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提高船舶机械工作可靠性探究

来源:《中国高新科技》期刊社 时间:2018-10-16

现阶段,在所有的运输方式中,最具优势的便是水上运输,主要特点为成本低、风险小、快捷、方便。无论是哪种运输方式,保证运输的安全性与可靠性都是基本内容。在船舶运输中,一些企业、公司为了节省成本,没有及时对船舶机械相关设备进行必要的保养、检测,以致无法保证船舶工作的可靠性,甚至有时会带故障进行操作,不利于船舶的正常运行,存在较大的安全隐患。船舶的工作环境通常较为恶劣,因此对船舶机械有较高的要求,机械设备作为船舶的主要组成部分,其工作可靠性备受关注。机械工作可靠性是机械可以在规定好的时间内完成相应的任务,从而实现工作目标。要保证船舶可以稳定工作,需要切实加强机械工作可靠性。

1 船舶机械检验的重要意义

船舶机械设备检验工作是为确保船舶、船运货物集装箱以及海上设施的工作安全性,最大程度地保证水上工作人员生命财产安全。现阶段,我国社会经济发展迅速,各个行业都在快速发展。在此经济环境下,航运事业也在不断进步,具有巨大的发展空间。船舶机械设备如果经历长时间的运转工作,很容易受到各种因素影响,从而造成船舶技术和使用性能出现问题甚至功能损坏,从而引发故障,对船舶机械设备的正常工作造成严重威胁。基于此,船舶机械有关检验部门要加强日常检验工作,对船舶机械设备技术以及设施进行监督与检验,确保船舶以及海上相关设备运行安全,促进航运事业在经济市场中长久稳定发展。

2 船舶机械设备可靠性的特点

将我国机械设备与当前电子设备进行可靠性对比可知,机械设备在可靠性理论研究和实践方面均有较大进步空间。并且,由于机械设备自身特点因素,在对机械设备可靠性进行试验的过程中存在一定的复杂性。另外,技术封锁以及保密等方面存在限制,我国发展机械产品的可靠性发展并不是很理想。我国船舶机械设备的可靠性主要具有以下特点:

1)船舶机械设备功能具有较强的特定性,有很多功能并不是根据规范的标准设计而成的,只有一些基础固件是根据标准设计的,如轴承、齿轮以及滚珠等,其余功能都是根据实际任务需求以及结构特征等方面进行的设计。在这一环境下,很多设备的通用性不足,无法与电子设备一样创建系统性、安全性、可靠性的试验规范以及使用手册。

2)船舶机械设备存在多样化的失效机制,不具备完善的可靠性基本理论。依照有关数据统计,电子设备发生故障时,一般为随机性的故障。是偶记,寿命依据指数分布。船舶机械设备与电子设备相比较,失效过程通常为疲劳、腐蚀以及损耗等。在实际运行中,实质上也是随机过程,但是随着时间的不断推移,失效率也在逐渐增大,并存在多种复杂的失效机制。并且,在不同的时刻,观测值是无法重复的,因此无法有效对表征机器的状态进行直接数据的测量。

3)无论是从单个部件而言,还是从总体角度去看,船舶机械设备都属于较为典型的一种小样子装备。例如,船舶的阀门,其特点为风险大、价格昂贵、子样少、一次性使用、可靠性标准要求高、一般为成败型等。因此,船舶机械设备依据通用性不强以及通用性设计等特点,在实施可靠性试验过程中,试验设备是根据试验台进行设计的。在此环境下,便增加了一定的成本、物力、人力以及实验时间。

4)电子设备通常所处的环境是封闭及温和的,而船舶机械设备所处的工作环境一般为高湿、高噪、高盐度、高温等,环境条件极其恶劣。但是,因为任务之间存在差异,船舶机械设备所处的环境也具有不同的特点。不论哪种恶劣的环境条件,对船舶机械设备的可靠性均有较大影响。

3 船舶机械工作存在的问题

3.1 缺少备用的油泵组

一些船舶企业为了节约成本,通常实施一台电动机带动一个油泵组的策略。船舶在遇到紧急事件下,会发生应急转舵出现困难问题,将会为船舶运输带来非常严重的运行安全以及机械系统等隐患,极易出现转向失灵等问题。

3.2 船舶螺旋桨发生故障

船舶在海上航行的过程中会有大幅度的振动,并且振动存在的程度与船舶航行速度具有直接的关系,依照工作经验能够判断船舶的螺旋桨发生故障。船舶螺旋桨发生故障通常是因为螺旋桨材料问题,材料质量较低,制作工艺需要进一步完善,另外在海底极易受到突然性的冲击。

