前言
船舶發電機及原動機是船舶機電裝置的重要組成部分，它的運作狀态對船舶運作的可靠性和安全性起着決定性的作用。船舶航行中突發發電機及原動機故障時，易造成全船失電，船舶失去動力，僅能依靠應急電源對船舶方向進行控制，特别是在狹窄水道航行時，易發生碰撞、擱淺等事故。
自4月7日以來，交通運輸部海事局在全國範圍内開展預防船舶機電裝置故障專項行動。接下來，小編将介紹船舶營運中較少關注的船舶主電源容量問題，詳細闡述一起船舶航經狹窄水道船舶電網過載失電故障案例。此案例将揭示大型船舶進入狹水道時加強船舶電網管理重要性，以預防船舶失電。
故障險情概況
近日，C輪（船長396米，總噸176435，首吃水7.4米，尾吃水9.7米，載貨4965TEU，船上人員32人）進港航經深圳西部航道，剛完成轉向，船舶發電機故障，全船失電，失電時航速8.5節。0006時，應急發電機啟動，應急配電闆正常進行供電，舵機恢複，重新啟動所有與發電機相關的裝置。0009時船舶主機僅恢複慢速。0106時，在四艘拖輪協助下安全靠妥泊位。
船舶失電原因
船舶電網過載是本次船舶失電的直接原因。
（一）船舶電網、船舶主電源容量分析
C輪配備4台發電機，生産商HYUNDAI HIMSEN，NO.1和NO.4功率均為3840KW，NO.2和NO.3功率均為3300KW，主電源容量14280KW，采用自動化電站管理系統。當日進港時，船舶3号發電機按照維護保養計劃吊缸檢修，檢修時間為15天，1号，2号，4号發電機組并車運作，承載負荷能力為10980KW。航經航道轉向點時，4号發電機燃油噴射控制系統故障，發電原動機超速運轉，觸發飛車警報停車，自動解列。1号和2号發電機不能滿足船舶電力負荷需求，船舶電網過載，全船失電。
根據電力負荷計算書（如圖1所示），船舶進出港機動航行時，主要電力負荷包括連續電力負荷，間斷負荷，脫硫塔（閉式）負荷，冷藏集裝箱負荷（全負荷為1200個冷藏箱），使用側推情況下負荷，共計10349KW，需要3台發電機組并車運作才能提供足量負荷。
圖1 船舶電力負荷計算書
進入航道時，冷藏集裝箱負載隻有總負載的10%，約為520KW，其餘連續負載和間斷負載7832.5KW，總負載8352KW。船舶在NO.3發電機大修的情況下，進入航道時發生NO.4發電機故障，剩餘NO.1和NO.2發電機僅能提供7140KW的主電源容量，不能滿足船舶負載要求，船舶電網過載，船舶失電。
（二）發電機故障原因
NO.4号發電機，生産商HYUNDAI HIMSEN，型号7H40，額定功率3840KW。事發時NO.4發電機燃油噴射電磁閥膜片（圖2所示）破損。
圖2 燃油系統噴射電磁閥膜片
根據該發電機燃油噴射系統示意圖（圖3），該元件為示意圖中的4故障。
圖3 發電機燃油噴射系統示意圖
燃油噴射系統主要作用為：當負荷瞬時增加時，防止燃燒室中噴射的燃油量多于供氣空氣可以燃燒的量，防止發電柴油機冒黑煙。工作原理為：當船舶電網負荷增加時，燃油供應瞬時增加，調節杆1和2上升，與活塞3的活塞杆接觸後連通電路，電磁閥4接電後，電磁閥開啟壓縮空氣進入發電柴油機透平進行短時補充供氣，供入時長3-8秒（根據負荷的變化量時間不同，負荷增加越大，空氣時間越長）。供氣時，供氣接收器儲存一定空氣後，推動活塞3上行，活塞杆與調節杆脫離，電路斷開，發電柴油機短時補充供氣結束。當短時供氣超過10秒時，發電機将會進行“燃油噴射系統故障”報警。NO.4發電機燃油噴射電磁閥膜片破損，空氣持續供入NO.4發電柴油機，激發“燃油噴射系統故障”報警，同時發電機飛車保護停車，NO.4發電機從電網解列。船舶供電由NO.1和NO.2發電機供電。
