黄宇辰,胡 义
(武汉理工大学能源与动力工程学院,湖北 武汉430061)
随着全球一体化趋势的飞速发展,中国海上交通运输规模不断扩大,船舶数量大幅增加,质量也有了明显提升。在船舶系统中,轮机占据重要地位,其性能关系到船舶整体的装载能力与航行距离,在很大程度上影响船舶安全。如今中国航海技术日趋成熟,自动化、智能化等被应用于轮机的构建,使其结构复杂程度翻倍,也更容易出现问题。对轮机进行有效检验,可及时排除故障,消除安全隐患,确保船舶航行的安全性与稳定性,为中国航海业保驾护航。
船舶轮机并非单个设备,而是一系列为满足船舶安全航行、开展各类作业、保障船员生活等需求所设置和安装的设备总和,其主要包含动力装置、辅助动力装置、舵机以及起货机、锚机等。船舶轮机所包含的设备丰富,功能完善且强大,但随着设备的升级,轮机检验工作量逐渐加大,复杂程度也有所提升。为避免在检验时遗漏项目,应对检验工作的主要事项一一列举,明确检验先后顺序,并制定详细的规范,保障工作细致全面。对船舶轮机的有效检验主要包括以下几个方面。
舵机房检验工作主要是查验防滑物品及其他物品,船舶在海上航行时,依靠舵机房来调整和把控航行方向与速度,若舵机出现故障,会影响整体的安全性,因此必须保证舵机房内设备性能良好,符合相关标准与要求。为保障掌舵安全,必须对舵机房的地板进行有效防滑处理,采取各类防滑措施,如在周围区域装设安全扶手和保护围栏,在操舵装置附近设置安全扶手栏,此外,还需正确摆放舵机房内物品,避免在转向时物品掉落或移动。舵机是最重要的保护对象,需放置在牢固的储物柜中,减少与其他物品的不良触碰。另外,液压舵机动力指标必须满足航行需求,还需装设能够进行再充液的固定存储柜。检验舵机房时,应考察各处扶手和围栏的稳固性、物品摆放、舵机运行情况等[1]。
应观察轮机最底层加班是否存在积水,若有,可能是阀门实效或通路与尾轴密封不严,则应进一步检查海底阀、机舱各条通路与尾轴密封性是否良好,否则会导致积水量增加,威胁船舶安全。发现问题后,应及时对相关部位(如机舱密封装置中的阀、泵和尾轴等)进行维修保养,维持轮机稳定。
应急电源能够在遭逢突发性断电时维持机电设备的正常运转,必须仔细检查其是否能够正常启动并发挥作用,此外,对于应急消防设施如固定或移动的灭火装置也应进行试用,尤其是消防泵,必须确保一切消防设备都能正常使用,避免突发火灾,还要检查消防泵的吸入管穿入机械处是否有钢制外套保护。
机舱二甲板以上是许多重要装置的存放地,诸如主机操作台、发电机等都位于此处,应一一对其进行检验,必要时可拆机查看,确保各台设备装置都能够正常使用,且所有参数都在正常范围内[2]。
如对锚机底部是否存在锈蚀或穿孔现象进行检验,判断起锚与抛锚操作是否符合规范;检查轮机机舱逃生通道是否通畅,防火门是否能够快速关闭和隔绝火焰,通道中耐火材料铺设是否合理;检查机舱顶部的天窗盖外部装置是否正常,通风筒的防火挡板能否顺利开闭等。
主机检验是轮机检验中的重中之重,主机性能直接影响船舶航行情况,关乎船舶安全。但主机运行状况的影响因素较多,且一般出现的问题较严重,其具体包括:主机座螺栓振动,多于主机运转频率较高时发生,或在安装过程中未能给出足够的螺栓预紧力,若不能及时处理,会产生共振影响到周边螺栓,致其松动乃至移位,最终主机尾轴线偏移,动力系统面临严重威胁。另外,当螺栓逐渐松动时,随着船舶航行,其振动频率升高、振幅增大,当出现剧烈大幅度振动时,会对轴系造成磨损,缩短使用寿命。冷却系统故障也较为常见,其中最普遍的问题是缸盖或缸套炸裂,主要原因是工作人员未能全面考虑,只注意温差变化与材料性能,忽视对内部气压与瞬间温差的检查。为提高排气冷却水的热能利用率,在设计建造大多数船舶时,会给冷却系统出水管安装闸阀,对冷却水进行加热,但与此同时,水压会随着温度升高而提升,但管道设计方案中并未考虑到高压问题,工作人员也忽视其中蕴藏的安全隐患,当蒸汽压力超出限度,就会使缸套、缸盖炸裂。若不能及时排查主机系统的安全隐患,容易导致严重后果[3]。