3.3 船舶舱底水系统发生故障

检验船舶后,发现舱底水系统出现故障,无法正常使用。这一故障一般是因为部分舱底水管发生问题,造成水路不通。

3.4 螺旋桨叶片出现变形

长期使用螺旋桨叶,因为材料自身的物理性质以及环境变化,极易发生叶片变形。因此,在修理螺旋桨过程中,叶片弯曲的维护也是常见的情况。维护主要是矫正叶片,使用的方法有冷态矫正与热态矫正。冷态矫正主要适用于浆叶边缘与浆叶尖等厚度较小的位置,将温度控制在205℃以下,然后进行矫正。热态矫正则符合任何一种情况,矫正方法为在适当温度下使用压力机、多压板、重锤敲打、叉形撬棒等。

4 提高船舶机械工作可靠性的措施

4.1 缺少备用油泵组处理

船舶机械设备在实际工作中,如果发现没有备用的油泵组,要确定产生这一问题的责任归宿,责任企业要保证尽快安装备用油泵组,并且迅速隔离故障油泵组。然后切换到船舶机械运行系统中,保证具备工作能力的油泵组处于独立、正常的工作状态。并且,在技术等方面允许的情况下,选择适当的地点对发生故障的油泵组进行维修。

4.2 规范调节工作压力

船舶机械在实际工作过程中,为了确保设备运行具备一定的安全性,要在泵类相关设备维修前后阶段的振动测试中准确检测其流量以及工作压力。因此,船舶机械设备在实际工作中,需要在试验台架上进行流量监测仪表与压力表的剂标准性安装,从而确保振动测试的可靠性与精准性。因为泵类相关设备在不同的深水环境下工作,其工作性质具有很大的区别,如在含有气体与不含有气体的深水环境中。另外,与水下溶解的气体量也具有密切的关系,在安装模拟背压装置的过程中,需要保证具备标准的隔离膜,避免气体因为进入水中而对泵类设备的相关振动测试的可靠性与精准性产生一定影响。

4.3 制定科学的设维修制度机制

船舶机械在实际设计维修过程中,如果需要根据可靠性为核心进行设计维修工作,要对船舶机械设备具备的使用性能进行充分的分析及衡量,在确保符合有关设计制造标准的情况下,要尽量采用国际较为先进的方式及措施,特别是在经济成本以及后期维修等方面适当选择原材料,并对船舶机械设备中所应用的零件进行进一步优化加工,在确保船舶机械设备简单化以及标准化的基础上,进一步提升船舶机械工作可靠性。在这一环境下,对船舶机械设备有关设计人员提出了更高的要求,除了要保证具备扎实的人机工程学专业的理论知识,还要具有较高的实践能力与应用能力。为了防止因为设计方案而对操作员造成误导,需要对设计方案可靠性进行审核,对船舶机械相关设计方案中存在的可靠性指标进行更为严格的检验,并对其进行精细化分析。如果出现船舶机械设备的有关可靠性资料信息储备不足的情况,要及时进行补充与改正,从而有效保证船舶机械工作的可靠性。

4.4 降低柴油机噪声

船舶机械在实际工作中,柴油机自身的功率会不断提升,随之空气动力性产生的噪声也会升高。如果是因为进排气门中的开关产生的这一问题,需要正确使用轮增压系统措施来减少噪声,特别是大定压增压系统中排气总管在对于废气脉冲对处理低频噪声具有积极的效果。如果噪声是因为没有平衡安装,而造成柴油机结构在实际振动过程中,需要利用柴油机的振动能量自购机直接传到舱底,从而发生振动而出现噪声,可以利用减震块有效降低噪声。措施为将隔离器安装在船舱柜顶部以及柴油机座之间的适当位置,有效降低约15~20dB左右的噪声,从而有效提升船舶机械工作的可靠性。另外,在船舱条件较好的环境下处理噪声,可以利用隔音罩适当减少噪声,有效隔离噪声声源,从而最大限度地控制柴油机噪声。

4.5 提高对工作人员的管理力度

船舶机械失效有一部分因素是人为造成的,造成这一问题的主要原因是工作人员没有根据相关的标准工作,因此需要提高对工作人员的管理力度。要根据严格的标准,将设备及相关零件放置在库中。通常情况下,非设备及零配件工作人员禁止进入库房,一定要在工作人员允许的情况下,进入库房后不能随意翻动物品,要将使用后的设备及零件放在相应的位置。采购与出库设备与零件时,工作人员要与送领人员协调好工作,有问题的零件及时返回,出库的设备配件做好登记。

5 结语

综上所述,在提升船舶机械工作可靠性的过程中,涉及范围较广,需要进行综合分析。因为船舶机械具有一定的复杂性,影响因素较多,各个设备的工作条件与环境存在一定差异,并存在很多因素。因此,必须全面提升船舶机械工作的可靠性,以确保船运行业长久稳定发展。

参考文献

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(作者供职于中远船务工程技术服务(大连)有限公司海洋工程分公司)

 

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