其他狹窄水道船舶失電案例
“DALI”輪巴爾的摩市撞橋事故（圖4）
圖4 “DALI”輪碰撞視訊截圖（圖檔來自網絡）
當地時間2024年3月26日淩晨，懸挂新加坡國旗的“DALI”輪撞上美國馬裡蘭州巴爾的摩市弗朗西斯·斯科特·基大橋（Francis Scott Key Bridge），造成大橋坍塌，8人落水，其中2人被救出。事發時船舶發生全船失電。
預防船舶電網過載失電檢查案例
SOLAS公約要求發電機的容量應滿足：“發電機組的容量，應是當任一發電機組停止供電時，仍能對正常推進操作和安全所必需的裝置供電。同時至少包括烹調、取暖、食品冷凍、機械通風、衛生和淡水等設施的最低舒适居住條件也應得到保證。”當船舶一台或多台發電機不能使用時，剩餘發電機電源容量易出現不滿足公約的要求，如未對側推等大功率裝置使用進行限制，易發生船舶電網過載失電。通過對船舶主電源容量開展預防性檢查和制定預防措施，以避免船舶電網過載失電。
2024年4月，深圳海事局PSCO在對“Y”輪進行檢查時，發現船舶配備4台發電機，其中NO.1發電機故障（圖5）不能使用。
圖5 NO.1發電機故障不能使用（本體被擊穿）
根據船舶電力負荷書（圖6），對該輪進行電力負荷核算。該船單台發電機功率為2100KW，電源總容量8400KW，裝載80個冷藏集裝箱，根據電力負荷計算書，船舶進出港機動航行，使用側推時的總功率為4231KW，需要3台發電機并車運作，才能滿足全船負載需求。但船舶僅有3台發電機使用，而無備用發電機，不滿足公約要求。
圖6 Y輪電力負荷計算書
經與船舶溝通和确認後，開具缺陷：在NO.1發電機故障時，船舶未對進出港操作做出特别安排。船舶提出如下預防船舶失電措施：
2024年5月，M輪主動報告單台發電機故障，經核算，同樣不滿足船舶主電源容量要求，進出港措施特别是側推裝置的使用參考上述檢查案例執行。
安全監管建議
（一） 重視船舶電網過載船舶失電問題
目前，船舶電站自動化管理程度高，船舶電源容量問題，一直以來較少關注。應該認識到，在船舶單台或多台發電機故障時，船舶電站自動解列等措施，不能有效避免船舶電網過載全船失電。
（二） 合理制定船舶發電機維護保養計劃
合理規劃發電機維護保養計劃，建議發電機大修安排在海上航行時進行，盡量避免在港期間對船舶發電機組進行大修，確定發電機組電源容量足夠。
（三） 制定預防船舶電網過載措施
建議船舶進出港時，特别是進入狹窄水道時，如有發電機不能使用，需根據船舶電力負荷計算書核算，确定能否使用側推裝置。船舶進港前需要提前将資訊告知引航員，必要時增派拖輪協助進出港。
（四） 加強船舶失電後的應急管理
建議船舶加強船舶應急電源管理和船舶失電應急演練。確定船舶失電後，應急發電機啟動并向舵機等應急裝置供電，控制船舶方向，同時為恢複動力提供充足的緩沖時間。加強應急演練，確定船舶主電源盡快供電，恢複船舶推進動力。加強與引航、碼頭資訊溝通和協調，優化拖輪使用措施，必要時，利用拖輪控制船舶。
來源：深圳海事
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