기선 팬노바호 기관손상사건

1. 사 실<img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146620287"></img><span style="display:none;"> 선종선명기선 팬노바호 선 적 항부산시 선박소유자J선박 주식회사 총 톤 수13,801톤 62 기관종류, 마력디이젤기관 14기통 V형 4사이클 과급기부 175 R.P.M 10,000마력 수 심 인A 직 명기 관 장</span><img src="/LSA/flDownload.do?flSeq=146620289"></img><span style="display:none;"> 해기면장갑종 기관장 선원수첩부산 사고일시1982년 7월 28일 10시 사고장소포항항내 손 해기관대판균열 원 인설계결함</span> 기선 팬노바호는 1977년 12월 일본국 K조선소에서 건조한 총 톤수 13,801톤 62의 강조화물선으로 일본국 이또(I. T. O)철공소 제작의 14MV 55HUS V형 디이젤 14기통 4사이클 175R.P.M 단동 트렁크 피스톤 행정 980미리미터 기통경 550미리미터 과급기부 10,000마력 1기를 거치 하였으며 1979년 10월 선주 J 선박 주식회사에서 인수한 이래 기관 총 사용시간 약 2만 시간을 운전하는 동안 주 기관의 구조 중 기관대판(ENGINE BED PLATE)이 타 기관에서 볼 수 없는 메인 베어링 캪 사이드 보울트(BEARING CAP SIDE BOLT)라는 것이 있어 메인 베어링 상부 캪과 기관 부록(BLOCK)을 좌우 방향으로 관통한 M-48의 긴 보울트가 8개의 전 베어링 양현에 만들어져 기관대(ENGINE BED PLATE FRAME)을 보강하고 있고 기관 운전시 타 기관에 비해 진동이 많으므로 기관출력을 전부하의 약 75퍼센트로 하여 기관회전을 분당 165회전 정도로 운전하여 왔으며 이때 각 기통의 최고 폭발압력은 92킬로그램 평방센티미터(92㎏/㎠)였고 각 기통의 압력 차가 불과 4내지 5킬로그램 평방센티미터(5㎏/㎠)뿐이 였으며 축계통 베아링에 과열이나 고정 보울트(FOUNDATION BOLT)에 절손 등의 사고도 없어 정기적으로 계축하는 크랭크아암 개폐량 역시 허용치인 100분의 7미리미터를 초과하지 않는 상태이나 본 기관의 위험회전수의 제1차가 65회전에서 80회전까지도 그때의 진동 응력(VIBRATION STRESS)이 약 1,3000킬로그램 평방센티미터(1,300㎏/㎠)가 되므로 80내지 90회전에서 기관 시동하여 선교에서의 요구에 따라 극미속으로 할 때는 부득이 50회전으로 낮추는 과정에서 이 위험회전 범위(CRITICAL ZONE)를 통과하게되며 다시 회전을 상승할 때 역시 같은 범위를 통과하는 상황으로 선체진동을 면치 못하며 제2차 위험회전 범위는 141회전에서 148회전으로 통상 165회전 운전 시 황천조우 등으로 추진기 공회전이 심할 때는 쉽게 이 범위에 걸리게 되며 이때는 약 950킬로그램 평방센티미터(950㎏/㎠)의 진동응력을 기관대 판에 받게 되며 또한 본 기관의 착화순서가 같은 V형인 자매선이 좌현1번에서 우현3번 다음 좌현5번 그리고 우현7번기통 순으로 되어있는데 비해 본선은 좌현1번기통 다음 우현1번기통, 좌현6번에서 우현6번기통식의 순서로 되며 같은 크랭크와 베어링에 연속하중을 받도록 설계되어 있으며 그간 별다른 사고는 없이 운전하여 오던 중 미국 사크라멘토(SACRAMENTO)항에서 양곡 20,482키로 톤을 적재하고 1982년 6월 22일 동항을 출항하여 동년 7월 9일 부산항에 입항하여 하역기간을 이용하여 동 월 16일부터 동 월 26일까지 주 기관 좌현 제4번기통, 우현 제6번기통 및 우현 제7번기통을 분해 수리하였고 철재 약 700키로 톤을 적재한 후 추가화물을 싣기 위하여 동월 27일 22시 20분 포항항을 목적하고 부산항을 떠나 기통 일부에 신품으로 취환 한 부분이 있으므로 기관 랲핑(LAPPING) 운전 차 반속으로 운전하여 다음날인 동 월 28일 08시 30분 경 포항항에 도착하여 접안 대기하는 동안 항의에 묘박 하였다.

