船舶设备液压故障诊断与维修_液压舵机液压油乳化故障
(1)液压油乳化现象及危害
某科学观察船航行于大洋，机舱值班员巡视舵机舱时，从油箱液位指示窗口异常地发现，箱体内油液由原先的澄清、浅黄色，变为浑浊、乳白色。显见，这是一起典型的舵机液压乳化事故，必须将系统内的油液全部换新，而不是部分换液，否则将使新添加的油液也迅速乳化。乳化液生成的泡沫，不但影响系统压力的建立，同时会引起液压冲击，致使舵机失效。再则油液乳化后，不溶性杂质悬浮在乳化液中，污损摩擦表面。而电动一液压型舵装置中，泵、马达、转舵机构多为机床加工精度和配合精度很高的精密偶件，由于乳化液黏度降低，运动副间难于建立油膜，必然使偶件部件摩擦损耗加剧。再加上乳化液中水分对机件的锈蚀，长此，势必会使精密偶件永远失效。
液压系统中，液压油含水量应＜0.025%。系统中漏入较多量水（尤其是海水），与油液混合进入系统，经搅拌和挤压后，是产生油液乳化的直接原因。不难查找，该轮舵机液压系统进水，是因为设置在油箱中的海水冷却盘管渗漏引起的。此类现象在多条船舶上都曾经发生。
(2)问题的分析和改进
该轮航行于无限航区、万吨级船型，采用四缸柱塞往复式舵机，舵机扭矩800 kN·m，液压系统（30#透平油）工作压力为21MPa，电机功率约40kW。油箱容积550L，尺寸700×700×700（二只）。系统散热采用在油箱中设20×600（直径×长度）的10根紫铜盘管，管内冷却海水压力0.2MPa。规定油箱内油液温度高于60℃时开启冷却器，系统温度低于15℃时开启电加热器。以下问题，值得人们注意。
舵机液压系统中，无论开式或者半闭式系统，油箱总是与大气相通的，即舵机液压回路中，流经背压阀后的系统回油压力为大气压力。而油箱冷却盘管内海水压力为0.2MPa，即海水压力高于液压油压力。一旦盘管因腐蚀等原因发生渗漏，就不可避免地出现海水漏入油箱，发生液压油乳化事故。这种冷却系统的设计方法，违背了热交换器中，系统介质的工作压力应高于冷却介质压力的原则。例如船舶主柴油机滑油润滑系统中，运转中的滑油压力应保持在0.15～0.4MPa，高于海水压力，以防冷却器泄漏时，海水漏入滑油中；同理，主机缸套冷却淡水压力应保持在0.15～0.3MPa，高于冷却器中冷却介质海水压力（一般在0.18MPa以下），以防海水中漏入淡水，腐蚀缸套。因此，舵机液压系统直接在油箱中设置高压海水冷却盘管的设计有待改进。不如采用扩大油箱容积，以增加散热面积，并将油箱尽量设置在机舱抽风口，增加冷却介质流速，彻底取消冷却盘管，杜绝海水进入油箱的可能，防止液压油乳化现象和事故的发生。
按舵机使用说明书规定，当液压系统温度高于60℃时，再开启冷却系统。若严格遵循此原则，则海水冷却系统工作（指海水冷却盘管）总时间缩短，因而冷却器提前发生腐蚀的期限大大推迟，甚至在整个装置寿命期间内，不会发生海水日久侵蚀破坏产生漏泄，避免油液乳化。但实际上船舵机的使用情况是:因为舵机油箱温度计设在舵机舱油箱上，无延伸显示，冷却海水管路阀门启、闭为手动操作，值班员贪图省事，避免巡视和管理麻烦，因而让冷却系统常开启。结果冷却系统由设计时的短时间歇工作制，变为长期工作制，势必使盘管提前腐蚀破坏，油液乳化。
温度系统本身惯量大，待得到温度超限报警指令后，再手动开启阀门，也不致影响系统的温升。实现此方案，只需在油箱上增设一只所谓“开关量”型的温度控制器，将此开关量信号送机舱集控室，显示并报警。与配备海水冷却盘管备件的方案相比较，可将损失降到最低程度。