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摘要：救助艇是海上救助的主要装备之一，其降放装置的正常运行是保障海上救助及时进行的重要条件。本文结合某高速救助艇降放装置事故实例，对其事故原因进行了分析，并提出了相应的防止措施，以期能为类似事故处理提供参考。
关键词：降放装置；事故原因；防止措施
随着人们对海洋资源需求的日益增加，其海上開发和探索活动日益增多，海上救助的装备也越来越受重视。其中，救助艇是海上救援活动开展的重要设备，其降放装置的好坏直接关系到救助人员的人身安全问题。因此，对救助艇降放装置展开探讨具有十分重要的意义。
1.事故现象
某次释放救助艇作业中，救助艇下降到艏楼甲板附近，距离海面高度4.5m，人员准备登艇时，在控制台绞车操纵手柄即将回中位前，高速救助艇瞬间快速下滑至海面，立即按下应急按钮停止系统运行，防止出现其他事故。其间液压系统正常，工作油压为210bar，控制油压为210bar，电气控制系统正常，无报警显示。初步检查整个系统未发现异常，随后将救助艇起升至距离海面高度0.5m后进一步试验，救助艇均出现瞬间快速下滑至海面的现象。
2.降放装置结构和工作过程
2.1组成部分
降放装置由吊艇架、动力单元、执行机构、电气控制系统组成；艇架执行机构（见图1）由液压绞车、艇托架油缸、艇架回转油缸、伸缩臂油缸、头部油缸等5部分组成；液压动力单元主要由电机（功率为75kW）和定量泵（排量为200L/min）组成。
2.2救助艇降放过程
操纵控制台见图2。启动液压油泵，待系统油压正常后打开辅助开关，使整个控制电路得电，绞车油路相应电磁阀得电；操纵艇托架手柄打开艇托架，打开波浪补偿开关，在600bar恒张力下操纵吊艇架回转手柄将艇转出舷外，操纵伸缩臂手柄将吊臂伸出到合适位置，以便下放救助艇；关闭波浪补偿开关，操纵头部油缸手柄打开头部油缸；操纵绞车手柄使艇匀速下降至海面。救助艇起升过程与下降次序相反。
3.液压绞车工作原理
绞车液压马达有2种控制模式：正常模式1具有高扭矩、低速度、大排量功能；恒张力模式2具有低扭矩、高速度、小排量功能。绞车液压系统见图3。
（1）模式1。打开辅助开关，整个控制电路得电，电磁阀E，F线圈有电，波浪补偿系统相关电磁阀C，D，G，M线圈无电，刹车电磁阀B线圈无电；当移动绞车操纵手柄时，油压P通过电磁阀E或F进入液压马达1，液压马达即将向起升或下降方向转动；同时，绞车操纵换向阀阀芯推动FC4开关动作有电，使电磁阀B线圈得电，控制油压P2过电磁阀B，手动换向阀（平时手柄处于正常位置左位通）12，减压阀11和调节阀10，进入绞车刹车离合器机构，打开刹车，压力油驱动油马达转动，通过绞车内部齿轮传动机构带动绞车滚筒转动收放钢丝绳，最终使救助艇起升或下降。当绞车操纵手柄回中位时，FC4开关断开使刹车电磁阀B线圈失电，刹车离合器内的液压油通过节流阀、减压阀、手动换向阀、电磁阀B泄油，回流到液压单元油柜，合上刹车离合器进行刹车，使救助艇不能下降。
（2）模式2。打开辅助开关，整个控制电路得电，打开波浪补偿开关，波浪补偿系统相关电磁阀C，D，G，M线圈得电，电磁阀E，F线圈失电，同时电磁阀B线圈得电打开刹车。当钢丝绳受力小于600bar横张力时，油压P经波浪补偿阀G左位、电磁阀C进入油马达、电磁阀D，经回油管T回到油柜，马达正转起升救助艇；当大于600bar横张力时压力阀4打开，油压P经压力阀4进入回油管T回油柜，马达反转下降救助艇。
