摘 要：介紹長江上海段船舶舵機遙控系統(tǒng)故障引發(fā)的事故險情案例，研究引發(fā)事故險情的根本原因，分析該系統(tǒng)中以隨動舵電位計、報警系統(tǒng)為首的薄弱環(huán)節(jié)，結(jié)合船舶安檢、事故調(diào)查和航運公司調(diào)研經(jīng)驗，梳理船舶舵機遙控系統(tǒng)主流布置類型，以及在故障發(fā)生期間的具體應(yīng)對方式，針對事故案例和經(jīng)驗教訓(xùn)，向船員、航運公司、船檢機構(gòu)和主管機關(guān)提供參考建議。

關(guān)鍵詞：電位計；舵機遙控系統(tǒng)；隨動舵；應(yīng)急舵；事故

0 引 言

隨動舵電位計，位于駕駛臺隨動舵操作儀內(nèi)部，與舵輪軸連接，其原理與滑動變阻器類似，當(dāng)舵輪轉(zhuǎn)動時，帶動電位計內(nèi)的滑動器轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生滑動電阻變化，進(jìn)而產(chǎn)生電位差，變化的電位信號經(jīng)放大后，通過遙控系統(tǒng)傳遞至舵機間，完成遙控轉(zhuǎn)舵。電位計的原理比較簡單，制作也不復(fù)雜， 船用舵機電位計屬于舵機控制系統(tǒng)信號傳遞過程中的一個渺小元件，但近年來，因電位計故障引發(fā)的船舶事故頻繁發(fā)生，其中不乏造成千萬損失的重大事故，本文結(jié)合事故案例分析，挖掘舵機遙控系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，以期給出針對性事故防控建議。

1 典型案例

1.1碰撞事故

2020年年底，長江口深水航道發(fā)生一起重大事故，一艘外輪出口航行期間，舵葉突然卡在左舵20位置不受控制，當(dāng)時駕駛臺操舵儀處于隨動舵狀態(tài)，船長要求舵工轉(zhuǎn)換操舵系統(tǒng)仍然無效，因事發(fā)突然，船上未來得及采取其他措施，迅速與進(jìn)口船舶發(fā)生碰撞，事故導(dǎo)致進(jìn)口船沉沒，多名船員喪生，直接經(jīng)濟(jì)損失數(shù)千萬，教訓(xùn)慘痛。

初步調(diào)查中，事故外輪舵機間設(shè)備故障的可能性被排除，問題鎖定在駕駛臺舵機操舵儀及其遙控系統(tǒng)，調(diào)查人員拆解操舵儀，發(fā)現(xiàn)舵機遙控系統(tǒng)當(dāng)中一個渺小元器件--“隨動舵電位計”是引發(fā)故障的“元兇”，見圖1。

本案中，舵輪反面的電位計與固定板之間插銷松脫，導(dǎo)致舵輪旋轉(zhuǎn)時，電位計隨同舵輪軸整體旋轉(zhuǎn)，無法產(chǎn)生相應(yīng)的電阻變化和電壓信號變化，進(jìn)而導(dǎo)致隨動舵轉(zhuǎn)舵無效。

1.2 故障險情

2022年初，某外輪從上海港北槽進(jìn)口，航行至外高橋航道期間舵機發(fā)生故障，船舶迅速轉(zhuǎn)入出口航道，與多艘出口船形成緊迫局面，所幸當(dāng)時航道船舶密度不大，應(yīng)急力量反應(yīng)迅速，在拖船的協(xié)助下順利進(jìn)入錨地拋錨檢修。

事后，海事部門配合船方共同排查了故障原因，拆檢駕駛臺舵機操舵儀后，發(fā)現(xiàn)隨動舵舵輪反面電路板上一根線路松動，經(jīng)緊固后駕駛臺操舵恢復(fù)正常，見圖2。經(jīng)核對圖紙，該線主要用作為隨動舵電位計提供弱電的電壓信號，失去電壓信號后，盡管轉(zhuǎn)舵產(chǎn)生滑動電阻變化，但仍然沒有電位差信號的產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致舵機遙控系統(tǒng)失效。