이어서 동일 10시경 수심인 기관장 A는 부산항에서 기관 작업한 상태를 점검하기 위하여 크랭크 실내를 조사하던 중 철판두께 5센티미터가 되는 제7번 제8번 메인 베어링(JURNAL 경 435미리미터) 베드의 좌우 후레임이 베어링 캪과 하부 에어링 접속부 근처의 후레임 노치(NOTCH)부분에서부터 좌우 수평방향 같은 길이로 제7번 베어링 베드 프레이트 후레임은 좌우현에 620미리미터 제8번은 좌우현에 305미리미터의 균열이 발생하였음이 발견되어 즉시 이 사실을 본사에 통보하여 M선급협회 검사원의 권고에 따라 동일 22시경부터 M선박공업에 의하여 동균열부에 강도 1.5톤의 메타록크(METALOCK)시공을 개시하여 동 월 29일까지 수리를 완료하였으며 기관제작회사인 N 철공소에 사고 원인을 문의한바 그 답이 제7번 기통에 강항 외력이 가하여졌을 것으로 추측하며 다만 앞으로 제6번 및 제7번의 좌우현 기통의 최고압력을 75킬로그램 평방센티미터로 경감하여 운전토록 하여야 할 것이라는 권고가 있어 지시대로 현재 운항 중에 있다.

2. 원 인가. 원인판단본 건 기관손상은 해난심판법 제2조 제1호에 해당하는 것으로 그 원인을 규명하건대,1979년 10월 본선 인수이래 본선 주 기관의 취급사항을 살펴볼 때 정기적으로 계축하는 크랭크아암 개폐량은 최고의 100분의 5미리미터로서 허용한 계내에 있고 기관출력을 설계부하의 75피센트로 운전하여 최고압력이 92내지 최고 95킬로그램 평방센티미터로서 설계압력 105킬로그램에 미달하며 각 기통 압력 차가 5킬로그램 평방센티미터 이내로 대체로 기통 당 마력이 균일한 것으로 보며 운항하는 동안 승양이나 충돌로서 기관대판에 변형을 야기 시킬 만 한 사실이 없고 각 베어링이 소손 되거나 각 취부용 고정 보울트가 이완된 사실이 없는 점으로 보아 기관취급상 결함에 의하여 본 기관 베드 프레이트 후레임이 균열되었다고 인정할 수 없으며(1) 기관대판구조에 있어서 사이드 타이트닝 보울트를 전기통 좌후 베드 프레이트 후레임에 설치하였다는 사실은 본 기관대판이 그 강도에 있어서 결함이 있는 연유라고 단정할 수 있고 40미리미터 두께인 후레임의 균열시발점이 4개 후레임 공히 후레임 내측에 EIS을 이룬 노치(NOTCH)부에서 발생하였다는 점으로 보아 그 노치부가 진동 응력을 집중하는 취약점이라는 점이며 이러한 구조가 타선에서는 볼 수 없는 형태이며(2) 기관 시동착화순서를 살피면 통상브이(V)형 기관에서는 본선 자매선인 팬호프호에서 보듯이 화이야림 오더(FIRING ORDER)가 좌측 1번에서 우측 3번 다음 좌측 5번 그리고 우측 7번이라는 식으로 되며 폭발 압력을 같은 베어링에 받는 것을 피하여 설계하고 있는데 비해 본선의 경우는 좌1번에서 우1번으로 좌6번으로의 식으로하여 브이형 좌우 기통이 연속 폭발하여 같은 크랭크가 연속 폭발 압력을 받게 되므로써 메인 베어링에 부당한 하중이 가하여 진다는 점과(3) 위험회전수 범위(CRITICAL SPEED ZONE)를 보면 본 기관에는 두 개의 위험회전수가 있어 그 1차는 64회전에서 80회전까지여서 1,500㎏/㎠의 진동 응력(VIBRATION STRESS)이 발생하며 제2차가 141회전에서 148회전까지로 이때의 진동 응력이 950㎏/㎠인데 기관시동은 제1차 위험회전수인 64회전 이하에서는 이루어 질 수 없고 통상 90내지 95회전에서 시동되어 극미속의 기관 사용 시는 부득이 이 제1차를 통과하여 회전이 낮추어지고 다시 속력을 올릴 때도 이 위험범위를 통과하게 되므로서 빈번이 1,500㎏/㎠의 진동 응력이 각 베어링에 작용하여 그것이 곧 후레임에 작용하게 되며 본선이 공선 항해 시는 추진시 공회전이 매우 심하여 165회전으로 운전시 비록 조속기의 효능을 얻는다 할지라도 쉽사리 제2차인 141에서 148까지의 위험회전 범위에 들게 되므로서 간단없이 950㎏/㎠의 응력을 각 후레임이 받게되는 점등,위에 적시한 각 문제점이 있는 것으로 미루어 볼 때 본선 주 기관 베드 프레이트 후레임의 강도는 이 기관이 발생하는 응력에 부응한 충분한 강도로서 설계되어야 할 것을 그 재질이 미흡하거나 치수가 부족하게 설계되었음이 인정되므로 본 건 기관대판의 균열은 그 설계 상 결함으로 인하여 발생한 것이라 볼 수밖에 없다.수심인 A는 수시로 행하는 기관 내부 점검시 본 균열 발생을 조기에 발견하였으면 사후처리에 보다 효율적 이였을 것이라는 아쉬움이 있으나 본 기관을 운전하는데 선체진동을 감안하여 전부하의 75퍼센트 출력으로 운전하게 됨은 부득이한 조치이며 기관 취급에 과실이 없으므로 본 건 발생의 원인이 되지 않는다. 따라서 주문과 같이 재결한다.

이 건 기관손상은 주시관 베드프레이트의 설계 상 결함으로 인하여 발생한 것이다.