4.事故原因查找
根据绞车液压系统工作原理，可通过液压绞车机械刹车或绞车操作换向阀（M型）在中位时压力油锁闭来锁闭油马达转动。因此，可从以下3个方面查找故障原因：（1）绞车内部齿轮传动机构、刹车离合器及机械刹车；（2）液压系统；（3）电气。
4.1绞车机械刹车应急刹车杆
应急刹车杆是在失去动力情况下，手动抬起刹车杆应急释放救助艇。检查刹车杆是否松动，或是否因人为误操作抬起刹车杆、未将刹车杆完全压紧；松开刹车，救助艇在重力作用下下滑。检查发现刹车杆没有松动，因此排除刹车杆松动故障。
4.2调节阀10中的节流阀
检查节流阀是否在关闭位置或是否因脏堵泄油速度慢，导致刹车离合器中液压油不能及时泄掉合上刹车。即使绞车换向阀在中位可实现液压锁闭，但由于液压系统存在内部泄漏，救助艇在重力作用下出现下滑现象。对节流阀拆检及相关油路检查发现结果正常，排除节流阀故障。
4.3刹车电磁阀B
绞车手柄在中位时是否由于控制继电器触点脱不开、线路短接等电气方面故障，导致刹车电磁阀B一直有电或阀芯因杂质卡阻使控制液压油进入刹车离合器，打开刹车，造成救助艇下滑现象。手柄在中位时测量电磁阀B线圈电压为0，绞车不带艇情况下操纵手柄向起升或下降位置移动时，电磁阀B线圈电压为24V，说明电磁阀B相关控制电路正常。检查电磁阀B结果正常，阀芯在阀内活动自如，可排除此故障。
4.4波浪补偿系统
波浪补偿系统即恒张力功能，指打开波浪补偿开关，进入恒张力模式：（1）当救助艇下降至水面、吊艇钢丝绳钩没有脱开时，液压系统自动控制吊艇钢丝绳始终保持着恒定600bar的张紧力；当救助艇随波浪升高时，绞车会自动收紧钢丝绳；当艇随波浪下落时，绞车会自动送出钢丝绳，以减轻因海浪影响导致救助艇剧烈摇摆现象；（2）在没有打开头部油缸条件下，操纵艇架回转手柄旋出或收进吊艇架，在600bar张力下绞车自动放出或收紧钢丝绳。检查是否人为原因打开波浪补偿开关，进入恒张力模式，致使救助艇快速下滑，发现开关处于正常位置，排除人为原因；检查是否电气原因使波浪补偿系统得电，进入恒张力模式，对补偿开关、线路、继电器检查，未发现异常，因此排除波浪补偿系统故障。 4.5液压绞车内部传动机构及机械刹车
（1）液压绞车内部传动机构见图4。刹车是通过齿轮副1和2，刹车离合器，齿轮副3和4实现锁闭油马达转动，检查液压绞车传动机构是否出现故障，打开绞车端盖，检查绞车内部齿轮传动机构和刹车离合器，发现各齿轮无磨损、无断裂，齿轮副无脱开现象，刹车离合器脱开、啮合及各部件正常，排除绞车齿轮传动机构及离合器故障。
（2）检查机械刹车，对各部件逐个检查，螺套转动自如，轴承外圈、销子、刹车片、离心制动器挂架等均正常，刹车片无任何滑油现象，因此排除此故障。目前液压油路、机械刹车、绞车齿轮传动机构、电气控制方面均未出现问题，因此怀疑操纵手柄回中位前绞车没有快速有效地刹车造成救助艇下滑。
4.6 FC4开关
对刹车控制电路部分进一步检查，检查控制电路中相关继电器及FC4开关是否正常，来回移动操纵手柄，检查控制回路相关继电器动作情况，结果正常，因此排除继电器故障。打开操纵控制台端盖，检查FC4开关，发现FC4开关2个固定螺钉的其中1个锈蚀断裂，FC4开关位置发生移动，对损坏螺钉换新，并重新调整开关固定位置，起升救助艇离海面高度0.5m进行试验，故障解决。
5.事故原因分析
