1. สภาพเรือและกระบวนการเกิดอุบัติเหตุ
"Qin Gang 12" เป็นเรือลากจูงชายฝั่งที่สร้างขึ้นโดยอู่ต่อเรือเกาะอิชิกาวะในประเทศญี่ปุ่นในปี พ.ศ. 2526 เครื่องยนต์หลักเป็นเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่ 8DSM-26 จำนวน 2 เครื่องที่มีกำลัง 1176 × 2 กิโลวัตต์ และเครื่องยนต์โรตารี่คือ DP40E
ตลอดระยะเวลา 20 ปี เครื่องยนต์หลักของเรือทำงานสะสมมากกว่า 28,000 ชั่วโมง และร่องแหวนที่หัวลูกสูบสึกหรออย่างรุนแรง โดยเกินค่าขีดจำกัดบน (0.30 มม.) ที่ระบุไว้ในคู่มือ
ดังนั้น ในวันที่ 19 ตุลาคม พ.ศ. 2546 หัวลูกสูบจำนวน 5 อันในเครื่องยนต์หลักด้านซ้ายจึงได้รับการเปลี่ยน และในวันที่ 8 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2547 ในระหว่างการซ่อมเรือที่อู่ต่อเรือ Huangpu จึงได้เปลี่ยนหัวลูกสูบจำนวน 5 อันในเครื่องยนต์หลักด้านขวา
วันที่ 19 กุมภาพันธ์ เรือได้รับการซ่อมแซมและพร้อมเดินทางกลับเซินเจิ้น
เวลา 14.20 น. เตรียมรถ และเวลา 14.30 น. รถเคลื่อนตัวช้าออกจากท่าและค่อยๆ เร่งความเร็วขึ้นจนถึงประมาณ 500 รอบต่อนาที
เมื่อเรือออกจากท่า พบพารามิเตอร์การทำงานที่ผิดปกติในเครื่องยนต์หลักและเครื่องยนต์เสริม ตลอดจนอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ ในห้องเครื่อง
หลังจากออกเดินทางพบการอุดตันในวาล์วใต้ทะเลของเครื่องยนต์เสริมและปั๊มน้ำทะเลระบายความร้อน DP รวมทั้งมีรอยรั่วในท่อน้ำจืดระบายความร้อนของวาล์วไอเสียของกระบอกสูบหมายเลข 4 ของเครื่องยนต์หลักขวา
หัวหน้าวิศวกรจัดกำลังเจ้าหน้าที่จากแผนกเครื่องยนต์จำนวน 4 นาย เพื่อรับมือกับปรากฏการณ์ผิดปกติที่เกิดขึ้นขณะปฏิบัติหน้าที่
หลังจากแล่นไปเป็นเวลา 30 นาที เครื่องยนต์ซ้ายก็เร่งได้ถึง 600 รอบต่อนาที ในขณะที่เครื่องยนต์ขวาไม่เร่งเพราะต้องเบรกอินเพราะเพิ่งเปลี่ยนหัวลูกสูบและแหวน 5 อัน และยังคงแล่นต่อไปที่ 500 รอบต่อนาที
ประมาณ 10 นาทีต่อมา หัวหน้าวิศวกรได้ยินเสียง "ระเบิด" สองครั้งจากเทอร์โบชาร์จเจอร์ของเครื่องยนต์ด้านซ้าย หัวหน้าวิศวกรจึงหยุดเครื่องยนต์ด้านซ้ายทันทีแต่ไม่ได้แจ้งให้คอนโซลของคนขับทราบเนื่องจากสถานการณ์ฉุกเฉิน
หลังจากนั้น หัวหน้าวิศวกรได้จัดเจ้าหน้าที่ให้ไปเปิดเครื่องยนต์ และพบว่าเครื่องยนต์หลักด้านซ้ายไม่สามารถหมุนได้ จึงเปิดปั๊มน้ำมันหล่อลื่นเพื่อหล่อลื่นและระบายความร้อนกระบอกสูบ
