导读
某年9月3日,某船的轴带发电机因为故障出现冒烟起火事故,随后对该船进行了现场检验和相关调查,分析了冒烟起火事故发生的原因,确定了损坏原因、范围、程度,并给出了预防机舱起火相关的建议,对类似的机舱起火事故的预防具有一定的指导意义。
一、故障现象及排查
某船参数如下:
船舶种类,工作船;总吨,2040t;总长,70.00m;型宽,15.00m;型深,6.80m;内燃机功率,6000.00kW (×2台)。
该船某年 9月 3日在海上航行时,在集控室值班的轮机员发现右侧可变螺距螺旋桨 (CPP) 控制故障警报、2#主柴油机转速高警报 (此时转速显示为747.9 r/min,正常转速为 600 r/min)、2#主柴油机故障停车报警,轮机员立即对2#主柴油机故障停车警报复位并通知轮机长;
紧接着,2#主柴油机NO.6、NO.3、NO.2、NO.1 缸先后出现排气高温报警,2# 主柴油机涡轮进口排气温度高报警(602℃),2#轴带发电机1#轴承高温警报(100℃),2#主柴油机监控仪电源失压警报,2#轴带发电机U相绕组温度高报警(200℃),机舱火警报警。
机舱右侧有烟雾并有异响,右侧主机轴带发电机处冒烟起火,并有异物击出。
轮机长立刻关闭主机各电源,驾驶台停主机,关闭速闭阀及通风阀,同时撤离机舱人员,封闭机舱释放CO₂灭火。
多次探火并确定火已经被扑灭后,轮机人员检查并恢复未受损的设备运转,启动左主机运转,调转航向回码头修理。
通过对某船的受损情况进行现场检验,发现轴带发电机前端、轴带发电机电缆、机舱照明、控制箱及线路被烧毁,变速箱输出轴和弹性联轴节、2#主机 NO.4 缸连杆大端轴承、2#主机 NO.5 缸连杆大端轴承、右侧主机与调速器传动齿轮啮合部位内齿轮被损坏,2#主机NO.4缸出现拉缸症状。
二、故障原因分析
经检查发现此次火灾是由于船舶航行期间主机超速运转,导致轴带发电机超过正常运转转速。
由于轴带发电机和支撑发电机转子的轴承超速运转,造成转子轴承温度过高,同时引起振动加剧,因此破坏了轴承金属材料的性能及轴承内部的润滑工况,导致转子轴承损坏。
这就造成发电机转子的轴线与发电机定子的轴线不在同一条轴线上,导致发电机转子运转不平稳,由于发电机定子与转子间的工作间隙非常小,轴线的不同轴致使发电机的定子与转子发生了摩擦,摩擦导致包覆定子线圈的绝缘材料被破坏,发电机定子线圈间发生短路,产生很大的短路电流,破坏了发电机的外壳及附近设备,同时产生大量的热能,引起发电机冒烟起火燃烧,火焰和高温破坏了机舱内的其他设备。
造成这次主机超速运转的主要原因是主机调速器啮合齿轮过度磨损。
事故发生后,通过对右主机调速器的拆解检查,发现右侧主机的调速器传动啮合齿轮组磨损严重,齿轮无法咬合,导致主机调速器无法发挥作用。
如果主机调速器处于正常的工况,调速器应该迅速降低主机的供油量,降低主机转速,减小主机负荷,从而避免事故的发生。
但是,在此次事故中由于调速器传动齿轮的严重磨损,调速器没有起到降低转速的作用,导致右侧主机超速运行,造成事故发生。
造成这次主机超速运转的次要原因是超速停车保护装置失灵。
右侧主机超速运行时,右侧主机超速停车保护装置如果处于正常的工况下,应该立刻切断右主机的燃油供应,将超速运行的右侧主机停止,但主机的超速停车保护装置没有动作,致使右侧主机不能断油停车,仍然处在高速运转的不正常状态。
三、故障排除
这次火灾造成的损失很大,烧毁的轴带发电机前端,损坏的2*主机NO.4、NO.5缸连杆大端轴承和右侧主机调速器传动齿轮,需要根据说明书和维修保养计划,解体检查确定损坏范围,更换损坏配件。
而烧毁的轴带发电机电缆以及机舱照明、控制箱、火警警报和线路,损坏的变速箱输出轴、弹性联轴节需要直接换新。
四、建议
1)切实提高船舶机舱人员消防安全意识。
为消除船舶机舱火灾隐患,通过提高人员聘用门槛,组织安全教育培训和案例事故学习,提高安全教育培训实效,加强船舶安全文化建设,完善和落实安全规章制度以及火灾防控措施等方式,切实提高船舶机舱人员消防安全的思想意识。
2)加强船舶机舱设备检查。
船舶机舱设备众多,存在大量燃油和高温热源,一旦出现故障或者泄漏,就会引发火灾。
要定期巡检和维护船舶机舱设备,必须及时更换不合格的电路、电子元器件和老化的电气设备,切实提高设备的安全可靠性,减少设备老化带来的运行故障。
此外,机舱内照明和通风也需重点检查。
照明设备的损坏或者不当使用,容易引发火灾;通风系统的堵塞或者故障,会导致机舱内空气难以控制,加速火势蔓延。
还应严格按照操作规程进行操作,避免超负荷运行、疏忽大意等不良行为,坚决杜绝违章操作。
3)加强船舶消防设备检验。
加强船员对消防设备维护保养规定的学习,加强监督审批;保障日常维保工作的完成;
加强对维护保养任务完成情况的监控,杜绝弄虚作假现象;
及时更换不合格设备,切实杜绝任何火灾隐患。
4)加强消防应急演练。
在演练中,船员可以模拟真实情况,学习正确的应急处置方法,明确演练程序和岗位分工,并加强团队协作和沟通能力。
同时,演练还可以发现和解决存在的问题,培训船员应对机舱火灾的技能和知识,不断完善应急预案和措施,提高应对突发事件的能力和效率。
原创作者系:
海洋石油工程股份有限公司 赵 磊
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