绞车刹车电磁阀B线圈通断由FC4开关（见图5）控制，而FC4开关通断由绞车换向阀控制。绞车操纵换向阀阀芯前后移动会驱动传动机构，传动机构带动摇臂产生始终向前的移动，驱动FC4开关动作接通，使刹车电磁阀B线圈得电，打开绞车刹车。当FC4开关固定螺钉锈蚀断裂，由于传动机构摇臂来回驱动，使FC4开关位置向后偏移一定距离，并且卡在该位置不能复原；由于每次偏移距离存在不确定性，造成阀芯有时在中位附近就使FC4开关接通，打开刹车，导致操纵手柄在即将回到中位前时刹车不能合上。此时阀芯已关闭或未完全关闭换向阀各油口（P，T，A，N），即使进油，其进油量也有限，再加上换向阀和油马达液压系统存在内部泄漏，最终在质量为5t的救助艇作用下使油马达快速运转，出现救助艇坠落现象。
6.防止措施
SPR5000高速救助艇降放装置绞车刹车采用电液控制方式，在实际使用中经常出现因电气控制回路故障，如：控制继电器损坏，继电器触点粘连、接线松动等，都会导致绞车刹车提前打开引起救助艇坠落或刹车打不开导致救助艇不能下降，油压升高，甚至出现液压油路跑油现象。这为登艇人员及救助艇带来很大危害。
为防止此类事故发生，经对绞车液压原理分析，改进刹车控制方式，取消电气控制，采用液压直接控制，并对液压油路进行改造（见图6和7）。
（1）在控制阀3（见图3）后引1支控制油路至刹车离合器，在该油路中加入顺序阀8；
（2）在进离合器油路中引1支油路至泄放油路并加入节流阀7，通过节流阀调整控制油路泄油流
7.结语
综上所述，救助艇在海上应急救助中发挥着巨大的作用，而降放装置的任务是保证舰船上的救助艇和人员安全、快速地降放到水面。若其出现故障，将会威胁的人们的生命财产安全。因此，需要对救助艇降放装置的事故原因进行详细的分析，并采取有效的措施進行防止，从而确保救助艇功能效益的充分发挥。
参考文献：
[1]高速救助艇首缆系带模式探讨[J].胡喜军，姚亮.航海.2016（06）
[2]货船救助艇和可吊筏共用单臂吊的公约符合性研究[J].范鹏.船舶标准化工程师.2016（03）
关键词：降放装置；事故原因；防止措施
随着人们对海洋资源需求的日益增加，其海上開发和探索活动日益增多，海上救助的装备也越来越受重视。其中，救助艇是海上救援活动开展的重要设备，其降放装置的好坏直接关系到救助人员的人身安全问题。因此，对救助艇降放装置展开探讨具有十分重要的意义。
1.事故现象
某次释放救助艇作业中，救助艇下降到艏楼甲板附近，距离海面高度4.5m，人员准备登艇时，在控制台绞车操纵手柄即将回中位前，高速救助艇瞬间快速下滑至海面，立即按下应急按钮停止系统运行，防止出现其他事故。其间液压系统正常，工作油压为210bar，控制油压为210bar，电气控制系统正常，无报警显示。初步检查整个系统未发现异常，随后将救助艇起升至距离海面高度0.5m后进一步试验，救助艇均出现瞬间快速下滑至海面的现象。
2.降放装置结构和工作过程
2.1组成部分
降放装置由吊艇架、动力单元、执行机构、电气控制系统组成；艇架执行机构（见图1）由液压绞车、艇托架油缸、艇架回转油缸、伸缩臂油缸、头部油缸等5部分组成；液压动力单元主要由电机（功率为75kW）和定量泵（排量为200L/min）组成。
2.2救助艇降放过程
操纵控制台见图2。启动液压油泵，待系统油压正常后打开辅助开关，使整个控制电路得电，绞车油路相应电磁阀得电；操纵艇托架手柄打开艇托架，打开波浪补偿开关，在600bar恒张力下操纵吊艇架回转手柄将艇转出舷外，操纵伸缩臂手柄将吊臂伸出到合适位置，以便下放救助艇；关闭波浪补偿开关，操纵头部油缸手柄打开头部油缸；操纵绞车手柄使艇匀速下降至海面。救助艇起升过程与下降次序相反。
