船舶轮机设备故障和安装检验措施探讨

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年2月5期   作者:卢崇旭
[导读] 由于传统的船舶检验标准、国际公约以及不同的海事组织之间缺乏相互认可等因素
        卢崇旭
        江南造船(集团)有限责任公司  上海市  201913
        摘要:由于传统的船舶检验标准、国际公约以及不同的海事组织之间缺乏相互认可等因素,船舶在营运周期内需要接受一系列的检验和检查,而这些检验和检查有些是重复性的。然而,对大多数船舶来说,频繁的检验尤其是重复性检验并不能确保降低发生事故的可能性。
关键词:船舶轮机;设备重复性;检验措施
引言
        近年来我国水运行业发展的红红火火,随着船舶的大量投入使用,水上交通事故和机务事故的频频发生也引起了相关部门与人员对船舶维修质量的强烈关注。为了加强对船舶的专业化、规范化管理,促进水运业的安全、健康发展,对船舶修造质量与船舶日常维护管理进行严格把关,积极开展的船舶修造质量管理工作,无疑会促进船舶修造质量的有效提升。
1.船舶轮机设备常见的故障种类
        1.1柴油机拉缸
        柴油机拉缸是轮机故障中最为常见的现象之一,即气缸内壁被活塞刮出很深的沟纹。这种现象会严重影响轮机的正常工作,倘若没有在第一时间发现柴油机拉缸,那么随着时间的增长,轮机遭受到的损坏也会越来越严重。除此之外,柴油机拉缸还会使轮机内部的油温明显升高,严重时会使曲轴箱产生冒烟的情况,水循环也会受到一定的阻碍。总的来看,引起发动机拉缸的因素有很多,维修人员在展开分析探讨时,通常从冷却、润滑系效能两大方面着手。当冷却水的温度过高时,柴油机的金属零件受其影响,强度、弹性、耐磨性都会大不如前,且因热胀冷缩使得各个零件之间缝隙过大,从而引发卡死等严重后果。
        1.2柴油机爆缸
        通常来讲,当发生柴油机拉缸时没有及时处理就会形成柴油机爆缸现象,也可以理解为爆缸是拉缸的“升级版”,柴油机爆缸的具体表现形式为活塞极度膨胀,导致其卡在气缸中无法活动,因而导致柴油机报废。由此可知,引发柴油机爆缸的具体因素与拉缸状况近似,为冷却系统和润滑系统两大方面出现故障引发。
        1.3柴油机高压油泵故障
        轮机高压油泵故障通常表现为柱塞、套筒卡死。此类现象会引发个别缸内供油跟不上,导致轮机运转时产生剧烈的震动,甚至引发自动熄火。当此类状况发生时,可拆解高压油泵柱塞并观察套筒,倘若柱塞与套筒的表面未看到十分明显的刮痕,则说明时润滑油通道堵塞而造成的油泵咬死。
2.减少重复性检验的措施
         2.1轴状态监测(SCM)和发动机滑
         轴状态监测(SCM)是通过分析润滑油状态来检查和维护螺旋桨轴的一种方法。与传统传统检验方式相比,对于有SCM标志的船舶,来自中国船级社(CCS)认可机构出具的润滑油分析报告可以代替螺旋桨轴抽出检验,最多可以延长螺旋桨轴抽出检验间隔期15年。轴状态监测(SCM)作为轴抽出检验的替代不仅降低了对轴和轴承的损害,而且缩短了船舶维
修时间。
         发动机滑油状态监测(ECM)通过分析润滑油状态提供了一种先进的检验和维护柴油机的方法。与传统传统检验方式相比,对于有ECM标志的船舶,验船师仅需要做验证和全面检查,而不需要对气缸、活塞、活塞环、活塞杆、活塞销、十字头、十字头销、曲轴、所有轴承、连杆、填料函等柴油机零部件进行拆开检验。因为大部分船舶装备柴油机作为主动力设备,因此应用发动机滑油状态监测(ECM)能够减少很多不必要的检查和拆解。因为现代船用柴油机的复杂结构和恶劣工作环境,柴油机故障频发有可能会导致巨大的经济损失和严重的人身伤害。发动机滑油状态监测(ECM)在柴油机早期故障监测、降低维修成本、降低船员劳动强度、提高柴油机可靠性和效率等方面具有重要意义。
         无论是轴状态监测(SCM)和发动机滑油状态监测(ECM),都是基于润滑油的分析,中国船级社认可的润滑油分析方法有三种:理化性能分析、光谱分析、铁谱分析。理化性能分析主要分析润滑油的粘度、水分、闪点等性能,这些指标与零件间的磨损状态密切相关。此外,这也有助于监测润滑油的质量从而判断润滑油是否应该更换。
         光谱分析主要分析润滑油中仪器测量的元素。不同种类的元素来自润滑系统的不同部分。以轴状态监测(SCM)中润滑油分析为例:(1)铁、镍、铬主要来自螺旋桨轴,(2)铅、铜、锑、锡主要来自轴承,(3)硅、钠、钙主要来自大气污染物,(4)钡、硼、钙、镁、磷、锌主要来自润滑油添加剂。中国船级社在针对轴状态监测(SCM)和和发动机滑油状态监测(ECM)的规则中对每种元素都提供了参考值,如表1和表2所示。

