船舶机电设备状态的评估

吕雪瑛

【摘 要】中国的造船技术在古代就已经处在了世界领先地位，早在商代就已经制造出了带有船舱的木板船，发展到宋代则制造出了带有指南针的大型船舶。现在，随着我国科学技术的进一步发展，使得我国的造船技术也取得了巨大的进步，而船舶的机电设备状态会直接影响到船舶运行的质量和安全，所以大家对船舶机电设备运行状态也有了更加严格的标准和要求。因此，本文就船舶机电设备状态的评估做出了研究，首先分析了国内外关于船舶评估技术的发展现状以及船舶机电设备状态的评估指标；其次，提出了船舶状态检测相关技术与综合评估方法，并对它的发展前景与展望做出分析。

【关键词】船舶；机电设备；状态评估；检测技术

中图分类号： U665 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）26-0047-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.26.019

0 引言

一般情况下，船舶机电设备状态的评估是基于一种物理测量的对其状态进行监测评估，以此来判断该机电设备是否具有相应的运行能力。在船舶机电设备状态的评估过程中，主要是在一定的评估指标基础上对机电设备状态的优劣度以及可用性进行评价，并根据最终的评估结果来判断机电设备的运行效率和质量，从而确保船舶的安全有效运行。

1 船舶状态评估技术国内外发展现状

在国外，大量的船舶公司已经开始实施了船舶状态评估技术，对提出申请船舶状态评估的船舶进行相关的检测，且该项技术比较完善并得到了广泛的应用。如该项评估技术被应用于德国的劳氏船级社，形成一项单独的有别于船舶入级检测的专业化服务检测技术，其实施该项技术最主要的目的是在相关状态技术检测规定的标准时间内完成对提出状态评估的船舶的检测，其检测的内容主要包括了：（1）对提出申请船舶的结构进行检测。（2）对船舶的机械与电气设备的运行状态和使用技术进行检测。（3）对船舶运行的综合状态进行检测评估。（4）对船舶的安全隐患进行排查检测，一旦船舶出现安全隐患，要及时的制定出相关的防护措施以确保船舶的安全运行。其次，该项评估技术也被应用于日本的NK船级社，并给该船级社的船舶状态评估带来巨大的影响。

在国内，针对相关设备的状态评估技术发展存在着行業性差异，相关专家和技术人员对火电厂、汽车以及航空领域相对比较重视，在状态评估的结果、过程以及系统的开发研究上投入较多，且具备了比较完善的技术标准和状态评估程序。同时，国内几家比较大型的火电厂与一些科研机构达成了战略合作，共同对电力设备的点检和状态评估进行研究，分析火电厂设备的振动、温度、超声以及电机检测数据，并将分析结果储存至相关的数据管理库中。但是，我国针对船舶状态评估技术的研究发展起步较晚且投入力度较弱，目前还未形成系统完整的船舶状态评估体系和方法。虽然，我国的船级社CCS出版了关于船舶状态评估的文件钢制船舶建造规范》和《船舶入级规范》，并在这两个文件中对规定了船舶制造与电机设备运行的相关标准，却对船舶制造与电机设备运行现行状态的评价并未作出相关的规定，缺乏指导性。

2 船舶机电设备状态评估指标

在对船舶机电设备状态进行评估的过程主要涉及到了以下指标：

1）船舶机电设备状态的优劣度。船舶机电设备状态的优劣度主要是反映和评价机电设备的运行及使用状态，它一般是根据机电设备设定值与运行实际值的相对值来进行评价。但是，针对不同的机电设备，其设定的标准值和极限值也有所不同，所以在对机电设备状态的优劣度计算模型也多种多样，主要有以下几种：（1）阈值模型。在通常情况下，船舶机电设备中会配有相关的使用说明书，在说明书中会明确的指出机电设备设定的标准值和限定值，且设备的一些参数也就是指设备的上、下标准值和极限值，而阈值模型计算方式就是基于船舶机电设备的状态值，以此来对机电设备状态进行评估。（2）统计模型。该统计模型是在机电设备标准值与限定值出现变化时，该设备的优劣计算需要对它的历史数据进行分析，且当历史数据的分析处理出现异常时，一定要及时的对其进行改进处理，提高数据的可信度，从而确保设备的高质、高效运行；反之，如果历史数据的分析处理未出现异常时，对于设备历史数据的可信度要求不高，可信水平可以稍微低点。

2）船舶机电设备状态的可用性。船舶机电设备状态的可用性指的是机电设备在规定时间内完成指定任务时的状态和能力，当船舶机电设备状态不同时，其可用性也有所区别，如船舶出现严重故障时，其维修需要的时间相对较长，可用性为零。所以，要想提高设备的可用性就得要减少设备维修和保障延误时间，此外，机电设备的可用性指标不仅与设备维修和保障延误时间有关，还与机电设备的维修水平、管理水平等有着一定程度的联系。

3 船舶状态检测技术与综合评估方法

3.1 状态检测技术

船舶状态检测技术是指在船舶运行的过程中对船舶的运行状态进行定期检测的技术，它是确保船舶安全有效运行的重要部分，其检测方法主要包含了以下几种：

（1）油液分析法。该检测方法主要是为了对船舶润滑油状态进行检测分析，然后根据检测结果确定是否需要对船舶的润滑进行更换。油液分析主要用于检测船舶的循环油系统设备，检测器其设备浸油部件的损害程度以及可能产生污染导致设备运行出现问题的部件，用法广泛。