3.液压绞车工作原理
绞车液压马达有2种控制模式：正常模式1具有高扭矩、低速度、大排量功能；恒张力模式2具有低扭矩、高速度、小排量功能。绞车液压系统见图3。
（1）模式1。打开辅助开关，整个控制电路得电，电磁阀E，F线圈有电，波浪补偿系统相关电磁阀C，D，G，M线圈无电，刹车电磁阀B线圈无电；当移动绞车操纵手柄时，油压P通过电磁阀E或F进入液压马达1，液压马达即将向起升或下降方向转动；同时，绞车操纵换向阀阀芯推动FC4开关动作有电，使电磁阀B线圈得电，控制油压P2过电磁阀B，手动换向阀（平时手柄处于正常位置左位通）12，减压阀11和调节阀10，进入绞车刹车离合器机构，打开刹车，压力油驱动油马达转动，通过绞车内部齿轮传动机构带动绞车滚筒转动收放钢丝绳，最终使救助艇起升或下降。当绞车操纵手柄回中位时，FC4开关断开使刹车电磁阀B线圈失电，刹车离合器内的液压油通过节流阀、减压阀、手动换向阀、电磁阀B泄油，回流到液压单元油柜，合上刹车离合器进行刹车，使救助艇不能下降。
（2）模式2。打开辅助开关，整个控制电路得电，打开波浪补偿开关，波浪补偿系统相关电磁阀C，D，G，M线圈得电，电磁阀E，F线圈失电，同时电磁阀B线圈得电打开刹车。当钢丝绳受力小于600bar横张力时，油压P经波浪补偿阀G左位、电磁阀C进入油马达、电磁阀D，经回油管T回到油柜，马达正转起升救助艇；当大于600bar横张力时压力阀4打开，油压P经压力阀4进入回油管T回油柜，马达反转下降救助艇。
4.事故原因查找
根据绞车液压系统工作原理，可通过液压绞车机械刹车或绞车操作换向阀（M型）在中位时压力油锁闭来锁闭油马达转动。因此，可从以下3个方面查找故障原因：（1）绞车内部齿轮传动机构、刹车离合器及机械刹车；（2）液压系统；（3）电气。
4.1绞车机械刹车应急刹车杆
应急刹车杆是在失去动力情况下，手动抬起刹车杆应急释放救助艇。检查刹车杆是否松动，或是否因人为误操作抬起刹车杆、未将刹车杆完全压紧；松开刹车，救助艇在重力作用下下滑。检查发现刹车杆没有松动，因此排除刹车杆松动故障。
4.2调节阀10中的节流阀
检查节流阀是否在关闭位置或是否因脏堵泄油速度慢，导致刹车离合器中液压油不能及时泄掉合上刹车。即使绞车换向阀在中位可实现液压锁闭，但由于液压系统存在内部泄漏，救助艇在重力作用下出现下滑现象。对节流阀拆检及相关油路检查发现结果正常，排除节流阀故障。
4.3刹车电磁阀B
绞车手柄在中位时是否由于控制继电器触点脱不开、线路短接等电气方面故障，导致刹车电磁阀B一直有电或阀芯因杂质卡阻使控制液压油进入刹车离合器，打开刹车，造成救助艇下滑现象。手柄在中位时测量电磁阀B线圈电压为0，绞车不带艇情况下操纵手柄向起升或下降位置移动时，电磁阀B线圈电压为24V，说明电磁阀B相关控制电路正常。检查电磁阀B结果正常，阀芯在阀内活动自如，可排除此故障。
4.4波浪补偿系统
波浪补偿系统即恒张力功能，指打开波浪补偿开关，进入恒张力模式：（1）当救助艇下降至水面、吊艇钢丝绳钩没有脱开时，液压系统自动控制吊艇钢丝绳始终保持着恒定600bar的张紧力；当救助艇随波浪升高时，绞车会自动收紧钢丝绳；当艇随波浪下落时，绞车会自动送出钢丝绳，以减轻因海浪影响导致救助艇剧烈摇摆现象；（2）在没有打开头部油缸条件下，操纵艇架回转手柄旋出或收进吊艇架，在600bar张力下绞车自动放出或收紧钢丝绳。检查是否人为原因打开波浪补偿开关，进入恒张力模式，致使救助艇快速下滑，发现开关处于正常位置，排除人为原因；检查是否电气原因使波浪补偿系统得电，进入恒张力模式，对补偿开关、线路、继电器检查，未发现异常，因此排除波浪补偿系统故障。 4.5液压绞车内部传动机构及机械刹车
