船用儀表計量保障的分析與思考

葉冉冉，王衛華，遲雪峰，郭 玲

（中國人民解放軍91663部隊，山東 青島 266071）

現代船舶是由諸多系統組成的龐大建筑物，作為海上移動的“城市”，為了確保它的可靠運行，必須安裝各類儀表對其動力裝置的溫度、轉速、壓力及功率，電力系統的頻率、電壓及電流等參數進行實時監控。船員通過查看上述各儀表的示值對船舶航行狀況及系統裝備的技術狀態進行判斷，當發現異常時及時干預，以避免事故或者意外發生。因此，開展船用儀表計量保障不僅能確保船用儀表狀態受控、量值準確可靠，也對船舶和人員安全具有重要意義。

1 國內船用儀表計量保障現狀

目前，由于在船舶研制論證階段基本未考慮計量性設計，導致在船舶使用階段，船用儀表計量保障處于被動。國內船用儀表計量保障主要存在以下問題：

1）船用儀表受檢率低。主要體現在以下兩點：一是部分船用儀表在安裝后無法拆卸，二是部分儀表雖然可拆，但拆卸后再安裝可能會出現氣密性不足或滲油等問題引發設備故障，進而影響船舶運行安全。這兩點使得船用儀表受檢率大大降低。

2）對船用儀表開展原位計量成本高。由于對儀表開展原位計量可有效避免儀表的拆卸和安裝，且具有與儀表實際使用環境一致，計量結果更準確的優點。因而，對船用儀表開展原位計量可有效提高船用儀表計量保障的效率。但由于在船舶研制論證階段和選用船用儀表時未考慮到船舶使用階段船用儀表的原位計量，大多數船用儀表的安裝管路未預留計量接口，并且選用的船用儀表也無計量接口。這導致在船舶使用階段，如對船用儀表開展原位計量，必須對船用儀表的安裝管路進行接口改造，或者改選帶有計量接口的船用儀表。不僅增加了工作量，也提高了船用儀表原位計量的成本。

3）船用儀表計量保障有待規范。由于缺乏專門的規章制度對船用儀表計量保障作出規定，目前船用儀表的計量保障通常結合船舶修理開展。一般來說，船舶的計劃修船期長于船用儀表規定的計量檢定周期，如果船舶管理使用單位計量意識不強，在兩個計劃修船期期間，未利用船舶靠岸等時機，與計量技術機構溝通，對船用儀表進行計量，則會導致船用儀表超計量周期使用，對船舶運行安全有一定的不良影響。這樣，船用儀表計量保障呈現“因人而異”的局面，即如果船舶管理使用單位計量意識強，可有效保證船用儀表計量保障的執行率，否則船用儀表計量保障難以按要求執行。

2 船用儀表的特點及分類

2.1 船用儀表特點

船用儀表為了滿足其特殊工作環境要求，必須具備一定的特點，以確保示值的可靠性。總體來說，主要有以下特點：

一是船用儀表種類形式多。第一，船用儀表測量參數涉及的專業多，包括電磁學、力學、熱學等專業；第二，船用儀表測量的信號種類復雜，涉及模擬信號、數字信號及脈沖信號等；第三，船用儀表形式多樣，有數顯儀表、模擬儀表、傳感器、調節器和執行器等。可見船用儀表種類形式較多，儀表管理人員必須具有一定的專業素質才能滿足儀表日常使用維護和管理的要求。

二是連續工作時間長。船舶在進行載運任務時，時間短則幾天至數十天，長則數月甚至一年。為了確保船舶運行安全，必須保證安裝在船舶上用以測量動力裝置轉速、功率、壓力等關鍵儀表在航程內保持示值準確及可靠。若要達到這一要求，必須選用在長時間連續工作情況下狀態良好、示值可靠的儀表。

三是應具有良好的可靠性及安全性。如測量顯示動力裝置轉速、溫度及壓力等參數的關鍵儀表在工作環境中會受到振動、噪聲等因素影響，要求此類儀表可靠性及安全性要高。

2.2 船用儀表分類

船用儀表發揮測量功能的前提是其示值準確可靠。雖然船用儀表布置廣泛，數量眾多，但用于確保船舶安全航行的關鍵儀表所占比例較小，大部分儀表在設計時只是作為指示性儀表，這類儀表對其示值準確度要求不高。因此，本文按照船用儀表測量參數對船舶及人員安全的影響程度，對船用儀表進行如下分類：