ขับอีกครั้งแล้วเครื่องยนต์หลักด้านซ้ายก็จะหมุนได้
จากนั้นจึงเกิดการชนกันและเริ่มการตรวจสอบชั่วคราว
เปิดฝากล่องแขนโยกของโฮสต์ด้านซ้ายและค้นหาละอองน้ำมัน
เปิดประตูนำทางของเครื่องยนต์ด้านซ้ายจะพบเศษอลูมิเนียมที่ส่วนล่างของกระบอกสูบหมายเลข 7 และร่องรอยการดึงกระบอกสูบบนผนังปลอกกระบอกสูบ ซึ่งบ่งบอกว่ากระบอกสูบหมายเลข 7 กำลังดึง
2,การวิเคราะห์ข้อผิดพลาดและการโต้แย้ง
ในทางทฤษฎี มีหลายสาเหตุที่ทำให้เกิดการดึงกระบอกสูบ:
(1) การหล่อลื่นกระบอกสูบไม่ดี
(2) การทำงานไม่เพียงพอ;
(3) การระบายความร้อนไม่ดี
(4) แหวนลูกสูบแตก;
(5) ใช้เชื้อเพลิงคุณภาพต่ำ
(6) การทำงานเกินโหลดในระยะยาวของเครื่องยนต์ดีเซลทำให้ภาระความร้อนเพิ่มขึ้นและการขยายตัวจากความร้อนสูงเกินไป
ท่าเรือ 12 ใช้เครื่องยนต์ดีเซลเบาหมายเลข 0 และเรือเพิ่งออกจากท่า เครื่องยนต์หลักทั้งสองเครื่องได้รับการเปลี่ยนหัวลูกสูบ และเครื่องยนต์เพิ่งเริ่มเร่งความเร็วโดยไม่โอเวอร์โหลด
ดังนั้นเหตุผลที่ 5 และ 6 จึงถูกตัดออกไป
เครื่องยนต์ด้านซ้ายที่ประสบปัญหาการดึงกระบอกสูบคือหัวลูกสูบที่ถูกเปลี่ยนเมื่อเดือนตุลาคมปีที่แล้ว และการทำงานเสร็จสิ้นแล้ว เหตุผลที่สองก็ตัดออกไปได้เช่นกัน
เมื่อยกกระบอกสูบหมายเลข 7 ออกมาเพื่อตรวจสอบ ไม่พบการแตกของแหวนลูกสูบ และสาเหตุที่สี่ถูกตัดออกไปแล้ว
ก่อนจะยกกระบอกสูบขึ้น จะใช้ปั๊มน้ำมันหล่อลื่นเพื่อหมุนเวียนน้ำมัน และปริมาณการฉีดของแต่ละกระบอกสูบก็แทบจะเท่ากัน ไม่พบการรั่วไหล ตรวจสอบการเคลื่อนที่ของก้านสูบปลายใหญ่ และหมุดลูกสูบและปลอกลูกสูบก็ปกติทั้งคู่
นอกจากนี้ ในระหว่างการตรวจสอบการสกัดลูกสูบกระบอกสูบหมายเลข 7 พบว่ามีแหวนน้ำมัน 2 วงติดอยู่ และแหวนอากาศ 3 วงอยู่ในสภาพปกติพร้อมฟิล์มน้ำมัน สถานการณ์ข้างต้นบ่งชี้ว่าระบบหล่อลื่นอยู่ในสภาพปกติ
ดังนั้น เราจึงมุ่งเน้นไปที่สาเหตุของการระบายความร้อนที่ไม่ดีและดำเนินการวิเคราะห์และตรวจสอบอย่างละเอียดโดยอาศัยคุณลักษณะของระบบเครื่องยนต์หลักของเรือ
ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำทะเลของเครื่องยนต์หลักทั้งสองเครื่องของเรือ "Qin Gang 12" เป็นระบบคู่ขนาน ซึ่งหมายความว่าน้ำทะเลจากเครื่องยนต์หลักทั้งสองเครื่องจะระบายความร้อนให้กับตัวระบายความร้อนน้ำมันหล่อลื่นของแต่ละตัว จากนั้นจึงรวมตัวกับตัวระบายความร้อนด้วยอากาศนีออนเพื่อเข้าไปในตัวระบายความร้อนน้ำจืดที่ใช้ร่วมกันของเครื่องยนต์ทั้งสองเครื่อง จากนั้นจึงระบายออกนอกเรือ