（1）液压绞车内部传动机构见图4。刹车是通过齿轮副1和2，刹车离合器，齿轮副3和4实现锁闭油马达转动，检查液压绞车传动机构是否出现故障，打开绞车端盖，检查绞车内部齿轮传动机构和刹车离合器，发现各齿轮无磨损、无断裂，齿轮副无脱开现象，刹车离合器脱开、啮合及各部件正常，排除绞车齿轮传动机构及离合器故障。
（2）检查机械刹车，对各部件逐个检查，螺套转动自如，轴承外圈、销子、刹车片、离心制动器挂架等均正常，刹车片无任何滑油现象，因此排除此故障。目前液压油路、机械刹车、绞车齿轮传动机构、电气控制方面均未出现问题，因此怀疑操纵手柄回中位前绞车没有快速有效地刹车造成救助艇下滑。
4.6 FC4开关
对刹车控制电路部分进一步检查，检查控制电路中相关继电器及FC4开关是否正常，来回移动操纵手柄，检查控制回路相关继电器动作情况，结果正常，因此排除继电器故障。打开操纵控制台端盖，检查FC4开关，发现FC4开关2个固定螺钉的其中1个锈蚀断裂，FC4开关位置发生移动，对损坏螺钉换新，并重新调整开关固定位置，起升救助艇离海面高度0.5m进行试验，故障解决。
5.事故原因分析
绞车刹车电磁阀B线圈通断由FC4开关（见图5）控制，而FC4开关通断由绞车换向阀控制。绞车操纵换向阀阀芯前后移动会驱动传动机构，传动机构带动摇臂产生始终向前的移动，驱动FC4开关动作接通，使刹车电磁阀B线圈得电，打开绞车刹车。当FC4开关固定螺钉锈蚀断裂，由于传动机构摇臂来回驱动，使FC4开关位置向后偏移一定距离，并且卡在该位置不能复原；由于每次偏移距离存在不确定性，造成阀芯有时在中位附近就使FC4开关接通，打开刹车，导致操纵手柄在即将回到中位前时刹车不能合上。此时阀芯已关闭或未完全关闭换向阀各油口（P，T，A，N），即使进油，其进油量也有限，再加上换向阀和油马达液压系统存在内部泄漏，最终在质量为5t的救助艇作用下使油马达快速运转，出现救助艇坠落现象。
6.防止措施
SPR5000高速救助艇降放装置绞车刹车采用电液控制方式，在实际使用中经常出现因电气控制回路故障，如：控制继电器损坏，继电器触点粘连、接线松动等，都会导致绞车刹车提前打开引起救助艇坠落或刹车打不开导致救助艇不能下降，油压升高，甚至出现液压油路跑油现象。这为登艇人员及救助艇带来很大危害。
为防止此类事故发生，经对绞车液压原理分析，改进刹车控制方式，取消电气控制，采用液压直接控制，并对液压油路进行改造（见图6和7）。
（1）在控制阀3（见图3）后引1支控制油路至刹车离合器，在该油路中加入顺序阀8；
（2）在进离合器油路中引1支油路至泄放油路并加入节流阀7，通过节流阀调整控制油路泄油流
7.结语
综上所述，救助艇在海上应急救助中发挥着巨大的作用，而降放装置的任务是保证舰船上的救助艇和人员安全、快速地降放到水面。若其出现故障，将会威胁的人们的生命财产安全。因此，需要对救助艇降放装置的事故原因进行详细的分析，并采取有效的措施進行防止，从而确保救助艇功能效益的充分发挥。
参考文献：
[1]高速救助艇首缆系带模式探讨[J].胡喜军，姚亮.航海.2016（06）
[2]货船救助艇和可吊筏共用单臂吊的公约符合性研究[J].范鹏.船舶标准化工程师.2016（03）