劉世偉、楊雙齊
(1.武漢交通職業學院,湖北 武漢 430060;2.武漢船舶職業技術學院,湖北 武漢 430050)
在任何船舶的行進過程中,船舶發動機都是毫無疑問的核心裝備,船舶發動機為船舶運行提供前進動力,是船舶正常工作的基礎保障。但不可否認的是,船舶發動機設備種類較多、使用頻率極高,因此極其容易出現各種類型的故障,從而影響船舶發動機設備的使用壽命,進而導致船舶報廢。由此可見,在船舶發動機設備使用過程中,如果能夠實現故障分析和故障排除專業知識的提升和專業技巧的掌握,便可在一定程度上保證船舶發動機處于良好的工作狀態,不但可以確保設備運行合理,更是人員安全的重要保障。
由于船舶發動機是船舶輪機工程中的重要組成部分,因此需要實現專業的定期檢查并改革傳統的管理方法,才可以確保輪機的安全性,降低使用過程中發生意外的概率,有效保證船舶正常運轉。船舶發動機檢測是保證船舶安全運行的重要因素,同時也是保證輪機安全性能的基礎。由此可見,高效而快速地解決船舶發動機檢測中影響檢測質量的問題是必要且關鍵的一步。
本文主要針對船舶發動機檢測中的常見問題及應對措施進行系統的分析。船舶輪機工程中船舶發動機檢測是一項嚴苛的系統性工程,由于發動機具有內部結構復雜、內部零件數量繁多、設備種類繁雜、理論知識涉及范圍廣、設備裝載和拆卸困難、技術要求高、檢測周期長等特點,因此船舶發動機工作受客觀因素的影響非常大,需要相關領域專業人士及具體操作工作人員提升個人知識和技巧,加強船舶輪機工程中船舶發動機的建造設計,從研發角度出發,有力地保障設計的高效性和可行性。
船舶發動機出現的問題通常是在船舶輪機主機系統的機械系統和冷卻系統兩大方面。
在機械系統方面,由于船舶發動機設備的復雜性,因此問題多表現在零件錯位、螺釘螺栓松弛等方面,原因是主機運轉頻率過快,或者螺栓沒有擰緊。如此則極有可能導致船舶發動機尾軸線出現難以排除的誤差,如果不及時維修,船舶發動機便很有可能出現破壞性磨損的情況。機械系統當中,往往一些細小的誤差或者螺絲的松脫,足以導致機械系統的運行頻率過快,從而發展為不可估量的問題。由此可見,除了檢查輪機主機之外,更應該對齒輪箱的軸線撓曲、緊配螺栓數量等安裝問題進行更深層次的檢測,以避免因零部件問題造成的各種安全事故。
當前,我國船舶輪機服務器的檢查還存在很多難題,作為船舶輪機工程中船舶發動機存在的另一常見問題,冷卻系統的問題同樣值得研究和反思。冷卻系統中常見故障主要是機械結構和冷卻系統之間發生了沖突。由于冷卻系統不能夠實現同服務器之間的信息互通,導致相關冷卻系統的故障問題難以有效地、快速地上報,進而引發更多的連鎖反應。單從冷卻系統內部來看,由于冷卻系統中復雜器械之間的連接方式出現問題,導致冷卻系統不能夠實現有效的機械設備冷卻工作;或者氣缸套筒等設備出現腐蝕和開裂的情況,導致冷卻系統無法正常工作;又或者在升溫的情況之下,由于冷卻循環水閘閥的工作環境不能夠有效地支撐相關冷卻工作的運行,導致氣缸套出現不規則損壞或者發生爆炸的情況。
作為船舶輪機中最重要的和唯一的動能原材料供應部分,輔助系統同樣應該被納入船舶發動機檢測的重要一環。在檢測工作中,往往會發現在發動機內部出現通道滑油或者氣艙內部氣壓欠缺的問題,如果防護不合理或者沒有及時進行整改,可能導致密封性出現嚴重的問題,甚至造成不可挽回的損失。如果不能實現對船舶發動機內部每個通道口部位進行有效的檢測,則很容易出現發動機內部油料通道和氣流通道混合的問題,長此以往就會導致發動機動力不足的情況出現,更有可能導致自動排氣閥的閥口出現侵蝕現象,造成嚴重的損壞,導致密封性急劇降低,并且陷入惡性循環之中,甚至有可能出現高溫天然氣泄漏的現象,導致周圍的金屬設備出現嚴重腐蝕,加劇船舶發動機的損耗,威脅船舶的安全,同時也帶來極為嚴重的經濟損失。輔助系統是船舶輪機中重要的安全報警系統,發動機內部如果出現原材料混合后阻塞氣閥的情況,輔助系統就能夠及時有效地進行疏通,如果輔助系統不能夠正常工作或者及時報警,將對船舶發動機的安全運行產生極大的危害。
船舶發動機內部的管道系統也是經常發生異常情況的位置之一。船舶的船體和發動機之間的連接部分是關乎整個船舶的前進動力和船體安全的基礎保證,由于船舶輪機管道系統的故障會對人員的安全造成威脅,所以不可忽視對管道系統的檢查。一般在正常情況下,管道系統在工作時會對塑料管材所產生的氣體燃料進行成分的檢測和數量的估計,但是考慮到塑料等材料的不穩定性,極其有可能出現管道破裂和衰老的現象,進而將燃料或者各種有害氣體滲漏到船艙內部,并且考慮到燃料艙的開口也是使用不耐極端條件的塑料連接,這種塑料在使用時容易發生融化和膨脹現象,因此會對船舶發動機的正常運轉帶來嚴重的不良影響。同時,由于燃料艙的氣管必須離客艙一定的距離,因此氣管的位置往往是固定不變的,并且需要豎直安放,從而導致在使用過程之中容易吸入灰塵、雜物,產生氣凝膠,危害船艙內所有人員的安全。
