船舶制冷设备故障分析与处理

何瑞广

（广西北部湾旅游股份有限公司，北海536000）

1 故障现象

某船中央空调系统是采用集中送风模式，某次航行中出现客舱温度不能降低情况，经检查，两舷送风温度都上升了3 ℃左右，空调主机房的高低压压力均远小于正常值，初步认定是制冷剂R22不足引起。仔细观察图1所示的空调制冷原理图中的所有部件的明装接头和管路均没有油渍现象，电子检漏仪仔细检查亦没有发现漏气现象。由于暗装的管路、接头、蒸发器和冷凝器均难于检查，于是试充入制冷剂，启动能运转良好，各项指标参数均正常。但三天后发现高低压压力又下降了很多，客舱温度又升高了，停机后将冷凝器侧盖打开，看见有一根铜管有油渍现象，确定为冷凝器泄漏制冷剂。将破损的铜管补焊封堵后再充满制冷剂，启动运转良好。二个月后，制冷效果又变差，发现依然是管路破损，又将破损的两根铜管补焊封堵后再充满制冷剂，启动运转，但制冷效果仍然很差，同时还出现了频繁启停的现象，初步判断为制冷剂中含有过多水分而产生冰塞，拆下干燥器过滤器发现有积水，因此确定还存在其他故障隐患。

2 故障分析与处理

水分进入制冷系统的原因可能是：多次补充制冷剂带来水分；或是操作不当带入了大量的空气。但这两方面的原因不可能使制冷系统中含有大量的水分，那么水是从何处来的呢？首先考虑水直接漏入高压管路的可能性，但在工作状态时制冷剂压力在1.5～ 2.0 Mpa之间，而冷却海水压力只有0.3 MPa左右，海水不可能漏入系统；制冷压缩机曾停止一段时间，之后再启动便无法正常运转，在停机期间冷凝器再次破损，使高压管内制冷剂大量泄漏，当高压管内压力等于或低于冷却海水压力时，海水会直接漏入制冷剂系统管路内，这就是造成水分进入制冷系统的原因。

当制冷系统进水后，水量已远远超过氟里昂R22溶解度，膨胀阀之后的冷管温度低于0 ℃以下，此时就会有一部分游离态水结成小的冰晶，随着时间增长冰晶会越来越大，系统中的水足以使冰晶扩大到冰塞程度，且水与制冷剂相溶后腐蚀剥落物将膨胀阀脏堵，还因润滑油赃污使油压卸载机构瘫痪，压力继电器失灵而使压缩机启动时无法卸载，且因吸排阀及管路问题造成“奔油”现象，而使得系统管路中存润滑油过多，使干燥器过滤器造成脏堵。

图1 空调制冷系统原理图

为了排除系统中大量的水分、变质的润滑油及脏堵物，需对系统进行清洁处理。首先关闭吸入截止阀，启动压缩机以收回制冷剂，然后关闭排气截止阀，停止压缩机；接着松开放油旋塞放空脏油，同时拆除曲轴箱侧盖清洁曲轴箱。同时，可将气缸头盖拆下，拆下吸排气阀，检查弹簧及阀片的损坏，换新弹簧、换新阀片；安装完成后手动盘车检查曲柄是否正常，检查曲柄箱是否完全清洁干燥，然后进行试压、检漏、抽真空、补加润滑油和制冷剂，最后系统试运转工作正常。

冷凝器是船舶中央空调系统中非常重要的部件，其工作环境恶劣，拆装、检修都很困难，若是岀现故障（如管路泄漏、管路堵塞、散热不良）非常难以修理。

上述故障是冷凝器管路泄漏的例子，在实际工作中我们还遇到过冷凝器散热不良而造成压缩机频繁启动的故障。开始以为是膨胀阀冰堵造成的，对制冷剂进行了除水处理，更换了干燥器过滤器并补加足制冷剂后，系统试运转故障依旧。检测冷凝器进出口处的海水温度，温差很小，检测高低压压力都很高，应是冷凝器散热不良造成的。因海水冷却的冷凝器管道上附有污垢和微生物，降低了冷凝器的散热效果，使得高低压压力都超过压力继电器的保护值而使压缩机停机，而当管内压力降低后压缩机又能启动，造成了压缩机的频繁启动。清除冷凝器管壁上的积垢和其他附着物后，系统工作正常。

从上述故障修理中我们需要认真吸取经验教训，以便在今后的维修保养工作中少走弯路：

（1）本例的故障最初是由冷凝器泄漏引起，由于制冷剂泄漏最初只考虑到冷凝器被氧化腐蚀变薄而破损，而没有考虑到制冷系统中的存水，这是对故障发生原因考虑不足以及未对系统全面检查所造成的。如果在制冷剂初次泄漏时就能引起足够重视，而不是简单地补焊泄漏管就了事的话，就不会有后面出现的比较严重事故了；

（2）在停用期间未对系统进行检查，从而使大量的水进入系统而造成严重的故障，造成不应有的人力及备件损失，所以无论正常运转或停机期间都应定时定期做全面检查；

（3）在更换干燥器过滤器时，必须注意防止空气进入系统，如果操作不当带入大量空气会使压力温度升高，降低制冷效果；

（4）R22的渗透性较强，较容易产生泄漏，因此拆检后应对相应的部位做检漏，系统运转时应保持各部件清洁，通过渗出油渍可知泄漏部位；

（5）不同的制冷剂、不同的的压缩机，使用的润滑油的种类是不同的，应按照厂家推荐的品牌选用润滑油，不同型号的润滑油绝对不能混用，更换新油时应用新油将机器内的旧油全部清洗干净。

3 总结

（1）应通过故障现象来分析系统内在变化，详细地列举出引起这些变化的可能原因，并采用逐一排除、筛选的方法，最后确定具体的故障部位或故障原因，减少判断失误；

（2）要从整体到局部的去分析故障，辨别故障是整个系统的，或者是局部的；

（3）查找故障时应遵循先简单后复杂的原则，避免故障的扩大和复杂化，最大限度地缩短故障的查找时间；

（4）应加强日常的维护管理工作，严格按照操作规程进行操作，经常检查易出现故障的部件，做到防患于未然，保证系统正常可靠的工作。

[1]杜存臣.制冷与空调装置自动控制技术 [M].北京:化学工业出版社,2007.

[2]陈金增等.舰船制冷与空调 [M].北京:国防工业出版社， 2009.