A類儀表：此類儀表是確保船舶可操可控、安全運行的關鍵性儀表，其發生示值失準等故障會影響船舶及人員安全。鍋爐壓力表、主機壓力表、輔機壓力表、舵機油壓壓力表等可歸為A類儀表。

B類儀表：此類儀表是確保船舶具備通信等功能、安全航行的重要儀表，其發生示值失準等故障會影響船舶安全航行。通信導航儀表、配電盤壓力表、燃油滑油指示儀表等可歸為B類儀表。

C類儀表：除A類、B類外各儀表。

以上分類僅作為舉例，用船單位可根據實際進行具體細化。通過對船用儀表進行分類，可提高船用儀表計量保障的科學性和有效性。

3 船用儀表計量保障的建議

為有效提升船用儀表計量保障質效，一方面，應當立足于現行船舶實際情況，對船用儀表計量保障進行改進；另一方面，應結合未來船舶發展趨勢，對船用儀表計量保障提前布局，以避免使用階段船用儀表計量保障的被動。

3.1 改進現行船舶船用儀表計量保障的建議

3.1.1 以規章制度規范船用儀表計量保障

為使船用儀表計量保障得到科學落實，船舶管理部門應當科學制定規章制度，以規范船用儀表計量保障，建議做好以下工作：

一是合理確定計量方法。船用儀表數量和種類較多，可以結合船舶任務周期和船用儀表使用的功能要求，合理選用檢定、校準、測試、比對等計量方法，以確保對所有船用儀表實施計量保障具有現實可行性。考慮到船用儀表計量保障的特殊性，本文所指的測試和比對是由具備計量資質人員在船上按照相應規范對船用儀表實施的計量保障方法，有別于實驗室的測試和比對。

二是合理確定計量周期和保障模式。船舶任務周期是影響船用儀表的重要因素，如遠洋貨輪任務周期長達數月甚至一年，雖然大多數儀表的法定計量周期為一年，但由于船舶執行任務的起止時間難以和船用儀表計量周期匹配，因而極易導致船用儀表超期使用，為船舶和人員安全帶來隱患。因此，在對船用儀表合理確定計量方法后，應進一步確定計量周期和保障模式，為船用儀表計量提供現實遵循。

確定計量周期的主要參考因素為船用儀表示值準確性及可靠性對船舶及人員安全的影響程度。確定好計量周期后，結合船舶任務周期，確定船用儀表的計量保障模式。目前，計量保障可采用的模式主要有實驗室計量保障、現場計量保障及備件保障。實驗室計量保障指將船用儀表送到計量技術機構，計量技術機構在實驗室環境下對送檢的船用儀表進行計量，計量完畢后船方取回使用。此種保障方式保障周期較長，時間短則幾天，長則數周，這決定了在船舶靠岸時間較短的情況下無法采用此種保障模式。現場計量保障指在船用儀表使用環境中對其進行計量，此種保障方式不僅節省時間，且有效避免環境偏差，能較好反應船用儀表實際工作狀態。備件保障指船用儀表到期后將其拆卸，用先前經計量合格的船用儀表備件代替，再對到期的船用儀表進行計量，如此循環，此種保障模式有效保證了設備工作的連續性。

三是加強監督檢查。船舶管理部門必須加強對船用儀表計量保障的監督檢查。檢查應采取定期檢查與隨機抽查相結合的方式。檢查內容包括船用儀表計量保障的執行率及計量工作開展的合法性。

3.1.2 提高船員計量意識和業務能力

船員作為船用儀表日常使用維護人員，對船用儀表掌握清楚，了解最細，強化其計量意識，培訓及提高其計量業務能力是提高船用儀表計量保障執行率的重要手段。必要性主要體現在以下兩個方面：一方面，船用儀表雖未到期，但等到期時船舶可能在海上執行任務。這主要靠船員對船用儀表數質量、最近一次計量時間、計量周期等的整體掌握，在掌握情況后船員及時協調計量技術機構對相應儀表進行計量，以避免任務期間船用儀表超期使用；另一方面，在船用儀表確定計量方法時選用測試或者比對的情況下，可能需要船員開展計量保障。由于船用儀表種類形式多樣，因而要求某些船員一專多能，具備船用儀表對應的多種參數多種類型計量資質。船員具備船用儀表相應計量保障能力，是避免船用儀表超期使用的有力保證。

