船舶柴油機(jī)浸水事故應(yīng)急措施和檢修方法

裴正強(qiáng)，李 萌，張延亮

(1.中國(guó)外運(yùn)長(zhǎng)航集團(tuán)有限公司，北京 100029；2.交通運(yùn)輸部海事局，北京 100736；3.北京奧城五合置業(yè)有限公司，北京 100029)

柴油機(jī)在運(yùn)行管理過程中，經(jīng)常會(huì)遇到自帶冷卻水管路破損、所在區(qū)域消防噴淋釋放、周圍管路損壞等突發(fā)情況，造成柴油機(jī)機(jī)體各部位浸水。如果處理不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致重大機(jī)損事故。

1 柴油機(jī)浸水的直接原因

柴油機(jī)浸水的直接原因是以自身或周圍環(huán)境中的水(海水或淡水)為運(yùn)行介質(zhì)的管路、罐體、儲(chǔ)存柜等在意外情況下出現(xiàn)破損，向外滴漏、噴發(fā)介質(zhì)，并致使柴油機(jī)浸水。具體情況主要包括以下幾種。

1)不同機(jī)型柴油機(jī)的自身冷卻水系統(tǒng)。大型二沖程柴油機(jī)冷卻水系統(tǒng)主要包括缸套、活塞、油頭高溫冷卻淡水管路、空冷器低溫淡水或海水冷卻管路。一些四沖程柴油機(jī)或功率較小的二沖程柴油機(jī)沒有活塞冷卻水、油頭冷卻水。當(dāng)柴油機(jī)自帶的冷卻水管路破損、法蘭連接膠圈老化損壞等時(shí)，會(huì)導(dǎo)致管路內(nèi)的冷卻水向外噴發(fā)，致使柴油機(jī)浸水。

2)為了撲滅柴油機(jī)自身或所在區(qū)域周邊火災(zāi)，柴油機(jī)頂部或周圍往往會(huì)布置以淡水為滅火劑的消防噴淋系統(tǒng)。當(dāng)柴油機(jī)或周邊發(fā)生火災(zāi)，達(dá)到消防噴淋系統(tǒng)釋放條件時(shí)，消防噴淋系統(tǒng)噴發(fā)消防水，會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)浸水。如果消防噴淋系統(tǒng)管路銹蝕損壞或操作人員誤操作，也可能噴水或泄漏水，導(dǎo)致柴油機(jī)浸水。

3)在柴油機(jī)安裝布置時(shí)，柴油機(jī)頂部或周邊難免會(huì)有消防用海水管路、冷卻淡水或海水管路、壓載水管路等通過，或者在柴油機(jī)上部區(qū)域布置膨脹水柜等，如果這些管路銹蝕老化或者連接法蘭密封膠圈損壞等，會(huì)導(dǎo)致管路內(nèi)的淡水或海水外泄，噴濺到柴油機(jī)機(jī)體上。

2 柴油機(jī)浸水的危害

1)柴油機(jī)機(jī)體在冷卻水的冷卻下，外表溫度不高。如果遭遇噴濺水，一般情況下機(jī)體表面與機(jī)體內(nèi)部的溫差不會(huì)太大，造成的熱應(yīng)力較小，不會(huì)導(dǎo)致機(jī)體的損壞。但是柴油機(jī)排煙管及柴油機(jī)缸頭與排煙管連接部位的溫度可達(dá)200 ℃及以上，在遭遇噴濺水后局部熱應(yīng)力過高，嚴(yán)重情況下可造成排煙管或缸頭局部出現(xiàn)裂紋。

2)如果遭遇海水噴濺，機(jī)體(特別是排煙管)會(huì)加速腐蝕，需要盡快清理海水噴濺位置凝結(jié)的鹽分。

3)一部分機(jī)型的柴油機(jī)增壓器壓氣機(jī)吸口濾器沿進(jìn)氣方向有向下傾斜的角度，在柴油機(jī)停止?fàn)顟B(tài)下，一旦遇到增壓器壓氣機(jī)端浸水，水會(huì)通過空氣濾器進(jìn)入壓氣機(jī)蝸殼。如果水量很大，將進(jìn)入汽缸內(nèi)并穿過活塞環(huán)、汽缸和活塞之間間隙而滲入油底殼內(nèi)，污染滑油，還會(huì)導(dǎo)致燃燒室構(gòu)件缸頭、汽缸等產(chǎn)生銹蝕。

4)噴濺水進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)的柴油機(jī)燃燒室后，在啟動(dòng)時(shí)，如果沒有打開示功閥進(jìn)行沖車操作，倉促違章操作會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)安全閥起跳，燃燒室內(nèi)的水會(huì)通過安全閥排出。如果安全閥動(dòng)作不及時(shí)，會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)連桿受力過大而彎曲損壞，或柴油機(jī)缸頭螺絲斷裂。

