新建船舶轮机试验程序设计

陈红梅， 刘清江， 赵丽梅

(大连船舶重工集团设计研究院， 辽宁 大连 116001)

0 引 言

船舶试验是船舶建造过程中必不可少的重要步骤，包括密性试验、系泊试验、倾斜试验、航海试验等，是检验船舶建造质量、各种仪器设备和系统性能，保证船舶交付后能够正常航行的必要手段。这些试验囊括船舶建造的各个方面，轮机试验只是其中的一个分支。

轮机试验涉及密性试验、系泊试验、航海试验，一般情况下需要船厂出具具体的试验程序。目前，仅可见少数对具体设备或系统进行试验研究的文章，很难找到适用于大多数设备和系统的通用性轮机试验程序设计资料。针对大多数船厂无从事轮机试验程序设计的专业人员、无试验程序模板、该项工作无章可循等实际情况，拟通过对多个船型、几十条船舶轮机试验程序设计的实践，对新建船舶轮机试验程序设计进行研究，从船舶轮机试验的概念和类别出发，明确在船厂进行的试验种类和范围，对试验大纲的设计提出建议，研究确定船舶轮机试验程序设计的依据、内容和顺序，并建议加入安全保护装置和报警试验内容，尽可能地设计出轮机试验程序模板，使该项设计工作有章可循。希望对于没有进行过轮机试验程序设计但具有这方面需求的同行起到非常实用的指导作用。

1 船舶轮机试验阶段分类

1.1 船舶轮机试验的概念和类别

船舶轮机，又称为船舶动力装置，是为船舶推进和其他需要提供各种能源的全部动力设备的总称[1]。相应地，船舶轮机试验也就包含了上述各种设备和系统的试验。船舶轮机从设计到交付试验，应分为不同的阶段，不同的阶段会有不同的试验要求，具体情况如表1所示。

表1 按阶段进行的船舶轮机试验分类

由表1可知：船舶建造阶段的试验就是系泊试验和航海试验，其他种类的试验基本不需船厂参与太多；在船厂进行的试验，按照船级社的要求，是须由船厂出具试验程序文件并具体实施的[3]。

1.2 船舶轮机试验大纲和船舶轮机试验程序

由船厂出具的试验程序文件一般包含2个层次：试验大纲和试验程序。试验大纲是试验程序的纲领、基础和依据，须送审给船舶所有人和船检；试验程序则依据试验大纲设计并直接用于现场实施，是试验大纲的细化和可执行文件。试验程序直接面对车间，应用于生产。

从试验程序角度看试验大纲的编写，应注意以下几个方面：

(1) 由于试验大纲送审，因此有些问题应尽量在大纲中明确，以免后期在现场出现争议。

(2) 在试验大纲综述中，尽可能地列出试验方法。表2给出了试验方法描述样例。

(3) 在试验大纲的综述中，应列出常规的公差范围，如温度、压力、长度等。

表2 试验方法描述(部分)样例

(4) 设备的厂家和主要技术数据应在大纲中进行明确。

(5) 试验项目在大纲中尽可能列全，但具体步骤可在试验程序中简要充实。如：进行辅锅炉煮炉试验。

(6) 由于机舱监测点清单也是送审文件，因此大纲中不必详列，减少工作量，避免“此改彼未改”等失误。

(7) 备用泵转换的设定值应尽量在大纲中列全并明确。

2 轮机试验程序设计依据

轮机试验程序设计依据，一般包括以下几个方面：

(1) 技术规格书是船舶所有专业设计的第一大法。在进行所有的试验程序设计之前，须仔细研读技术规格书的总则部分，里面会有船舶所有人对试验的总体要求，对于全船试验程序的设计具有指导意义和规范作用。

(2) 经过船舶所有人和船检审核同意的试验大纲、监测点清单，是轮机试验程序设计的第二大法。在试验程序设计中，试验大纲中的条目须在试验程序中逐一体现。监测点清单，不但是一项须要验证的内容，而且其中的一些数据更是试验和实际操作中不可逾越的界限。

(3) 船厂生产管理部针对本船制定的建造方针和建造纲要。试验程序的设计，不仅须满足船舶所有人、船检的要求，也要符合船厂的实际，符合工厂的惯例和操作习惯。在进行试验程序设计前，须要对车间的设施、人员、能力、一般工作程序等做到心中有数，以便在轮机试验程序的设计中合理安排试验步骤、试验内容、试验深度和广度。

(4) 标准、规范。轮机试验程序的设计必须符合相关的公约、规则、法规、标准和规范的要求，也须考虑行业标准、企业标准、本公司文件等。

(5) 厂家资料和厂家图纸。

(6) 包含船舶所有人、厂家、船厂三方意图的技术协议。一方面可以获得更多的技术信息，另一方面也可以进一步理清船厂和厂家的责任划分，比如有的试验是厂家做，就无须在船厂重复进行，没必要再写进试验程序中。

(7) 设计图纸和文件。除了试验大纲，检测点清单，还有系统图、电气相关图(电气系统图、接线图等)等资料。

3 轮机试验程序设计内容

3.1 安全报警作为首要试验内容

机械设备安全防护装置的形式：固定防护装置、联锁防护装置、自动防护装置[4]。报警系统大多与安全防护装置联锁，除了发出警报外，有时也发出动作指令。

在国家推荐标准 GB/T 3471-2011《海船系泊及航行试验通则》中，安全保护装置和报警试验一般是在试验条件中出现的。以往的船厂系泊试验程序和航海试验程序一般也都把安全装置试验和报警试验作为系泊试验或航海试验的试验条件写入程序中。

