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【航运观点47】关于“舵机故障”和“应急操舵”船员都理解错了?

  一般情况下“应急操舵”就是将舵的控制由驾驶台转换为舵机本地控制,在舵机间的操舵位置与驾驶台建立有效联系,由驾驶台发出指令,在舵机间对舵进行本地控制。然而对于CMA CGM Puccini轮的船员认为,这种对于“应急操舵”的理解是不正确的。在他们看来这种理解考虑到了舵机与驾驶台之间的舵机控制系统故障,但是忽略了“舵机自身故障”和液压泵与舵机之间液压管路上阀门开启与关闭的要求。那么究竟哪种理解是对的呢?本文通过一起事故报告为您分析一下,以供参考。

  2025年2月,澳大利亚运输安全局(ATSB)已发布了一份调查报告。报告介绍了集装箱CMA CGM Puccini在离开墨尔本港时因舵机失效导致与航标发生碰撞的调查情况。

  2023年5月25日清晨,集装箱船CMA CGM Puccini在引航员的指导下驶离澳大利亚墨尔本港。当船舶离港后沿河航行时,主机提速,以便增加舵效,保持船舶航向。当地时间0444,驾驶台注意到舵未能响应舵令,船舶在航道中大幅转向,船长尝试恢复舵效,然而没有成功,最终船舶驶向航道西侧,并与32号航标发生碰撞。随后,船舶减速并返回航道中间。0454时,在拖船的协助下稳定在航道中,然后被拖至附近的韦布码头。船体图层受到了轻微损坏,32号航标则遭受了严重损坏。没有人员伤亡和造成污染。

  根据对CMA CGM Puccini轮船员的调查,船舶在离港前严格执行了公司的安全管理体系要求,包括每3个月的应急操舵演习,船舶离港前车舵测试,日常操舵模式转换培训等具体事项,特别是本次离港前进行了车舵测试,没有发现舵设备存在任何异常。

  经过澳大利亚运输安全局的调查,最终认为造成本次事故可能是舵系统液压管路上的一个旁通阀未按照要求关闭导致的。因为在船舶离港的前一天船舶刚刚接受了澳大利亚的港口国监督检查,检查过程中,船员按照PSCO的要求进行了“应急操舵”测试。很有可能在操作过程中打开了液压管路上应该保持关闭的旁通阀,并且在操作结束之后没有将旁通阀复位,导致船舶在船速大于8节时失去了舵效。

  CMA CGM Puccini 配备了一台Samsung-Hatlapa14Teleram R4ST 700型电动液压舵机,具有两个相同的电动机作为动力单元。舵角限制通过电气限位开关设定为 35°,通过机械限位设定为 37°。每个电动机驱动一个较小的液压辅助伺服泵,该泵为机械设备提供25 kg/cm²的控制油。电磁阀操作的液压比例控制阀调节控制油的流动,以改变泵控制缸两侧的油流向,从而调整斜盘角度以及泵的油流速率和方向。通过改变油流的速率和方向,舵的位置得以改变,连接到舵柄的缸体的油流向也随之调整。每个泵通过电动自动泵隔离阀与液压系统分开。在正常情况下,当泵电机启动时,其自动泵隔离阀会操作并将泵油管路连接到更大的液压系统。两个泵的比例控制阀接收来自控制系统(来自驾驶台操纵台的信号)的信号,这使得两个泵能够并行运行,为系统提供油压。运行两个泵时,系统的响应速度会更快。

  · 隔离阀(标记为U1和U2)将两个液压回路分开。阀门被涂成红色,阀门手柄已被拆除,并放置在标记为“应急操舵工具”的区域,靠近转向装置。阀门手柄将被重新安装,并在船舶“因液压油泄漏造成的舵机故障”程序中操作。

  自动模式:此时控制舵系统的信号来自驾驶员设定的航行信息,航向,转向点等。

  通过调整船舵的位置来设定所需的舵角。该设定值与来自舵角传感器的实际舵位进行比较,误差用于生成控制信号,传递给比例阀的相应电磁阀。舵会移动,直到误差减小至零,舵位与在舵轮上设定的值相同。