5)柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下遇到噴濺水，在柴油機(jī)吸氣氣流作用下，水會(huì)通過進(jìn)氣管或掃氣箱進(jìn)入柴油機(jī)燃燒室內(nèi)。如果水量較小，只改變?cè)摳椎膲嚎s比，使壓縮比增大，從而導(dǎo)致該缸燃燒粗暴，工作不穩(wěn)定，排煙管內(nèi)有水分和水蒸氣，加速排煙管路銹蝕。如果水量大于臨界值，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)水汽缸超壓，在安裝安全閥的情況下，安全閥將釋放壓力和燃燒室內(nèi)的水；若該機(jī)型柴油機(jī)沒有安全閥，將導(dǎo)致該缸連桿彎曲損壞或缸頭螺絲斷裂而該缸缸頭與機(jī)體分離，極端情況甚至?xí)?dǎo)致缸體開裂。

6)當(dāng)水(特別是海水)噴濺到柴油機(jī)機(jī)體，浸濕柴油機(jī)各類溫度、壓力傳感器的線路或控制線路時(shí)，會(huì)導(dǎo)致短路、漏電。如果噴濺到停止的柴油機(jī)，會(huì)造成啟動(dòng)困難，甚至不能啟動(dòng)；如果噴濺到運(yùn)行的柴油機(jī)，會(huì)產(chǎn)生各類誤報(bào)警，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致緊急停車。

7)若噴濺水流到柴油機(jī)的機(jī)體內(nèi)部，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)線路繞組和勵(lì)磁線路短路，或相間、對(duì)地阻值減小，甚至導(dǎo)致運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)燒毀。

8)噴濺水通過柴油機(jī)吸氣口、進(jìn)氣管、掃氣箱、汽缸等流入機(jī)底殼內(nèi)，機(jī)底殼內(nèi)的滑油將與水混合。若柴油機(jī)有滑油循環(huán)柜，水會(huì)流入其中。當(dāng)柴油機(jī)停止時(shí)，水分會(huì)匯聚在滑油層下部；如果柴油機(jī)在運(yùn)行中，則滑油同水分混合后在柴油機(jī)機(jī)體內(nèi)循環(huán)運(yùn)行，潤(rùn)滑油會(huì)迅速乳化，乳化的潤(rùn)滑油進(jìn)入柴油機(jī)運(yùn)行部件的摩擦副內(nèi)，造成潤(rùn)滑效果不佳，嚴(yán)重情況下會(huì)導(dǎo)致柴油機(jī)軸承損壞事故。

3 柴油機(jī)浸水事故的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置措施

1)對(duì)停止的柴油機(jī)要定期巡檢，檢查柴油機(jī)機(jī)體和柴油機(jī)周圍的管路是否有破損漏水現(xiàn)象。對(duì)運(yùn)行中的柴油機(jī)，在定期現(xiàn)場(chǎng)巡檢的同時(shí)，還要關(guān)注柴油機(jī)缸套、油頭、活塞冷卻水的壓力變化，壓力異常變化往往是管路泄漏的表現(xiàn)，要及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查確認(rèn)，以便迅速掌握柴油機(jī)自身冷卻水管路泄漏情況。

2)現(xiàn)場(chǎng)巡檢或值班人員發(fā)現(xiàn)柴油機(jī)遭遇浸水狀況后，應(yīng)立即向上級(jí)或柴油機(jī)主管人員報(bào)告，同時(shí)采取現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置措施。

3)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置人員應(yīng)根據(jù)柴油機(jī)不同用途及柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，采取針對(duì)性的應(yīng)急處置措施。如果柴油機(jī)處于停止備用狀態(tài)，應(yīng)迅速用防雨布覆蓋柴油機(jī)吸氣口、發(fā)電機(jī)、控制電路等關(guān)鍵部位，同時(shí)改變噴濺水的噴射方向，使水流不要噴濺到柴油機(jī)的關(guān)鍵薄弱部位，并迅速對(duì)泄漏管路采取管路外部強(qiáng)制止漏措施或關(guān)閉泄漏管路兩端截止閥。如果柴油機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，則在完成管路止漏應(yīng)急操作后，若有備用柴油機(jī)，應(yīng)啟動(dòng)備用柴油機(jī)，停止浸水柴油機(jī)；若沒有備用柴油機(jī)，又需要持續(xù)運(yùn)行，則在沒有故障報(bào)警情況下可繼續(xù)運(yùn)行。此時(shí)要加強(qiáng)運(yùn)行狀況檢查，如果柴油機(jī)出現(xiàn)報(bào)警，應(yīng)排除故障部位，消除報(bào)警根源，并根據(jù)報(bào)警嚴(yán)重程度采取停機(jī)措施。

4 柴油機(jī)浸水事故發(fā)生后的檢查修復(fù)