1.3 案例小結(jié)

上述案例在近年來上海港船舶舵機類故障案例中具有一定代表性，占比較高。兩起案例中，發(fā)生故障的都是隨動舵電位計，事故直接原因也類似，即電位計失去功能，轉(zhuǎn)舵信號無法送達(dá)舵機，電位計屬于舵機遙控系統(tǒng)的一部分，位于操舵儀內(nèi)部，比較隱蔽，日常維保中船員很難巡檢，在振動的工況下長期運行，存在線路松脫、螺絲脫開等隱患，進(jìn)而導(dǎo)致事故險情。2023年，筆者走訪了滬上多家航運公司，在對公司船隊舵機系列故障調(diào)研時發(fā)現(xiàn)，舵機遙控系統(tǒng)的故障在整個舵機類故障當(dāng)中發(fā)生率接近3成，且船員往往難以獨自解決，其中不乏導(dǎo)致嚴(yán)重事故的案例，值得我們?nèi)パ芯亢椭匾暋?/p>

2?; 關(guān)于舵機遙控系統(tǒng)的公約要求

SOLAS公約II-1章第29條對舵機遙控系統(tǒng)的要求如下：

7.應(yīng)按下列要求設(shè)操舵裝置的控制裝置：

.1對于主操舵裝置，在駕駛室和舵機艙；

.2 如主操舵裝置按照本條6（兩臺動力裝置替代輔舵）布置并由兩個獨立的控制系統(tǒng)控制，該兩個控制系統(tǒng)均能從駕駛室操作，但不必設(shè)置兩套操舵手輪或操舵手柄。

8.能從駕駛室操作的任何主操舵裝置和輔助操舵裝置的控制系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求：

.4當(dāng)控制系統(tǒng)的電源發(fā)生故障時，應(yīng)在駕駛室發(fā)出聽覺和視覺報警

9.本條和第30條要求的電力線路和操舵裝置系統(tǒng)應(yīng)急相關(guān)的部件、電纜和管子應(yīng)在其整個長度范圍內(nèi)盡可能地分離。

國內(nèi)海規(guī)與公約要求一致，對于舵機遙控系統(tǒng)，核心要求是兩條（僅針對兩臺舵機替代輔舵的主流情況），一是應(yīng)配備雙套遙控系統(tǒng)，并彼此分離，二是控制系統(tǒng)電源故障時應(yīng)在駕駛臺聲光報警。從公約層面看，互為替代的雙套設(shè)備，提供了較高的安全性，但在上述兩起故障險情中，兩艘船舶均未能有效切換至另外一套操舵系統(tǒng)，這與船員對雙套系統(tǒng)的理解有一定關(guān)系，下面簡要分析。

3 雙套控制系統(tǒng)的實船布置情況分析

在實踐中發(fā)現(xiàn)，落實公約要求的“雙套控制系統(tǒng)”，不同的船舶采用的方式也有所不同，在此介紹兩種主流情況：

3.1兩套FU+串聯(lián)NFU

操舵儀上布置了2套FU（隨動舵）操作系統(tǒng)，共用一個FU手輪，除手輪以外，2套系統(tǒng)的電線、接線端子、信號放大器、包括電位計都是雙套，在此情況下，該雙套隨動舵即滿足了公約要求的雙套系統(tǒng)要求，需要注意的是，在此種情況下，NFU（手柄舵）不是一套獨立的控制系統(tǒng)，其與兩套隨動舵控制系統(tǒng)共用部分線路，因此，當(dāng)操舵儀MODE旋鈕旋至NFU時，需要操舵面板系統(tǒng)選擇No.1或者No.2，如轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至OFF位置，則駕駛臺整個操舵系統(tǒng)處于電源關(guān)閉狀態(tài)，NFU也無法進(jìn)行操作，見圖3。

