艦船修理船機電儀器儀表的計量管理與維修保障研究*

豐少偉 柴 凱 蔡敬標

（1.海軍工程大學艦船與海洋學院 武漢 430033）（2.海軍研究院 北京 100161）

1 引言

某船船機電儀器儀表作為裝備狀態量值顯示和信息傳遞的重要載體，是裝備運行管理的“眼睛”，其技術狀態是否良好、提供的數據是否準確，直接影響艦船的生命力和作戰能力的有效發揮［1～3］。經統計，該船船機電儀器儀表主要包括：壓力類參數儀器儀表，溫度類參數儀器儀表，轉速類參數儀器儀表，水、液位檢測儀表，鹽度計，流量檢測裝置和電工儀表共計八大類。隨著服役時間的增加和高等級修理的臨近，老化、漂移、失效等故障逐漸增多，加之目前計量手段和法規制度存在不足，計量儀器設備在精度、種類以及外觀設計中存在著較多的問題，使得該船高等級修理船機電儀器儀表的計量管理和維修保障工作面臨著較大的困難。

為保證該船高等級修理的順利進行，本文開展該船船機電儀器儀表等級修理的計量管理與維修保障研究，全面掌握船機電所有儀器儀表的類型、規格和技術組成，形成一套完整詳細的計量技術方法、組織實施流程和資源保障方案，從技術標準、采購渠道和方便保障的角度提出艦船高等級修理船機電儀器儀表的維修及備件保障方案，促進儀器儀表在使用過程中的科學管理。該成果推廣后，可為其它同類艦船裝備的儀器儀表計量和保障提供有益參考，軍事經濟效益顯著。

2 現狀分析

該船船機電儀器儀表長期處在高溫、潮濕、鹽霧、振動等惡劣的使用環境中，加上任務多、使用強度大等綜合因素的影響，部分儀器儀表的技術狀態目前已經下降，出現傳感器失靈、讀數誤差增大等現象，導致艦船裝備運行的真實狀態無法掌握，裝備運行存在安全隱患［4～6］。該船船機電儀器儀表目前存在的主要問題總結歸納如下：

1）部分儀器儀表元器件老化，性能下降，故障增加：如主鍋爐裝置、冷卻水系統、消防系統和高壓空氣系統等管路系統中的壓力、溫度儀表以及安全保護繼電器，由于它們長期工作在溫濕度高、振動大等惡劣環境中，材料老化迅速，結構已經受到破壞，元件性能下降明顯，對過壓等安全保護的能力也隨之下降，故障頻率明顯增加，嚴重影響了裝備戰斗力的發揮和裝備、人員的安全。

2）儀器儀表缺乏科學的計量保障，導致數據指示不準確，設備誤報警：如主機高低壓缸部位的軸承溫度測點讀數明顯不準確，甚至同一壓力值在機旁顯示和集控室顯示存在不同，導致操作人員無法讀準數據；此外，對于一些具有連鎖保護功能的儀器，由于未及時校準，產生的假信號導致頻繁誤報警；最后，儀器儀表的備品備件在更換前缺乏必要的計量檢定，導致少數不符合檢定要求的備品備件當作合格件上船使用。

3）傳統計量保障技術不能滿足該船船機電儀器儀表的計量需求：目前缺乏該船部分壓力、溫度傳感器、信號轉換器以及保護繼電器的有關結構組成、設計原理、技術參數和性能特點的技術資料，尚不掌握其性能的變化規律和計量標校方法；對于一些牽連較廣的儀器儀表（如軸系的轉速傳感器、艙底進水報警系統、淡水柜的液位測量、車鐘和復合手輪等），也尚未深入掌握其系統原理和組成，導致計量工作開展困難。

4）該船部分船機電儀器儀表已經停產，難以按照傳統途徑進行備品備件的保障：隨著科學技術的不斷發展，在二次儀表和傳感器方面，該船使用的部分產品已淘汰停產，這給該船儀器儀表的備件保障工作帶來困難。

3 統計分析

通過相關資料查詢和各艙室實地勘察兩種途徑對該船船機電所有儀器儀表按型號、數量、精度、量程、接口規范、安裝尺寸、功能和所用裝備進行詳細地梳理統計。具體實施方案如下：

