中船澄西扬州船舶有限公司 江苏扬州 225200
摘要：作为一名合格、称职的船舶设计人员，除了要有扎实的理论基础，还需要拥有丰富的实践经验，具备解决实际问题的能力。试航中一旦发生问题，船厂、船东首先是想到设计是否合理，并会要求设计方马上找出问题的起因和解决方法。本文详细介绍几例45000吨级内贸散货船发生的问题并已妥善解决的实例。
关键词：轮机施工配合；若干问题；解决方案
1、机舱温度、通风
2012年7月底，45000吨级散货船进行航行试验，当时外界大气温度约为27℃，机舱平均温度约为37℃。在主机负荷试验阶段，发现主机增压器转速在主机转速50%～100%之间偏高，主机扫气压力较低，排气温度偏高，机舱温度也较高。
表1主机试验数据
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主机：MANB&W6S46MC-C7（TierI）SMCR：6830kW×112.1r/min
柴油发电机组：560kW×750r/min3台航行时运行1台
机舱风机：40000m3/h×Sp560Pa4台（主机CSR时，全部供风）
船厂提供了主机75%、90%和100%的试验数据，表1为主机转速为100%时的试验数据。
当时船东认为：机舱风机风量配置稍小，总体风量不够，要求把单台风机风量改为45000m3/h。船厂请设计人员分析原因，尽快拿出解决方案。根据船模试验报告，主机转速达到112r/min，主机功率约为6400kW。为此我们请船厂提供试航时机舱风机的电流值和机舱通风布置图的完工图。风机电机配套厂提供的电机工作性能曲线如图1所示，风机特性曲线见图2，船厂实测的电流值见表2。
表2电流值
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图1 Y180M-4H电机工作特性曲线 图2风机特性曲线
从图1～图2中看出电流值为22A和25A时，电机轴功率约为10kW和12kW，而风机在设计点时的轴功率应为12.6kW，在机舱风机的特性曲线上已读不出这两点对应的风量和静压，显然机舱每台风机的风量均低于40000m3/h，特别是1号、2号风机，风量明显偏小。按照机舱通风图的设计，1号风机主要对主机增压器供风。风机厂家通过对风机风压的检测，认为其风量和风压满足设计点要求。我们对机舱风量和机舱通风阻力重新校核后认为，风机设计风量和风压完全满足要求。
针对试航出现的主机排气温度和机舱温度偏高的现象，作进一步分析。一是主机排气温度高会引起增压器转速偏高，而引起排气温度高的原因有很多，如机舱供风不足、柴油机后燃、环境温度高等。试航的外界环境温度是27℃，机舱温度是37℃（ISO8861标准允许机舱最大温升是12.5K），比主机台架试验时的环境温度高，主机台架试验环境温度是25℃。另外，主机台架试验燃用的是MDO燃油，而试航燃用380cSt/50℃的燃料油，上述两个因素都会引起主机排气温度高于台架试验所测温度。从实测数据来看，排气温度略高于台架试验测得的参数，仍属于正常范围。因此，这并不是引起主机扫气压力较低、排气温度和机舱温度偏高的原因。二是主机增压器吸入空气量不够，会引起扫气压力偏低、排气温度偏高，从而也造成增压器转速偏高。因此我们预计以下5个方面可能存在问题，请船厂检查：
1）机舱风机安装和叶轮转向是否正确？2）机舱风机室进风口百叶窗的滤网、主机增压器的空气滤清器是否清洁？3）风机吸入处是否有额外阻力？4）机舱风管是否畅通、各个风口出风是否正常？5）船舶耐久试验时，机舱是否存在负压现象？
另外针对船东提出机舱风机风量稍小的疑问，我们除了提供按照ISO8861—1998标准计算的机舱风量计算书外，还提供了已经交付、正常营运的几型45000吨级散货船机舱风机的配置情况。
2、应急发电机室散热通风口百叶窗
交船前夕，中国船级社（CCS）现场验船师提出：应急发电机室风扇散热通风口使用无盖的百叶窗不能满足相关规范要求，要求改为带水密盖型式百叶窗，并且加装百叶窗开闭通道和梯子。验船师认为百叶窗设置的高度不满足要求，无盖不满足防火要求。该船应急发电机室位于A甲板，根据《国内航行海船法定检验技术规则》2011版（简称《法规》）第3篇2.8.3要求：“在位置1的通风筒，其围板高出甲板以上4.5m；在位置2的通风筒，其围板高出甲板以上2.3m；除有特殊要求外，一般不需要装设封闭装置。”《法规》对“位置1”定义：在露天的干舷甲板上和后升高甲板上，以及位于从首垂线起1/4船长以前的露天上层建筑甲板上。“位置2”定义：在位于从首垂线起1/4船长以后，且在干舷甲板以上至少一个标准上层建筑高度的露天上层建筑甲板上。“上层建筑”的定义：……侧壁板离船壳板向内不大于船宽（B）的4%。该船型宽为32.26m，其侧壁板离船壳板距离约3m，大于4%。根据上述定义，该船没有尾楼甲板，应发百叶窗开口属于“位置1”，而不是“位置2”，百叶窗下缘距上甲板距离约为4612mm，大于4500mm，百叶窗设置高度满足要求。另外《法规》第3篇2.6.3要求“……须向应急发电机舱连续供风的通风筒，如果在稳性计算中计入其浮力或视其为通向下层的防护开口，则应装设符合2.8.3要求的有足够高度的围板，而不必装设风雨密关闭装置。”该船应急发电机室在总体稳性计算中其不计入浮力，无需满足2.6.3要求。《法规》第4篇第2-2章3.2.3中表3.2.3b备注*的要求“……除非安装了固定气体灭火系统，控制站（应急发电机）和开敞甲板之间的分隔可以设有不带关闭装置的空气进入开口。”
综上所述，原设计满足CCS规范要求，验船师最终认可现布置。按照最新船级社审图要求，无论应发室通风口是属于“位置1”还是“位置2”，如果通风口所在区域设有甲板，则通风口位置要满足距甲板2300mm的要求。
3、关于主机曲轴法兰与中间轴法兰连接螺栓安装孔直径问题
轴系布置图要求主机输出端曲轴法兰与中间轴法兰连接螺栓锥套安装孔直径为准64mm，而船厂发现加工后有误，实际直径为66mm，船东担心这对轴系法兰强度和螺栓强度会有影响，船厂请SDARI提供帮助。
法兰主要是连接轴系并传递扭矩，规范只要求对其厚度和根部过渡圆角半径进行计算，对联接螺栓孔至法兰外圆处的厚度并无要求，螺孔沿法兰的径向方向主要承受连接螺栓的过盈力和离心力，一般螺栓中心线至法兰外圆的距离大于螺栓安装孔直径的80%～85%，螺栓孔误加工至准64mm后，该船螺栓节圆中心线至法兰外圆的要求距离变为52.8mm，而目前该尺寸实际值为52.5mm，相比较只减少了0.3mm，经过强度估算，我们认为螺栓孔径加大2mm不会影响轴系的安全运转，从而也消除了船东的担心。
4、结语
上述问题是船舶建造过程中产生的，施工和调试过程难免会出现各种情况，出了问题应请船厂尽可能提供详尽资料，寻找原因，积极想办法解决，才会赢得船厂、船东的尊敬，提升设计能力。
参考文献
[1]张青年.提高汽轮机效率的施工策略[J].电力建设2009，02.