在這種布置情況下，如遙控系統(tǒng)發(fā)生故障，首要選擇，是通過MODE旋鈕切換至另一套控制系統(tǒng)（system 1與system 2之間切換），而不是優(yōu)先切換至NFU模式，因為同一套系統(tǒng)下的FU和NFU共用了部分線路。在兩套FU均無效的情況下，可以切換至NFU模式，但也應(yīng)該分別在system 1與system 2模式下嘗試使用NFU。

3.2 單套FU+獨立NFU

該種模式下，船舶設(shè)置了一套獨立的FU，外加一套獨立的NFU，兩者作為公約要求的雙套設(shè)備，彼此獨立并分離，互為保障。當(dāng)采用FU操舵時，船員通過舵輪進(jìn)行操舵，隨動舵控制系統(tǒng)故障后，就需要船員迅速切管至NFU模式。本文案例中所涉及的船舶采用的就是這種模式，案例中船舶單套FU舵配備一塊電位計，當(dāng)電位計故障時，隨動舵即告失效，但在這兩起事故險情中，由于舵機遙控系統(tǒng)故障報警并未激活，船員第一反應(yīng)認(rèn)為是位于舵機間的舵機設(shè)備故障，駕駛臺并未能及時切換至NFU模式，導(dǎo)致了兩起事故的發(fā)生。

值得一提的是，在引發(fā)沉船事故的案例中，舵機遙控系統(tǒng)模式切換旋鈕并未設(shè)置在操舵儀上，而是設(shè)置在駕駛臺綜合控制臺上，距離操舵儀有一定的距離，在事故發(fā)生期間，船員過于慌亂，在未完成NFU模式切換的情況下，就嘗試無效的手柄操作，這也是導(dǎo)致事故發(fā)生的原因之一，一般來說，舵機遙控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換手柄應(yīng)置于操舵位置，以便舵工就地操作，對于本案中這種分開布置的情況，尤其需要引起船方重視，船員是否熟悉本船舵機控制系統(tǒng)的切換模式是關(guān)鍵，加強船員對舵機控制系統(tǒng)的針對性教育和培訓(xùn)尤為重要。

4 舵機遙控系統(tǒng)報警可靠度分析

從公約中可以發(fā)現(xiàn)，針對舵機遙控系統(tǒng)的報警，只有一個系統(tǒng)失電報警的要求。但在本文兩起案例中，舵機遙控失電報警均未動作，導(dǎo)致船員未能作出有效的判斷，其中，第一起案例由于電位計固定銷脫落，導(dǎo)致電位計整體旋轉(zhuǎn)，屬于機械類故障，無法激活報警可以理解，但第二起案例中，電位計供電線路松脫，屬于供電系統(tǒng)的一部分，其也未能激活系統(tǒng)失電報警值得思考。故障修復(fù)后，船員對報警系統(tǒng)進(jìn)行了驗證，當(dāng)切斷位于舵機間的電氣遙控系統(tǒng)供電變壓器的空氣開關(guān)后，駕駛臺遙控系統(tǒng)報警面板是正常動作的（聲光報警），這說明，船舶對舵機遙控系統(tǒng)供電的報警監(jiān)控是有效的，但斷電監(jiān)控范圍僅限于從舵機間至駕駛臺操舵儀的供電線路，并不包括操舵儀內(nèi)部的弱電信號發(fā)生器，因此，不能過于依賴駕駛臺的相關(guān)報警功能。此外，在檢查實踐中我們發(fā)現(xiàn)，由于公約中對舵機遙控系統(tǒng)失電報警并不要求設(shè)置歷史記錄的功能，船員在事后通常無法判斷到底是哪個報警被激活，尤其面對系統(tǒng)短暫性故障隨機自行恢復(fù)的情況，在事故調(diào)查中，調(diào)查人員無法具體判斷是系統(tǒng)問題還是船員操作問題，給公司管理、海事調(diào)查都帶來困難。