3.1.3 加強隨船計量保障能力建設

當遇到船舶臨時接到任務或任務延長等情況時，可能無法按照計劃對船用儀表進行實驗室計量或現場計量。加強隨船計量保障能力建設，可有效避免此類情況下導致的船用儀表尤其是關鍵儀表的超期使用。主要可通過以下兩個方面加強隨船計量保障能力建設：一方面，在滿足環境條件前提下，可在船舶上建設計量實驗室，為隨船計量保障創造場地條件；另一方面，隨船計量分隊的組成有兩種方式：一是計量技術機構選派技術人員組成臨時性的隨船計量分隊，二是對部分船員進行相應計量資質培訓以組成計量分隊。

3.2 未來船舶船用儀表計量保障展望

由于智能船舶在安全、效率等方面的優勢，智能船舶的發展日益加快，各大造船、航運國家級公司積極布局和研究智能船舶[1]。因而，隨著科技的迅猛發展，船舶未來向智能化發展是個大趨勢，必將對現行船用儀表計量保障方法及模式造成影響，本文對未來船用儀表計量保障進行以下展望：

3.2.1 加強船用儀表可計量性設計

可計量性表征裝備測試設備計量的便利性和量值的準確性，是裝備的一種設計特性。按照一定方法改善測試設備可計量性的過程，即為可計量性設計[2]。在船舶研制論證階段考慮船用儀表的可計量性設計，可大大提高船舶使用階段船用儀表計量保障的效率。如通過在安裝船用儀表的油路管系上預留計量接口及選用或者定制有計量接口的船用儀表等方式，可提高后期對船用儀表開展原位計量的可行性。

3.2.2 加強智能儀表在船用儀表領域的應用

隨著智能儀表的發展成熟，未來可加大智能儀表在船用儀表領域的應用。一方面，將智能儀表示值數據進行實時傳輸、定時存儲，這樣不僅對船用儀表實現了真正意義上的實時監控，而且定期存儲的數據也能為預判儀表技術狀態提供數據支撐；另一方面，通過人為設置告警值，使智能儀表測量到異常數據時進行告警，這樣可保證遇有異常時可及時發現，通過人工干預可有效避免事故或意外的發生。智能儀表與現行儀表的設計原理及工作方式等差別決定了其計量保障方法及模式不同于現行儀表，但計量保障實施依據不會變，仍是圍繞確保智能儀表示值準確可靠而展開，具體本文不再贅述。

3.2.3 合理選用船用儀表

對于以下情形船用儀表選用時應專門考慮，同時具備多種情形的船用儀表應綜合考慮：

一是安裝后不可拆卸的船用儀表。此類情形要求船用儀表必須具備持久耐用的特點，同時為滿足船舶使用階段船用儀表的計量保障要求，此類情形的船用儀表必須預留可用于計量的接口，保證計量保障的可行性。

二是在高溫、高濕、高鹽等特殊環境條件下，長時間連續工作的船用儀表。此類情形要求船用儀表必須具備在高溫、高濕、高鹽等特殊環境條件下，可長時間連續可靠工作的特點。在選用此類情形的船用儀表時，必須考慮其是否針對此類環境特點具有相應的加強設計。

4 結論

本文通過闡述船用儀表用途，對船用儀表計量保障現狀、船用儀表特點及分類進行了分析。最后，在現行船舶船用儀表計量保障方面，提出以規章制度規范船用儀表計量保障，提高船員計量意識和業務能力和加強隨船計量保障能力建設三點改進建議；在未來船舶船用儀表計量保障方面，從加強船用儀表可計量性設計、加強智能儀表在船用儀表領域的應用及合理選用船用儀表3個方向進行了展望，對船用儀表計量保障的開展具有一定的指導意義。