ในระบบนี้ เมื่อแรงดันการระบายของปั๊มน้ำทะเล 2 ตัว (ปั๊มหอยโข่ง) ไม่สมดุล หรือหลังจากการซ่อมแซมระบบแล้ว ระบบจะไม่มีการระบายอากาศแยกกัน หรือเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงในสนามการไหลในระหว่างการทำงาน อาจทำให้ปลายแรงดันสูงไหลย้อนกลับไปยังปลายแรงดันต่ำได้ง่าย ส่งผลให้น้ำทะเลที่ด้านแรงดันต่ำหยุดชะงัก ส่งผลให้อุณหภูมิของน้ำทะเลเพิ่มขึ้น เกิดก๊าซ และเกิดความร้อนในท่อและปั๊มน้ำทะเลตามมา
แต่สังเกตว่าค่าแรงดันบนมาตรวัดแรงดันน้ำทะเลเกือบจะเท่ากับค่าแรงดันอีกด้าน และยังมีน้ำทะเลที่ถูกระบายออกมาจากภายนอกเรือด้วย
เครื่องทำความเย็นน้ำมันเครื่องหลัก 2 เครื่องและเครื่องทำความเย็นอากาศของเรือ "ท่าเรือ 12" ในระหว่างการซ่อมที่โรงงานนี้ ได้รับการทำความสะอาดและเพิ่มแรงดันแล้ว
นอกจากนี้ เครื่องระบายความร้อนด้วยอากาศของเครื่องยนต์ดีเซล 8DSM-26S ของ Daihatsu ยังตั้งอยู่เหนือผิวน้ำภายนอกเรือ และอากาศในเครื่องระบายความร้อนด้วยอากาศไม่สามารถถูกระบายออกโดยน้ำภายนอกเรือได้ด้วยตัวเอง
หลังจากเรือเทียบท่าแล้ว ต้องเปลี่ยนหัวลูกสูบใหม่ของเครื่องยนต์หลักด้านขวา เครื่องยนต์หลักด้านขวาทำงานต่อเนื่องหลังจากเทียบท่า ส่วนเครื่องยนต์หลักด้านซ้ายสตาร์ทติดยากมาก
เนื่องมาจากวิศวกรไม่ได้ทำการตรวจสอบน้ำและไอเสียของเครื่องยนต์ซ้าย รวมทั้งการปล่อยน้ำทะเลออกนอกเรือ อากาศในเครื่องทำความเย็นอากาศของเครื่องยนต์ขวาจึงไม่เคยถูกระบายออก ส่งผลให้เกิดการอุดตันของอากาศ
โดยทั่วไปแล้ว แรงดันของน้ำทะเลในโฮสต์ด้านขวาจะสูงกว่าในโฮสต์ด้านซ้ายเล็กน้อย
เมื่อเตรียมรถ ให้สตาร์ทเครื่องยนต์ด้านขวาก่อน จากนั้นค่อยสตาร์ทเครื่องยนต์ด้านซ้าย
โดยคำนึงถึงเหตุผลข้างต้น การไหลย้อนกลับของน้ำทะเลจากหน่วยด้านขวาไปยังหน่วยด้านซ้าย ส่งผลให้น้ำทะเลจากหน่วยหลักด้านซ้ายถูกขัดขวาง
หลังจากแล่นเรือแล้ว เครื่องยนต์จะทำงานที่ 500 รอบต่อนาทีโดยมีภาระต่ำ นอกจากนี้ เครื่องยนต์ยังหยุดทำงานเป็นระยะเวลาหนึ่ง ทำให้อุณหภูมิของน้ำมันหล่อลื่นและตัวเครื่องต่ำลง หลังจากแล่นเรือไปประมาณ 40 นาที อุณหภูมิไอดีและอุณหภูมิน้ำจืดของเครื่องยนต์หลักซ้ายเพิ่มขึ้นจริง ทำให้อุณหภูมิรอบการทำงานของเครื่องยนต์หลักซ้ายสูงขึ้น ส่งผลให้อุณหภูมิน้ำจืดเพิ่มขึ้น
