11月18日，张自霖随台航八号第三次接受支前任务，军运到温岭县江厦港。当时，船上船员不敷，仅3位正式海员，临时从别处调来的一批支前海员，技术操作都不很熟练。染病多天的张自霖见支前任务重，正式海员缺，就向军代表蔡南星要求随船支前。军代表见他身体有病，没有批准。后来听说他已经上船了，就派人去叫，叫了两次都没有叫回来。傍晚，台航八号靠近宝华码头(今安澜码头东侧)，支前会的同志都到码头协助工作。军代表亲自找上船，做张自霖的思想工作:“前两次的台航八号军运，你去了，是应该去的，而且是必须去的。这次你有病，决不能勉强去，还是回局休息。”张自霖却坚决要求说:“我病不要紧的，过几天回来养病不迟，眼前人手这么缺，我保证一个顶俩，担任两个水手所做的工作.”
张自霖终于去了，也终于没有回来，他长眠在温岭县革命烈士公墓，墓碑上铭刻着:“张自霖，温州招商局船员，天津人。”