但是，一个设备或者一套系统，在船上安装完成后，在进行系泊试验和航行试验试验前，还有好多准备性的工作需要船厂来做，比如：设备或系统安装完成后的完整性检查、稳固性检查、焊接质量检查等。其中，管系、密性试验或压力试验也是一个大项目。安全装置、仪器仪表的检查校验，报警联锁系统模拟试验合格等也是运行试验前必须完成的。

在近些年的实际工作中，发现在正式的系泊调试前，尽可能紧凑地进行安全装置和报警系统的调试是比较好的做法。此时，系统安装已经完成，设备状态最接近实际服役状态。如果安全装置试验和报警试验进行得太早，可能由于时间久远，造成一些部件状态有所改变；也有的会由于个别部分的修改，使系统系泊试验前和前期安全装置试验和报警试验时的前期相关设定值有所不同。这样在系泊试验前就须要重新进行安全装置试验和报警试验。另外，安全装置试验和报警试验一般都没有明确的试验程序，如果在系泊试验程序中不做提示，对于没有调试经验的人来说，难免会造成遗漏。即使是有调试经验的人，如果没有试验程序，也需要费时费力地去查找相关数据。因此，如果能在系泊试验程序中，把本设备或本系统的安全装置试验和报警试验罗列出来，并作为系泊试验的首要内容，对现场实施会提供极大的方便和保障。

3.2 轮机试验程序设计的内容及顺序

轮机试验程序设计的内容及顺序，如图1所示。

图1轮机试验程序内容和顺序示例

图1中，技术数据至少要有设备的基本技术信息，如：厂家、型号、数量、能力(如流量、产量、处理量等)、电源(功率、电压、相数)等，泵类要有转速、排量、压力等。

试验条件，包括设备相关证书的查证、试验材料的要求、试验用仪器仪表等，还要进行必要的安全提示。另外，需要哪些辅助设施、水电油气等的供应需求，也要书写明确。

试验内容中，必须先确认安全保护装置的功能，包括必要的报警和联锁试验，这是保证下一步试验和整个设备或系统能够安全运行的前提。

系统中的泵试验，除了泵的旋转方向必须预先确认、泵电机的冷态绝缘电阻必须先测量外，其他项目可在试验中进行测量和记录。泵试验记录如表3所示。

表3 系统中的泵试验记录表格示例

设备性能或系统效用试验是试验程序的核心部分，需要根据实际，参考厂家的操作和维护说明，按顺序、按操作规程进行设计，要体现设备或系统的特点，把设备或系统的性能充分试验出来。

3.3 轮机试验程序设计的重点和技巧

轮机试验程序是直接在现场调试时使用的文件，要尽可能地言简意赅。

由于现场试验关系到设备和人员的安全和设备的性能，因此试验程序中的语句和数据须尽可能地准确可靠。对于比较特殊的系统，如有高温、高压、易燃等情况的试验，须增加适当的安全管理内容，强调船舶轮机安全管理措施的重要性[5]。

试验条件是试验进行的前提和保障，在试验程序的设计中，应该引起足够的重视。

设备性能和系统效用的试验是试验程序设计的真正核心部分，是最该重点关注的部分。

试验的记录表格，可以由试验程序的设计者设计，也可以由更清楚现场情况的车间工艺人员和质量检验人员设计。为保证记录表格的实用性，建议尽量由车间工艺人员和质量检验人员设计。

4 结 论

轮机试验程序是船舶所有人、船检和车间现场都非常重视的需要在现场使用的文件。试验大纲是送审给船舶所有人、船检的，是试验程序设计的来源和重要依据，应尽可能地在其中明确重要数据和信息。通过十几年的实践和研究，须在轮机试验程序的设计中注意：

(1) 遵循船舶的技术规格书、试验大纲，而且须符合相关的标准、规范、规则和工厂的实际情况。

(2) 文中图1的形式、内容和顺序，可作为轮机试验程序设计的通用模板，其中将安全保护装置(其中包含报警试验)作为试验的第一内容。

(3) 着重进行试验条件、设备性能和系统效用试验的设计，并尽可能地由质量部门或调试人员设计切合实际的交验表格，最终实现各种试验的顺利交验。

上述对轮机试验程序设计的研究和结果，填补了文献资料中缺少通用的轮机试验程序设计资料的空白，对相关设计工作的顺利实施具有借鉴和指导作用，有利于相关人员在此基础上进行更加深入具体的研究和实践。

[1] 中国船舶工业总公司. 船舶机械术语: CB 3568.1～3568.5-1993[S/OL].北京: 中国船舶工业综合技术经济研究院, 2014. [2017-8-8]. http://www.dsic.com/standjs/uplfile/CB3568.1-93.pdf.

[2] 中国船级社. 钢质海船入级规范: 第1篇 入级规则[S]. 北京: 人民交通出版社, 2006.

[3] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 海船系泊及航行试验通则: GB/T 3471-2011[S].北京: 中国标准出版社, 2012.

[4] 安全管理网. 机械设备安全防护装置种类[EB/OL].(2010-03-02)[2017-08-09]. http://www.safehoo.com/ Manage/ Trade/ Machine/201003/40209.html.

[5] 周彩, 樊友斌, 魏春江, 等. 探究船舶轮机管理与船舶安全之间的关系[J]. 中国设备工程, 2017(5): 143-144.