  操作员使用杠杆手动向比例阀发送信号,以使舵在所需方向上转动。当杠杆返回到中立位置时,信号停止,舵的运动也随之停止。控制回路由操作员通过目视比较舵角指示器上显示的舵位置与所需位置来闭合,并使用杠杆相应地移动舵。

  舵机的本地控制来自舵机室。要从远程控制切换到本地控制,必须隔离驾驶台与舵机之间的反馈信号。此时,舵机控制台上选择应选择NFU模式。反馈信号被隔离,舵机可以通过手动操作运行中的液压泵上的比例控制阀进行控制。舵的位置通过连接到舵的指针在刻度上显示。操作员操作比例阀的相应电磁阀,直到达到所需的舵角。一个用于辅助操作电磁阀的工具被安装在标记为“应急舵机工具”的区域,靠近舵机设备。通常情况下,使用一台泵进行本地控制,但系统并不要求停止第二台泵以进行操作。在这种情况下,第二台可变排量泵保持在中立位置,没有流量,并且不影响系统的操作。

  如果仅仅向PSCO演示舵机的本地控制,仅仅需要在驾驶台将舵机转换成NFU模式,无需在舵机间进行阀门方面的改变,可以时间机旁操舵。只有在某一泵发生泄漏故障的情况下,才需要关闭两个隔离阀,打开出现故障泵一侧的旁通阀。当然关闭两个隔离阀,打开出现故障泵一侧的旁通阀也可实现舵机旁控制,但是操作演示之后应该将阀门复位,否则会出现影响舵效的情况,本案例就是一个典型的情况。

  ”这一术语在行业和监管中被广泛使用和接受,指的是从舵机间进行操舵,或称为“本地操舵”。在CMA CGM Puccini轮上,除了公约要求,“应急操舵”一词出现在程序和应急演习的相关内容中。然而,在事件发生后,CMA CGM表示,“舵机故障”是其船队文档中使用的术语,而“应急操舵”等其他术语并未被使用或定义。然而在CMA CGM Puccini轮上,制造商的说明手册中提到了舵机的

  在调查中,三副在解释应急操舵时,指引调查人员查看安装在舵机上的阀门位置标识铜牌,并在舵机说明手册中进行了引用。该说明中包含的“应急操作”模式要求重新配置舵机液压系统阀门(泵旁通阀和系统隔离阀),以分离液压系统并允许各自独立操作。基于他们的理解,三副在进行“应急操作时重新配置了系统阀门。然而,这种认为“应急操舵”需要重新配置系统阀门的理解,与普遍认为的“应急操舵”需要将舵控从驾驶台转移到舵机舱(本地)的理解不一致。法规要求所有相关船员理解并熟练掌握舵机的本地操作要求及其切换程序。这种熟练程度应表明,在PSC检查中,从舵机舱演示舵控并不需要操作舵液压系统阀门。CMA CGM Puccini号的船员整体上并未具备舵机操作及切换程序所需的熟练程度。

  在事件发生后,CMA CGM 向其船队中的所有船只分享了事件的详细信息,并在 2024 年在 CMA CGM 集团的月度质量、安全、安保和环境管理报告中发表了一篇文章。该文章面向公司指定的岸上人员,简要概述了事件及泵旁通阀的错误配置作为可能原因。

  为了解决安全问题,CMA CGM 将其船队范围内的“舵机故障”程序进行修订,并更名为“应急舵机程序”。修订后的草案程序定义了应急操舵,并清晰地概述了从驾驶台到舵机室的切换。该草案程序将在最终确定之前由公司的技术委员会进行评估,预计将在 2025 年 3 月在船队内实施。

  1.本文仅供参考,每条船舶配备的舵机型号不同,要以船舶体系要求为准,问题是如果公司的体系文件错了,那么船员培训的越熟练是不是错的越离谱?

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