警醒。將這次典型的泄漏事件前后串起來(lái)，推斷出冷凝器泄漏的前因后果：在之前的某次海水泵解體后，復(fù)位時(shí)泵進(jìn)口蝶閥沒(méi)有完全打開(kāi)，導(dǎo)致海水泵長(zhǎng)時(shí)間在吸入口流量不夠的工況下工作，使得離心式海水泵內(nèi)部流道出現(xiàn)了嚴(yán)重的氣蝕現(xiàn)象。長(zhǎng)時(shí)間的氣蝕導(dǎo)致殼體腐蝕、沖刷剝落，漸漸地海水泵效率降低，最終導(dǎo)致冷凝器上部的管路內(nèi)不能充滿海水，而高溫高壓的氣態(tài)冷劑在冷凝器殼體里是從上往下流動(dòng)的，可以說(shuō)冷凝器最上一排的管子外壁最先受到高溫高壓氣態(tài)冷劑的沖刷，而管路內(nèi)部由于水量小而不能提供足夠的冷卻，也就是說(shuō)最需要冷卻的管路其冷卻效果卻最差，這使得冷凝器頂部過(guò)熱，時(shí)間一長(zhǎng)最上一排的管子最先出現(xiàn)高溫腐蝕而泄漏，上文前后2次泄漏都出現(xiàn)在最上一排管子上，就是這個(gè)原因。4 結(jié)束語(yǔ)縱觀整個(gè)故障排查處理過(guò)程，除了當(dāng)事船員的執(zhí)著精神，也有千方百計(jì)修復(fù)設(shè)備的強(qiáng)烈愿望，這些是值得稱贊的，但從專業(yè)角度來(lái)看，船上管理者沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷凝器頂部的異常過(guò)熱，沒(méi)有檢查到空調(diào)海水泵出口壓力低的異常，這實(shí)屬不該。雖然這次冷劑泄漏情況較復(fù)雜，但在第一次發(fā)現(xiàn)冷凝器泄漏時(shí)，應(yīng)該進(jìn)一步查找引起泄漏的原因，而不是僅完成滅漏。另外，整個(gè)查漏過(guò)程也是地毯式的，沒(méi)有通過(guò)泄漏現(xiàn)象第一時(shí)間縮小查漏范圍，這些都是當(dāng)事人員需要反思的，也是今后處理類(lèi)似問(wèn)題要吸取的教訓(xùn)。船舶空調(diào)系統(tǒng)冷劑泄漏有很多種情況，本文的冷劑泄漏案例較為典型。一次小小的操作失誤或是日常設(shè)備檢查中不經(jīng)意間的疏忽都有可能埋下事故的禍根，一個(gè)不起眼的小問(wèn)題很有可能釀成大的機(jī)械事故。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，80%的機(jī)械事故都是由人為因素造成的。因此，設(shè)備管理者要多從自身找原因，查找管理中存在的問(wèn)題，將事故率降到最低，真正做到防微杜漸。參考文獻(xiàn)： [1]崔志軍.某船空調(diào)系統(tǒng)冷劑泄漏排查紀(jì)實(shí)[J].航海技術(shù),2022,No.253(01):58-60. 作者簡(jiǎn)介： 崔志軍，輪機(jī)長(zhǎng)，中遠(yuǎn)海運(yùn)散貨運(yùn)輸有限公司
|
