预防船舶机电设备故障专项行动进行时｜案例分析⑯——缸头空气起动阀故障引发大型主机运行异常

船舶在水上交通繁忙的港口和航道进出港过程中如发生机电设备（主推进装置、主电源、应急电源、锅炉、操舵装置）故障，会导致船舶操纵受限，极易引起险情事故。

自4月7日以来，交通运输部海事局在全国范围内开展预防船舶机电设备故障专项行动，着力降低船舶机电设备故障风险，着力防范和遏制水上交通事故发生。

专项行动中的部分案例具有一定代表性，值得我们借鉴学习。

下面，小编介绍近期发现的一起大型主机缸头空气起动阀故障，希望引起相关航运公司及船舶重视，引以为戒，强化自查自纠。

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故障情况

2024年4月，某大型散货船“S”轮进港过程中，在港内航道中突发主机缸头空气起动阀故障，导致混合燃气泄漏，气缸内燃气压力快速降低，威胁主机正常运行。值班人员通过主机监控系统发现压力异常后立即上报，该轮第一时间向海事部门报告，并在海事部门的协调下进行应急抛锚，该轮抛锚后，轮机长立即组织人员快速排查，发现主机第七缸缸头处有异味，同时观察到主机第七缸起动管表面颜色开始变色，对起动总管进行放残发现有明显的脉冲气体喷出，判断该缸缸头空气起动阀故障泄漏混合燃气，更换发生故障的主机缸头空气起动阀后，故障排除，主机恢复正常，该轮恢复进港航行并顺利靠泊。

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主机缸头空气起动阀工作原理

主机缸头空气起动阀零件图

本案例中船舶主机品牌为MAN B&W，型号为 7G80ME-C9.5型ME。主机缸头空气起动阀是大型船用二冲程柴油机起动系统的重要组成部分，主机要想运转起来，首先得有一个起动发火转速，这个起动发火转速在大型船舶一般都是由压缩空气按照发火顺序推动活塞运行，从而使主机曲轴转动起来对推进装置做功，这样船舶才能正常运行。要获得起动发火转速，一个很重要的部件就是缸头空气起动阀。每个汽缸盖上安装一个缸头空气起动阀，它们由来自起动空气分配器控制空气来控制。在主机停止、正常运行时每一缸头起动阀在弹簧的作用下，保持关闭状态，且必须密封良好。

缸头空气起动阀实物总成

当起动主机的指令发送到“ECS”（主机控制系统），“ECS”给出信号打开主起动阀，让来自空气瓶的起动压缩空气进入起动空气总管，然后到各缸起动分支管路，通过缸头内部通道到达起动阀处等待。

同时，“ECS”按照发火顺序给出信号到每一缸的两位三通电磁阀，电磁阀开启后控制空气进入空气起动阀上腔室（即上盖与活塞之间的腔室），推动活塞下行，使起动阀的阀芯下行打开起动阀，这时等待在此的起动空气进入主机气缸内部，推动主机活塞向下运动，从而使曲轴转动，通过尾轴带动螺旋桨转动，对外做功。起动周期结束后，空气起动阀活塞上方腔室的控制空气通过电磁阀的排气管排出，阀芯受弹簧作用力上行复位，起动阀关闭，防止泄漏混合燃气。

主机起动成功后，起动阀的活塞下方腔室和起动管中的的起动空气通过起动总管上的几个放残小孔缓慢排出。该小孔既可检测主起动阀漏气又可检测缸头起动阀泄漏混合燃气。

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故障根本原因探究

故障发生后，海事执法人员对该轮开展了PSC检查，重点检查了轮机部船舶维护保养计划、相关设备维护保养工作记录及缸头空气起动阀保养说明书等得出：发生故障时，主机运行总时间为40118小时，上次对主机缸头空气起动阀进行拆检保养时主机运行总时间为34261小时，距离上一次空气起动阀拆检保养以来主机刚运行5857小时，距离空气起动阀保养说明书规定的保养时间12000小时尚有很长时间。

海事执法人员和轮机部人员经过仔细测量、对比分析以及商讨研究后，一致认为：

1.上次保养时，起动阀阀芯的两个锁紧螺栓未按要求安装防松垫圈；

2.上次保养时，故障空气起动阀阀芯的两个锁紧螺栓没有按规定扭矩锁紧。基于以上条件，又经过几千小时主机运行产生的震动作用下，两个螺栓慢慢开始松动，直到发生故障时螺栓顶住盖子。其中一个螺栓（见上图中的1号螺栓）刚好在靠泊途中松到某一个位置并顶在上盖底部，这个位置能让阀芯卡在开启位置从而让阀芯关闭不严，导致混合燃气泄漏。

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安全管理建议

船舶主机运行的稳定性与可靠性直接影响着船舶的营运安全。针对上述案例，为避免因同类问题导致机电设备故障再次发生，建议有以下三点：

（1）航运公司和船舶应高度重视船舶维护保养工作。船舶的主机、发电机、锅炉以及舵机等机电设备是船舶正常运转的关键，为确保这些船舶的长期可靠运行，船舶应根据设备使用说明书等资料制定船舶维护保养计划，并定期对设备进行检查和维护保养，对一些细小但关键的部位要仔细认真检查。

（2）航运公司应加强机电设备维护保养管理状况的监控与岸基支持。岸基人员应定期对船舶开展登轮检查，并与船员保持良好沟通，定期组织培训，提高船员对船舶机电设备运行原理以及运行状况的重视程度，提升船员的操作技能。

（3）船员应加强对机电设备原理的学习。责任船员应对自己所管理的机电设备使用说明书进行认真学习，提升对机电设备原理的理解，当发现机电设备故障时，能够及时排查出可能的故障原因，并逐个排除，发现故障真正原因，并能够尽快消除故障。

原标题：《预防船舶机电设备故障专项行动进行时｜案例分析⑯——缸头空气起动阀故障引发大型主机运行异常》

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