發動機內部管道如圖1 所示。

圖1 發動機內部管道示意圖
受科技水平發展的影響,與人民生活息息相關的交通工具紛紛使用到自動化設備,船舶同樣如此[1]。在船舶輪機工程中,廣泛使用到電氣自動化和機械自動化技術,此類技術具有簡單和便捷的操作優勢,但也不可避免地帶來其他問題。一旦自動化電氣設備出現故障,便會導致船舶發動機處于危險的運行過程之中,如果缺乏自動化檢測和自動化管理的有效手段,將對船舶發動機產生無法逆轉的危害。由于當下所使用的自動化技術是采用單一的控制線路,因此導致某種設備在出現運行中斷現象之后,會失去對于設備的控制和操縱能力。由此,不僅無法快速地解決系統故障問題,甚至會產生其他連帶危害,導致更大的損失。
主體結構檢測的基本對策,是實現專業化和合理性檢測的有機結合。船舶發動機的檢測工作應該具備全方位融合各種服務器可能出現的難題并對之進行分析和排查的能力。讓各種檢測服務器深入每個關鍵的設備連接處,實現全天候不間斷的檢測以及及時高效的信息故障上報。同時應該全方位地檢查關鍵服務器系統,一旦發現相關設備出現磨損或者老化的情況,要第一時間予以更換和整改。對冷卻系統的檢測應該使用氣密性、可行性以及操作性兼具的設備,要保證精密的調節工作,準確地控制設備工作的壓力和船舶發動機內部的溫度,并確保冷卻系統在安全穩定的狀態下運行[2]。
輪機輔助系統的檢查方法可以歸結為:
第一,擴大儲油罐的間距,明確儲油罐是否防護科學、間距太近。
第二,檢查自動排氣閥的構造是否存在問題,明確閥座和電磁閥的銜接加工工藝,如果有問題,則務必及時解決。與此同時,對閥座的密閉性進行檢查,明確是否存在泄漏狀況,并加強預防措施。當發現自動排氣閥無效時,務必對閥座和油路板開展相應的檢查,便于提早發現故障,防止發生燒毀事故。一般的燒毀故障都是因為閥座突面不符合規定的密閉性,因此通過檢查能夠合理地避免氣體泄漏。應進一步加強對汽柴油的管控,防止購置、使用品質不過關的汽柴油,進而避免發生化學腐蝕。
第三,對管道清洗系統開展性能檢測,尤其是管道供壓設備的工作狀況,并確保管道清潔系統軟件正常工作;相關負責人還要定時對管道進行清理,首先將海水儲水箱的氣體引入管道,然后將工作壓力設備引入管道中,對海水給予工作壓力,保證海水的清潔功能。
第四,將掉線閥、排氣閥和進氣閥組裝到自然通風管道上,能夠給予海水極大的工作壓力,進而降低水柵的堵塞概率。工作人員還需要定時對管道進行檢查和維護,避免堵塞,一旦發現堵塞,應立即清理[3]。
安全系統檢測的目的是提高輪機運行的安全性水準,因而,有關技術人員應建立健全安全性檢測工作模式。一方面,全面檢查擋火閘的運行性能,明確是否存在火災安全隱患,確保擋火閘品質符合安全標準。另一方面,檢測汽柴油排氣管道系統軟件的運行情況,明確氣體排出性能指標值,假如存在超出指標值的情況,則需要重新組裝機器設備。此外,還應加強檢測消防供水系統的運行狀況,確保供電充壓設備的規范化和消防設施的安全性能合格[4]。
在對管道系統進行檢查時,一方面,要健全相應的計劃方案,全方位綜合考慮船舶運行時有可能發生的安全風險,尤其是管道系統的安全風險,開展保護性的查驗,確保管道系統的可靠性。另一方面,要對管道原材料開展嚴格檢測,假如管道原材料老化,則務必及早拆換合格的原材料,并對不耐酸堿的塑膠材料、塑料材料加強檢測,保證管道的安全性。
檢測工作中假如采用的技術設備落后或者毀壞,可能致使總體的檢測結論欠缺真實性和準確度,因而,在日常的工作中,應融合檢測工作的特點和具體情況,有目的地引入先進的技術設備[5]。一方面,根據世界各國完善的經驗和成功的做法,在日常檢測工作中采用領先的技術措施,打破傳統技術方式的局限,確保對存在問題和缺陷的機器設備開展標準化的檢測。另一方面,引入先進的檢測設備,確保其性能符合技術要求,切實保障檢測結論的準確度。
在經濟和科技迅猛發展的社會背景下,國內和國外市場的貿易流通也在增加,需求呈現出逐漸上升的趨勢。因此,船舶輪機管系設計人員應充分了解管系的種類,明確管系安裝的注意事項,精心設計圖紙,確保管系安裝科學合理。總而言之,船舶輪機管系設計是一門深奧的學問,應認真對待并加強實踐。目前在我國船舶輪機工程的檢測工作中,總會出現服務器結構問題、輔助系統問題、安全系統問題、管路系統軟件問題等等,影響系統軟件的穩定運行,甚至威脅船舶的安全運行。因此,必須在工作中注重理論聯系實際,抓好責任機制的落實,引進先進的技術設備,加強對服務器結構件、輔助系統件、安全系統件、管路系統軟件的檢測,確保船舶發動機安全穩定地運行,進而推動我國船舶輪機工程事業的可持續性發展。