（2）振动分析法。该检测方法主要分为常规振动和振动脉冲两种方式，其中常规振动主要是用来分析旋转机电设备的运行状态，看旋转设备的轴承、齿轮等是否存在问题。振动脉冲实验则主要是对机电设备物质产生的机械振动进行检测，常用于船舶机设备轴承的抗摩擦中。

（3）磨损微粒分析。该检测方法主要是对船舶机电设备中的润滑程度、处于压力系统中的部件磨损类别、位置以及严重程度进行检测分析。通过该类检测方法可以及时的发现和找出机电设备中存在的问题，并对其发生故障的时间进行预测，从而快速有效的解决设备故障。

（4）红外测温技术。该检测技术是一种新型的温度测量技术，它主要是利用红外线，在不影响船舶运行状态的基础上对船舶机电设备的表面温度进行测量，从而确保机电设备的温度处于合理范围内。

（5）船舶钢板结构厚度、强度及刚度检测技术。该检测技术主要是对船舶整体的钢板结构进行检测，其检测内容包含了钢板的厚度、强度及刚度，并以此来评估船舶运行过程中的抗冲击能力。大家都知道，船舶在运行的过程中会受到较多外力的冲击，如水的压力、重力以及风浪的冲击力等，为了确保船舶在运行过程中因受到外力冲击而不至于发生事故，对船舶钢板结构厚度、强度及刚度检测必不可少。

（6）船舶腐蚀检测技术。该检测技术主要是对船舶钢板的抗腐蚀能力进行检测，船舶在运行过程中容易受到水体、风浪等的腐蚀而造成安全事故，因此为了确保船舶运行的安全，必须要对船舶的腐蚀状态进行检测评估。

3.2 綜合评估方法

船舶状态的综合评估（如图1所示）是对船舶状态检测中的所有结果进行综合的整理后对整个船舶的状态进行评估，其评估方法主要有以下几种：

（1）层次分析法。该评估方法是将所有对船舶机电设备决策有关的影响因素分解成为细小的目标、准则等层次，并在此基础上对其进行定性和定量分析。它最主要的特点是其可以透过决策的复杂表象发现问题的本质，并对其内部的关联性因素进行分析，从中找到评估船舶机电设备状态的科学结果，且它的操作方法简单、定性与定量的结合使得决策者的决策更加的科学、有效，在船舶机电设备状态综合评估中应用广泛。

（2）模糊综合评估法。该评估方法是将船舶运行过程中产生的模糊状态信息进行处理的方法，它能够在全面综合的考虑影响评估对象状态因素的基础上对其中比较模糊的信息进行处理后给定评估值。在对船舶状态综合评估的过程中常会出现模糊信息，尤其是对船舶腐蚀程度以及结构强度的描绘具有模糊性，这时就需要用到模糊综合评估法来解决这些问题。但是，由于该评估方法在信息获取时存在较大难度且不易操作，极其容易导致出现误评现象。

4 船舶状态评估技术发展前景与展望

船舶状态评估技术是指对传统船舶管理模式的一种改进，其为船舶的管理和维修过程提供了比较科学的依据。目前，我国针对船舶的维修主要是以预防为主，即定期对船舶进行检测维护，虽然这种维修方式可以有效的预防船舶安全事故的发生，但也会造成船舶维修费用的增加，成本较高，减小了船舶经营公司的经济效益。因此，为了提高船舶经营公司的经济效益和市场竞争力吧，需要在确保船舶运行质量的基础上减低船舶维修的成本。而通过船舶状态评估技术可以有效对船舶的运行状态进行评估，了解船舶可持续运行的时间和部件损毁程度，为船舶的科学管理、安全运行、船舶经营公司发展即决策提供了重要的参考依据，未来发展前景良好。并且，随着我国科学信息技术的发展，船舶状态评估技术可以与计算机技术有效结合，利用计算机技术对船舶状态评估系统加以改进，使其能够处理的船舶数据数量进一步增加，并对数据进行智能化的评鼓、分析和处理，为船舶状态评估技术提供更深层次的安全保障。

5 结语

总之，船舶机电设备状态评估是一个比较复杂的过程，它具有较强的专业性、系统性。而在船舶机电设备状态评估过程中，船舶机电设备状态评估指标、状态检测技术以及综合评估方法对其评估质量和效率有着重要的作用。因此，对船舶机电设备状态评估的研究，一定要加强对以上内容的研究，才能更好提高船舶机电设备状态评估的质量，从而促进船舶的安全有效运行。

【参考文献】

[1]李文星.船舶机电设备故障诊断方法研究[J].计算机测量与控制，2013，（8）：2093-2095

[2]姚仁东，林金海，叶剑锋，等.探讨诊断船舶机电设备故障的具体方法[J].科学与财富，2015，（10）：104-105.

[3]郭玉喜，郭骏，吕成悦，等.基于信息融合的船舶机电设备故障诊断[J].军民两用技术与产品，2015，（4）：84.