船舶轮机辅助系统肩负着储存和为主系统提供燃油、滑油等的重任,常发生故障的部位主要有燃油舱、滑油舱、管道等,其具体包括:①液位计材料规格不适宜。例如在燃油舱、滑油舱中安装的液位计主要材料为塑料,若长时间使用,很容易在油类物质中加速老化,出现破损,导致可燃物质泄漏,埋下较大安全隐患。②燃油与滑油混杂。在船舶轮机中,燃油舱和滑油舱相距很近,若隔离措施不到位,容易使燃油、滑油混杂,降低能效,还可能导致轮机故障。③燃油舱柜与滑油舱柜接头处垫片材质不适宜。若使用橡胶类物质作为垫片,会受到油类侵蚀,久之,橡胶易氧化,出现发涨甚至溶解现象,将重要管路堵塞。
机舱自动化系统的使用能够提高各组设备的自主性,优化工作环境,自动化系统的正常运转也与船舶安全性具有紧密关联。在检验时,常见的机舱自动化系统缺陷包括:①机械设施实际运行状况与控制台结果不符,指示灯实效或不准确,电线外皮存在严重老化现象,塑料、橡胶部位也发生老化,难以正常发挥作用;②轮机机舱的挡火阀密闭性差,发生火灾时不能阻隔空气,反而加大处理难度等。
主机与冷却系统缺陷处理措施具体如下:①针对主机座螺栓振动问题,应从根源入手,加固紧配螺栓,提高其预紧力。也可通过安装防绞配型螺栓解决上述问题,其使用数量保持在总数的15%~25%即可,不能过多或过少,并且要考虑到在恶劣工况下使用的螺栓质量,使用特殊材质的螺栓。②针对轴系统磨损问题,因定期对轴系统进行维修养护,使用润滑油处理易磨损部位,并对严重磨损、无法继续使用的零件进行更换,若螺栓出现松动,应及时调整。③应改进冷却系统避免缸套与缸盖炸裂,具体步骤为根据实际使用需求,选择适宜的缸盖、缸套材料并做好性能参数检测,测试缸盖受力情况,并据此确定安装构架。同时,应在系统内增设监测设备,观察温度、气压,对冷却水管路安装安全阀,控制冷却水套内气压,减小瞬间产生的温差值,保障冷却系统安全,避免缸套与缸盖炸裂。
辅助系统与管理系统缺陷处理措施具体如下:①为有效解决辅助系统燃油与滑油混杂问题,应增加二者距离或进行隔离,可分别在燃油舱与滑油舱中设置空舱或压载水舱,达到隔离效果,也可适当改变两者位置,增加间距,从而减少液位计老化破损导致的油类泄漏事故;②更改燃油舱柜结构,例如使用鹅颈式结构,使得空气管道位置更加合理,使气体能够有效排出,避免可燃气体聚积增大爆炸风险,此外,应更换老化管道,有条件的可换用耐腐蚀管道材料;③在机房消防管道安装截止阀,调控内部压力,使其维持在合理范围,加大消防用水射程;④安装管道与相应装置连接生活污水排放接头与废水处理装置;⑤更换消防、主辅机等设备中的管道,选用耐腐蚀材料[4]。
在轮机机舱与邻近舱位之间安装钢质或其他防火材料的挡火阀,提高密闭性,确保在发生火灾时能迅速有效地隔绝空气,避免灾情扩大;在机舱内部配备专用的油类灭火器和其他消防设备,有效应对燃油因素引发的火灾;成立专门的检验部门负责定期检查船舶轮机,建立并完善轮机检修维护制度,做好工作记录。
在整个船舶系统中,船舶轮机的重要性不可忽视,提高轮机检验工作的有效性可避免多种安全事故的发生,提高轮机运输效率,保障工作性能。管理人员应在现有基础上提高对轮机检验的重视程度,派遣经验丰富的专业人员成立检验部门,提高检修维护频率,保障船舶航行的安全与稳定。