         2.2计划保养系统
         (Planned Maintenance System)船级社对船舶设备的常规检验是基于相对固定的检验周期,没有考虑保养计划。在认识到常规检验的弊端后,船级社允许船东采用另一种称为PMS的保养系统来代替传统的船舶检验。国际船级社协会(IACS)在1989年提出了PMS的检验模式,进一步地将检验和保养相结合,也将设备的技术状况判别权力下放到有资格的轮机长。中国船级社作为IACS正式成员,在1996年钢质海船入级和建造规范中引入了PMS要求。用这种方法,船级社可以委托船上的轮机长结合年度检验和船舶维护保养计划对船舶设备开展检验。船东或船公司可自行制定维护保养计划,只要其计划包括CCS有关规则规定的检验项目。由CCS认证的船上轮机长负责执行该计划。在每次维修后,有一些设计报告和图纸须由轮机长填写。这些记录应通过电子邮件发送给船公司。因此,通过PMS系统了解船舶设备的状况并使之更加可靠对船员和船公司都有好处。
         实施PMS的一个障碍是对轮机长认证的高要求。本研究建议船级社应加强对具有执行PMS能力的轮机长的培训。另外,船舶设备的多样性增加了制定合理维修计划的难度,在可接受的范围内控制船舶设备多样性对于执行PMS是有好处的。最后,通过互联网不断加强船舶、船公司和船级社之间的联系,将有助于PMS得到更广泛的应用。
3.在船上安装注意事项
         根据安装阶段不同,一些船厂会要求制造商将侧推筒体部分提前发货,以便在首部分段建造时安装筒体。
         3.1侧推筒体的安装
(1)导流管定位时,务必保持导流管的水平和垂直。
         导流管两端需分别打刻4个标记,以此为基准点定位。(参考图1)
(2)导流管与船体结构焊接时,需采用使导流管内径弯曲变形量最小的焊接方法。
(3)导流管内的不锈钢板部位焊接吊耳或其它附件会使不锈钢板腐蚀,因此禁止焊接。
(4)船体筋板可以与侧推导流管上除了马达台座及其支撑板之外的任意部分焊接。
(5)侧推导流管与船体导流管焊接完成后,需将焊接部件的内壁打磨光滑。
(6)导流管在焊接时,需特别注意不要损伤桨角发信器和桨叶。

图 1  导流管定位基准点位置及放泄堵头安装要领
         3.2主电机的安装
(1)安装主电机需参考<弹性联轴器使用说明书>。以侧推输入轴轴心为基准安装,使弹性联轴器的安装误差在允许范围之内。
(2)调节弹性联轴器两端面平行,以达到弹性联轴器对中要求。对中完成后,记录对中结果。
(3)安装弹性联轴器蛇形弹簧之前,需仔细检查联轴器端面有无异物,并作彻底清理,
然后根据<联轴器隔块的安装要领>逐步进行安装。
(4)安装好主电机之后,再根据要求打入螺尾锥销,以固定主电机。
(5)一般情况下,制造商还会要求船厂在安装完主电机之后,在主电机上方安装适当的防震支架,以防止运行时主电机震动过大。
         2.3液压装置和重力油柜的安装
(1)液压系统、重力油柜等设备必须参照制造商提供的液压系统图安装在牢固的底座上,还应充分考虑防振。
         (2)安装液压系统时,要预留适当的检修空间。
4.结语
        船舶轮机在整个船舶安装系统中的作用非常关键。船舶轮机的安全性和可靠性直接影响整个船体的正常运行。如果对船舶发动机的检查不够详细,并且存在漏洞,则船体的性能将受到直接影响,并加剧船舶航行。潜在的安全隐患,甚至是事故,都会对水域造成环境污染。因此,对船舶发动机的检查对船舶航行具有重要意义。
参考文献
        [1]中华人民共和国海事局.内河船舶法定检验技术规则[M].北京:人民交通出版,2016.
        [2]余廷芳,刘军,王海等.贵溪电厂4号炉空预器异常问题分析[J].江西电力,2011
         [3]石国政;;内河船舶重大改装问题探讨[J];交通科技;2014年01期
         [4]吴维平;;我国内河船舶大气防污染现状及对策[J];船舶节能;2002年01期
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: