李昂

摘 要：船舶冷藏冷冻系统的运行过程中，压缩机主要由四部分组成：第一部分是汽缸部分，其作用是对气体进行压缩;第二部分是由曲轴、连杆、十字头等组成的传动部分;第三部分是机身部分;第四部分包含一些辅助设备，气体净化装置、气体和压缩机冷却装置、润滑油循环装置、流量调节装置等。如果存在高冷却水温度和大冷量热负荷，则能确保制冷系统的正常稳定运行，发挥出良好的冷却效果。

关键词：船舶制冷系统;故障诊断

远洋船舶由于航程远，船用冷库系统作为维持船舶生存条件之一，就显得尤为重要，现将冷库常见故障诊断及排除，简单整理如下：

一、壓缩机吸气带液、制冷量低的问题

在冬季，水温会因为外界温度影响普遍较低。在制冷机的温度到达制定值后，压缩机将自然而然到达关闭状态，但制冷系统在排气压力和排气温度等参数方面，还存在设定值的偏差。机组人员如果没有发现这些偏差，没及时对参数设定进行更改，调整供水量，就会造成吸气和带液体的故障发生，使工作中的压缩机带液和吸气现象更严重，直接对压缩机造成损坏，令整个制冷系统瘫痪。

造成这种故障的原因，主要是冷冻室和冷藏室共用了一个相同的冷凝水箱，和水冷却系统没有分开，当其中一个制冷装置出现故障，冷凝量大大减少，就会导致停机运行。

目前我们在机器最开始启动时，还是运用人工调节的方法，去调节水流量，可一旦冷凝负荷变化很大，系统就不能自动化了。为了确保制冷系统，可以在不一样的冷凝负荷和冷却水温度的条件下安全工作，可用以下方案来改进设计：截止阀用电动三通调节阀代替，通过PLC来实现电动三通调节阀的开度，每当发生标准值和排期压力的偏差，PLC将会马上检测到，给出指令，实现开度的调节，以确保整个制冷系统的稳定运行。

二、振动噪声大，分析及解决方法

在船舶制冷系统运行期间，会产生很大的振动噪音。噪音通过船体为介质传播，直接影响船员们的正常工作和生活。长期下去会对他们心理和身体健康，产生的严重影响。所以，一些改进和优化措施必须要运用起来，将振动水平和噪音降低，确保船员们有一个良好的工作环境。

制冷系统运行期间，噪音的产生有两个原因：第一，虽然压缩机安装过程中，配备了橡胶减震器，但由于机组和船体之间是刚性连接，所以仍然难以避免噪声;第二，往复式压缩机作用于制冷系统和振动源，它在工作过程中振动水平就不算低，在机械冲击和气流的作用下，进气阀和排气阀又会产生很大的噪音。

针对这些问题，首先应对振动源进行处理，往复式压缩机将被漩涡式压缩机取代，使压缩机的振动和噪声，得到有效的控制;其次在压缩机与机架之间，机架和船体之间，冷却风扇与船体之间采用弹性安装，也能有效控制振动传播路径;最后增加冷却风扇叶轮直径，降低电机转速，改善传热，从而也能减少振动噪音。

三、整个冷库的温度降不下来，故障分析和处理

当发现制冷单元的制冷性能下降时，应立即对压缩机的吸入排除压力表进行检查。

（1）如果冷却效果突然下降且吸气压力低，原因是：系统制冷剂不足，制冷剂蒸发量太小，吸气过热，吸入温度升高;或者由于海水温度突然下降，冷凝压力过低，液体管堵塞，加注制冷剂后油箱出口阀无法打开;也可能是活塞环和气缸磨损严重，刮板环反转或破裂;还有低压管道设计不当，油不能被带回曲轴箱并积聚，也会出现上述情况。

（2）如果吸气压力过高而排气压力低，原因是：制冷压缩机出现故障，应立即拆除压缩机，通常是压缩机吸气和排气阀坏了，压缩机容量调节机构有故障，不能装载气缸，活塞环或活塞杆断裂，导致活塞落入曲轴箱。

（3）如果排气压力过高，原因是：进入冷凝器的水量太少或水温过高，冷凝水管太厚或冷凝器盖过短。

（4）如果制冷机组的冷却效果，在一段时间内缓慢下降，则应根据压缩机吸入和排出压力的变化，判断制冷剂是否不足，冷凝器是否污脏，以及压缩机内部有没有泄漏。

（5）如果吸入压力正常，相应的排气压力低，则可能是压缩机的内部泄漏，引起压缩机的频繁启动和停止，应立即拆除压缩机。

四、单冷库温度降不下来，故障分析和处理

在具有一个机器和多个组的制冷装置中，如果只有一个冷藏箱没有降温，原因如下：膨胀阀前的过滤器堵塞，导致冷剂的制备不充分;吸入压力太低，导致制造介质减少，电磁阀不能打开;吸气压力太低，冷却效果降低，磁力库的冷风机不能循环，造成蒸发器空气冷却器堵塞，蒸发器的热交换能力下降;吸入压力过低，使冷却效果变差。

当单冷库发生故障时，处理方法如下：

首先，运用排除法，根据以往的经验，大致判断故障出现的部位。

其次，从整体到局部分析故障，根据故障现象，使用测试介质设备或组件，找出故障具体位置。

第三，在排除故障时，既要考虑单个部分的故障，又要联系整个系统去考虑。在消除其他可能性之前，不要盲目拆卸，否则不一定会发现毛病，还会产生新的故障，给判断带来新的困难。

第四，加强日常维护管理，严格按照操作程序进行。适当的维护和管理，可以最大限度地防止故障的发生。

五、冷却水系统，典型故障分析

（1）吸入管是整个海水冷却系统的第一部分，也是故障率高的部分。如果海底门过滤器堵塞，压力和流量这些参数，在寒水泵中都会大幅度的下降。因此应注意定期清洗海底门过滤器，以确保系统的正常运行。

（2）主海水冷却泵，整个海水冷却系统中，海水流动都归功于它。它从一个开放的船舶水箱中抽取海水，并将其泵入中央冷却器，以冷却低温淡水，然后让海水流出体外。因为大量的离心泵组成了主要的海水泵，所以海水冷却泵故障一般是：泵吸口附近以及叶轮汽蚀;或者当海水泵空化时，泵的噪音和振动增加，流量降低，海水泵吸入排除压力变小，中间冷却器流体的压力和流速都减小，那么中央冷却器的冷却温度，就达不到要求，会使流出来的物体温度不在指定要求范围。

（3）中央冷却器是直接与海水接触，并帮助淡水降温的装置。由于直接与海水接触，容易造成污垢堵塞，极易发生故障。通常将中央冷却器的故障类型分成两种：低温淡水侧的堵塞和海侧的堵塞。因为低温淡水时，低温淡水测的液体介质没有杂质和腐蚀性，因此问题出现的次数较少。当中央冷却器的海水侧堵塞时，海水泵的吸入压力保持不变，排出压力略微增加，导致入口處压力升高，出口压力处降低，出口处海水的温度升高。低温淡水出口处的温度和压力也会增加。

（4）管道泄漏，是船用冷却系统的常见故障之一。这主要是因为使用冷却系统，使海水加深了管道的腐蚀，导致管道泄漏。当管道发生泄漏时，冷却海水的压力和流量在管道中都会减少，从而导致冷凝器冷却能力不足。

六、膨胀阀，典型故障分析及处理

热力膨胀阀是安装在储液器和蒸发器之间的一个核心部件，也是发生故障频率最高的地方。常见的故障有：（1）开度调节太小，流通量不足。表现为压缩机的吸入压力低，压缩机运转频繁，对温度的调节不明显。如果此时制冷剂不足，即使增大开度，故障依旧存在，应向系统补充冷剂。（2）开度调节过大，冷剂流量远超热负荷，冷剂在蒸发器出口的过热度过小。具体表现为：压缩机低压吸气管路和缸头结霜，甚至发生液击。该故障常见原因是阀针过长，造成开度失控，调节弹簧折断，膨胀阀无法进行自动调节。若膨胀阀更换后，故障仍无好转，应立刻检查感温包的位置。膨胀阀切勿随意调节其开度，同时调节过程中幅度应适中，不能过大也不能过小，待稳定后再进行调节，每次调整都应该做好标记。

七、蒸发器，故障分析及解决

蒸发器作为制冷装置的四大核心部件之一，它的作用是毋庸置疑的，只有蒸发器和压缩机合理搭配时，才能最大程度发挥出制冷系统的功效。

常见的故障有：（1）蒸发器盘管，表面严重结霜;（2）无法降低被冷却对象的温度;（3）自动调节元件，无法进行自动调节。

导致蒸发器表层结霜的原因，也有很多：（1）被调节对象的环境湿度大，如库内积水，冷凝水无法正常排出;储存的粮食水果等的自身呼吸作用，产生水分，增大了冷库内的空气湿度;冷风机送风温度过低等。（2）在空调装置中，如果蒸发器表面结霜严重，立刻清洗空气滤网，加强空气流通，尽可能减少水分在蒸发器上的停留。（3）融霜装置无法正常工作。蒸发器冷却盘管表面，出现薄霜层是正常的，但是当结霜现象加重时，应停止使用该冷库。用热水进行人工融冰，打开冷风机，从底部排水孔排出冷凝水，直到蒸发器表面无水分，底部无冷凝水后，再重新开启使用冷库。

最后，当船舶的冷库设备发生故障时，为了避免减少判断错误，一定不要盲目推进，通过故障现象了解其本质。当然这也需要我们平时熟练掌握系统基本知识和原理，掌握各种温度和压力参数，认真做好笔记，归纳出故障的常见现象以及产生机理，当出现故障时才能快速及时的做出判断，缩短维修时间。

参考文献：

[1]林颖毅.船舶冷库故障实例分析与处理[J].中国修船，2012，25（3）.

[2]刘海鑫.船舶冷库制冷系统的改进设计研究[J].船舶科学技术，2019，31（12）.

[3]王欢.船舶压缩制冷装置故障诊断专家系统的设计[J].武汉船舶职业技术学院，2012，4.

[4]刘俏苑.小型船舶冷库制冷系统的改进设计研究[J].中国高新区，2017.

[5]单海校.船舶冷库技术的发展探讨[J].科技资讯，2011.