1）按動力系統、電力系統、全船保障系統所有設備的測點清單逐點勘察。

2）對各部位其它類型儀器儀表逐點勘驗。

3）對勘察結果按照電氣測量儀表和熱工參數測量儀表進行分類，并統計各儀器儀表的型號、數量、精度、量程、接口規范、安裝尺寸和功能。

4）對勘察結果按各儀器儀表的重要性程度分為A（重要）、B（次要）、C（一般）三類。

4 計量保障方案研究

4.1 計量技術方案研究

對目前該船歷次等級修理期間的船機電儀器儀表計量、檢定的現狀進行調研，包括艦員級計量測試、船廠及承修單位的計量檢定方式和效果。

在對各類儀器儀表的原理和結構進行解讀的基礎上，根據該船船機電儀器儀表的種類、型號、數量、量程、精度等特征，針對壓力、溫度、轉速、電工等各類儀器儀表，確定計量檢定工作詳細內容，設計計量技術方案。對于液位、鹽度、流量等難以直接選擇現有的相應檢定設備進行計量的傳感器和儀表，則采用替代性測試或校準方法。

4.2 檢定資源保障方案研究

從以下兩個方面對該船船機電儀器儀表的計量檢定資源進行評估和規劃：

1）梳理分析當前相關計量檢定單位的儀器設備、人員及資質，并進行分類。

2）計量檢定的組織、流程和相應技術規程。

在完成上述工作的基礎上，編制該船高等級修理船機電儀器儀表計量工作所需的技術文件匯編，具體內容包括壓力、溫度、轉速、液位、鹽度、流量、角度、電工等各種儀器儀表的結構組成、工作原理，以及相應的檢定、計量和校準方法。

5 維修保障方案研究

高等級修理過程中需要按照計量保障方案對儀器儀表進行計量，并按照維修保障方案進行維修和更換，需要遵循的基本原則如下。

1）從該船船機電裝備儀器儀表傳感器維修保障的全局出發，修理更換過程中應逐步國標化。因此，船機電裝備儀器儀表傳感器在高等級修理階段的維修更換應盡可能采用現行國際標準；同時應對該船船機電裝備儀器儀表傳感器進行類型劃分，總體分為“維修更換類”和“淘汰更換類”，提出有針對性的維修或更換方案［7～8］。

2）對于有承續性的儀器儀表傳感器（主要是大量的溫度、壓力一次儀表），均劃歸“維修更換類”。在高等級修理過程中，先對其進行計量測試，對于計量測試結果不滿足技術指標要求的儀器儀表進行維修調整，如果修理調整后的計量結果依舊不滿足原有的技術指標，則需整體更換，并進行相應備件保障和準備。

3）對已停產淘汰的部分儀器儀表傳感器（主要是部分溫度、壓力傳感器和配套儀器儀表），因其技術標準陳舊，缺乏維修配件，故劃歸“淘汰更換類”，在高等級修理過程中，直接按照現行國家標準和軍用標準進行更換，并可通過國內市場化途徑進行備件保障和準備［9，12］。

4）對部分無承續性的儀器儀表，如鹽度計及部分電氣儀表等，在安裝使用上自成系統、相對獨立且具有一定數量的庫存備件，也劃歸“維修更換類”，在高等級修理過程中，可先進行計量測試和維修保障，待庫存備件使用完畢以后，直接使用同類型船的同類備件進行更換。

6 結語

本文開展該船船機電儀器儀表等級修理的計量與維修保障方案研究，全面掌握該船船機電所有儀器儀表的類型、規格和技術組成，形成一套完整詳細的計量技術方法、組織實施流程和檢定資源保障方案，促進儀器儀表在使用過程中的科學管理。該成果推廣后，對于保證艦船各相關系統的準確可靠地運行、方便艦船機電系統儀表的使用維護有著十分重要的作用，間接地對于確保艦船的航行安全、保障艦只的作戰使用，滿足艦船定期檢測和維修的需要，都有著十分重要的作用。