5 相關(guān)建議

船舶舵機故障危害極大，尤其在繁忙的狹水道，船舶距離近、航速快，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的突發(fā)故障往往讓人措手不及，極易引發(fā)險情事故，經(jīng)統(tǒng)計2022-2024年中，上海港先后發(fā)生船舶舵機故障達(dá)55起，占故障總數(shù)超過15%，僅次于船舶主機故障占比，此外，在舵機故障類型方面也呈現(xiàn)多點爆發(fā)的局面，本文闡述的舵機遙控系統(tǒng)是近期高發(fā)的一種類型，針對這一新情況，公司、船員、檢驗機構(gòu)、海事都應(yīng)做好準(zhǔn)備，結(jié)合案例分析，這里做以下建議：

1）船員需要熟練了解本船舵機遙控系統(tǒng)的工作原理?？ǘ嫖：哂芯o迫性，給船員的反應(yīng)時間很短，在故障出現(xiàn)后的第一時間，船員是否能作出合理行為至關(guān)重要。這需要船員對本船的操舵系統(tǒng)和應(yīng)急程序非常熟悉。駕駛員、舵工等船員新上船后，需要做好詳細(xì)交接，了解本船操舵系統(tǒng)的雙套系統(tǒng)究竟是如何布置的，并掌握操舵儀的使用原理、性能與可靠性，以便在發(fā)生意外時能夠做出合理反應(yīng)。本文所述的舵機雙套遙控系統(tǒng)的布置方式，是目前主流的安裝方式，但實際情況不局限與此，需要具體情況具體分析。

2）航運公司需要不斷完善體系文件和加強人員管理和培訓(xùn)。航運公司需要結(jié)合公司船隊舵機遙控系統(tǒng)的主流類型，制定詳細(xì)的操作程序和檢查保養(yǎng)程序，不斷完善舵機遙控系統(tǒng)的日常檢查、測試與保養(yǎng)要求，提醒船員按照操作流程巡檢與保養(yǎng)，定期檢查螺絲緊固情況，清楚灰塵異物，重點檢查因設(shè)備震動容易松脫的部位，尤其在船舶即將納入狹水道、通航密集區(qū)等水域前。此外，根據(jù)各船系統(tǒng)的類型，制定舵機遙控系統(tǒng)故障后的應(yīng)急操作流程，并加強培訓(xùn)，培養(yǎng)船員具備冷靜果斷的事故應(yīng)對素質(zhì)。

3）建議舵機廠商針對遙控系統(tǒng)特點，適當(dāng)補充相關(guān)部件的壽命或更換年限。調(diào)研中發(fā)現(xiàn)舵機遙控系統(tǒng)的信號放大器是易損部件，部分型號設(shè)備的E型放大板平均3年左右即發(fā)生故障，但有關(guān)設(shè)備的說明書中，并未明確其壽命年限，公司不得不在船上增加備件，損壞后隨即更換，建議廠商根據(jù)實際情況，在說明書中增加相關(guān)內(nèi)容，以便船舶在塢休、檢驗期間及時更換，防患于未然。

4）檢驗機構(gòu)完善舵機遙控系統(tǒng)的法定檢驗范圍。針對當(dāng)前舵機遙控系統(tǒng)故障多發(fā)的情況，建議檢驗機構(gòu)給予足夠重視，增加檢驗覆蓋面，幫助船方做好應(yīng)對。此外圍繞舵機遙控系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，主管機關(guān)可以協(xié)調(diào)船級社等機構(gòu)，向國際海事組織提出技術(shù)提案，從技術(shù)規(guī)范和強制性規(guī)則等方面補上短板，例如，針對舵機遙控系統(tǒng)報警方面存在的“報警類型單一”“報警無歷史記錄”等問題，可以做進(jìn)一步的研究和探討，向國際海事組織提出相關(guān)建議。

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作者簡介：

張樹雷，大學(xué)本科，長期從事船舶安全檢查、海事公約、法規(guī)的研究，（E-mail）zhangshulei@163.com，13917062995