แต่เจ้าหน้าที่ในห้องโดยสารกลับยุ่งอยู่กับการจัดการกับปรากฏการณ์ผิดปกติดังกล่าวและละเลยการตรวจสอบเครื่องยนต์หลักด้านซ้าย
เนื่องจากมีน้ำทะเลอยู่ที่ทางออกของน้ำทะเลด้านนอก และแรงดันของน้ำทะเลก็เป็นปกติเช่นกัน
มีการเข้าใจผิดว่าระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์หลักทั้งสองเครื่องนั้นเป็นปกติ แต่ในความเป็นจริงแล้ว เครื่องยนต์หลักด้านซ้ายไม่เคยมีน้ำทะเลเลย เมื่อเครื่องยนต์หลักด้านซ้ายทำงานที่ 600 รอบต่อนาที เนื่องมาจากความเร็วที่เพิ่มขึ้น แรงดันจึงเพิ่มขึ้น และอากาศก็ไม่ได้รับการระบายความร้อนด้วยน้ำทะเล ส่งผลให้อุณหภูมิของอากาศที่เข้ามาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้รอบการทำงานของเครื่องยนต์หลักด้านซ้ายและอุณหภูมิสูงขึ้น ส่งผลให้อุณหภูมิของน้ำจืดเพิ่มขึ้น
สนามอุณหภูมิของน้ำจืดของรุ่นนี้มีขนาดค่อนข้างเล็ก โดยทั่วไปอยู่ที่ 65 องศาต่ำกว่าความเร็วโหลดที่กำหนด ไม่เกิน 75 องศา และจะมีสัญญาณเตือนเมื่อถึง 80 องศา
หลังจากแล่นไปในลักษณะนี้นานกว่าสิบนาที อุณหภูมิของน้ำจืดจริงก็เกินขีดจำกัดอุณหภูมิของน้ำจืดไปแล้ว ส่งผลให้ภาระความร้อนที่เครื่องยนต์หลักรับเพิ่มขึ้น
ลูกสูบของ "พอร์ต 12" ใช้ลูกสูบแบบผสมผสานกับส่วนบนที่เป็นเหล็ก กระโปรงอลูมิเนียม ส่วนบนที่บาง ส่วนหลังที่แข็งแรงและการรองรับภายใน เมื่อภาระความร้อนสูง กระโปรงลูกสูบอลูมิเนียมจะขยายตัวอย่างรวดเร็วเนื่องจากความร้อน ทำให้กระบอกสูบที่มีระยะห่างระหว่างกระโปรงลูกสูบและปลอกกระบอกสูบน้อยที่สุดสูญเสียระยะห่างในการเคลื่อนที่และประสบกับปรากฏการณ์การดึงกระบอกสูบ
3. ประสบการณ์และบทเรียนที่ได้รับ:
(1) ขอให้บุคลากรวิศวกรรมเครื่องกลเรือเข้มงวดการตรวจตราหน้าที่โดยเฉพาะการตรวจสอบอุปกรณ์และการทำงานของระบบต่าง ๆ ภายหลังการซ่อมเรือ
(2) วิศวกรของเรือประเภทเดียวกันต้องให้ความสำคัญอย่างใกล้ชิดกับปัญหาการดูดน้ำทะเลฝ่ายเดียวในระบบน้ำทะเลของเครื่องยนต์หลักในระหว่างปฏิบัติหน้าที่ เพิ่มการตรวจสอบให้เข้มงวดยิ่งขึ้น และแก้ไขปัญหาการดูดน้ำทะเลฝ่ายเดียวอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอุบัติเหตุ
(3) ตรวจสอบและปรับเทียบค่าสัญญาณเตือนของอุปกรณ์ป้องกันสำหรับหน่วยหลัก หน่วยเสริม และหน่วยหมุนเป็นประจำ