當(dāng)封堵或關(guān)閉好柴油機(jī)周圍噴濺水后，應(yīng)全面檢查柴油機(jī)浸水部位和浸水情況并修復(fù)損壞部位。

1)停止?fàn)顟B(tài)下，柴油機(jī)增壓器吸氣口如果高于壓氣機(jī)蝸殼并且外端面向內(nèi)傾斜，噴濺水會(huì)通過濾器進(jìn)入壓氣機(jī)蝸殼內(nèi)。此時(shí)，應(yīng)拆解柴油機(jī)吸氣濾器進(jìn)行烘干或換新，同時(shí)泄放掉濾器與蝸殼間管路內(nèi)的存水，并打開蝸殼下部放殘閥放水，或通過其他方式抽除蝸殼內(nèi)的殘水。檢查主進(jìn)氣管道、掃氣箱和汽缸內(nèi)是否進(jìn)水。如果掃氣箱內(nèi)有殘水，要將掃氣箱內(nèi)殘水通過放殘閥泄放掉。要根據(jù)情況打開柴油機(jī)曲柄箱道門，進(jìn)一步檢查柴油機(jī)油底殼內(nèi)是否進(jìn)水，或通過測(cè)油尺吊墜涂抹驗(yàn)水膏的方式，檢查油底殼底部是否積水。如果油底殼底部有積水，應(yīng)清除干凈，并凈化或換新滑油。

2)運(yùn)行中的柴油機(jī)，由于其進(jìn)氣濾器口有大量空氣進(jìn)入吸氣管內(nèi)，造成濾器外圍空氣向吸氣口內(nèi)的流動(dòng)速度很快。濾器周圍有噴濺水時(shí)，不論吸氣濾器和吸氣管路高低位置如何，都會(huì)有大量的水被吸入壓氣機(jī)蝸殼內(nèi)，并進(jìn)入吸氣管和掃氣箱。在柴油機(jī)停機(jī)后，一部分噴濺水會(huì)聚集在壓氣機(jī)蝸殼底部，需要采取措施放掉殘水。

3)運(yùn)行中的柴油機(jī)排煙管、柴油機(jī)汽缸蓋排氣口位置等部位溫度很高，當(dāng)遇到噴濺水后，應(yīng)檢查相關(guān)部位是否出現(xiàn)熱應(yīng)力裂紋。如果出現(xiàn)損壞，應(yīng)修復(fù)損壞部位或更換部件。

4) 柴油機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)電路在遭遇噴濺水后應(yīng)進(jìn)行全面檢查，并進(jìn)行功能測(cè)試，如果出現(xiàn)短路、漏電、傳感器損壞，應(yīng)更換傳感器，修復(fù)電路。

5)在水停止噴濺后，應(yīng)盡快去掉覆蓋在發(fā)電機(jī)上的防雨布，清除發(fā)電機(jī)外殼水分。拆除發(fā)電機(jī)檢修道門，檢查是否有水漏入發(fā)電機(jī)內(nèi)部。測(cè)量發(fā)電機(jī)繞組對(duì)地電阻和相間電阻，確保繞組絕緣正常。如果發(fā)電機(jī)絕緣被破壞，應(yīng)拆除繞組并進(jìn)行清潔、烘干、浸漆等修復(fù)工作，恢復(fù)發(fā)電機(jī)的正常功能。

6)完成了對(duì)柴油機(jī)浸水的檢查、修復(fù)工作后，應(yīng)進(jìn)行啟動(dòng)運(yùn)行試驗(yàn)。啟動(dòng)柴油機(jī)前，應(yīng)打開各缸示功閥進(jìn)行沖車，防止燃燒室內(nèi)積水。沖車無異常情況后，再關(guān)閉示功閥，啟動(dòng)柴油機(jī)，要對(duì)啟動(dòng)后的柴油機(jī)機(jī)體、控制系統(tǒng)等進(jìn)行全面檢查，確保柴油機(jī)各部位功能正常。

5 防范措施

要充分認(rèn)識(shí)柴油機(jī)浸水的危害，并對(duì)柴油機(jī)噴濺水的危險(xiǎn)因素進(jìn)行充分辨識(shí)。為防范柴油機(jī)浸水事故，應(yīng)從柴油機(jī)安裝設(shè)計(jì)入手，盡量避免各類水管、水柜布置在柴油機(jī)上部或周邊近距離區(qū)域。柴油機(jī)周圍如果必須安裝管路，要盡量避免法蘭連接；如果必須有法蘭連接，應(yīng)在法蘭上安裝防噴濺帶。柴油機(jī)自帶各類冷卻水管路，應(yīng)盡量避免過多法蘭連接，并在各法蘭上安裝防噴濺帶。盡量不選用消防噴淋系統(tǒng)，而使用其它滅火系統(tǒng)。

在運(yùn)行管理中，要定期檢查柴油機(jī)帶冷卻水管路腐蝕情況，確保管路不突然出現(xiàn)腐蝕孔洞而噴水。還要確保設(shè)備管理、設(shè)備操作員工熟悉消防噴淋系統(tǒng)工作原理和檢查測(cè)試操作流程，避免誤操作而導(dǎo)致非正常噴淋水。

6 結(jié)束語

柴油機(jī)浸水事故很常見，直接原因較多，但在柴油機(jī)運(yùn)行管理過程中，只要落實(shí)各項(xiàng)防范措施基本可以避免。一旦發(fā)生柴油機(jī)浸水事故，要正確采取應(yīng)急措施，并及時(shí)檢查修復(fù)，就可以將事故損失控制在最小范圍。