船舶轮机自动化机舱动力装置与系统

黎益禄

（兴通海运股份有限公司，福建泉州 362800）

0 引言

在工业化和城市化不断发展的大背景下，各类产业建设和群众生产生活对交通运输的要求较以往也有了更加明显的调整和转变，不再把陆上运输当作唯一的依靠，而是更加强调海上交通的延伸和拓展，这种变化也给造船行业注入了更多的生机与活力。轮机作为支撑船舶运行的重要基础，也应当受到更加高度的重视和关注，特别是对机舱动力装置与系统的设计来讲，应强调自动化开发的重要价值，保证船舶轮机状态的稳定性和可靠性。

1 船舶轮机的动力装置系统

近年来，我国船舶业的发展已经取得了较为明显的拓展和延伸，在这一态势的引导下，动力装置系统兼顾的主客观因素也更加复杂，逐渐显露出综合性和系统性的特征。船舶轮机机动化机舱的主要动力装置涉及不同类型的器材，如主机、高弹性联轴器等。保证船舶轮机的正常运转，就必须充分考虑到船舶轮机动力装置运行过程中必须具备的条件以及满足的要求，展开一系列的研发和设计。目前，我国制造的船舶轮机动力装置必须满足基本的船用条件，而且也应当充分参考国际法律的有关规定，需要与船舶整体的系统相吻合，同时要考虑到不同设备之间的协调性和关联性。

与此同时，我国船舶轮机自动化机舱动力装置与系统设计过程中运用了许多不同的方法，需要借助并行设计、优化设计、虚拟设计等多种途径打造完整的框架。对于动力系统的设计而言，还需要借助各种现代化的技术和手段，例如仿真技术和人工智能技术，进一步提升我国船舶轮机的质量和水准。目前，我国科学技术的提升和进步也使工业产品的生产拥有了更多的可能性，船舶轮机动力装置的种类更加多样，小零件数量增多，功能结构也相对复杂[1]。这也就意味着，我国工业生产企业不能在短时间内把所有的零件全部生产完毕，因此，国家也应当在宏观上，针对工业企业制定相应的约束条件，保证船舶动力系统的设计和研发能够满足系统的需求，挑选合适的组件进行分配。

2 船舶轮机自动化机舱动力装置的安装内容

2.1 主机安装

目前，动力系统的主机通常会与混凝土底座相联系，操作人员要想保证动力系统中的各类轴能够处于同一中心线上，就应当在混凝土基座灌浆和凝固完毕之后，使用水平仪测量基座的平整度，保证主机轴之间有极高的同轴度。主机机座在建设时，已经划出了相应的主轴线，所以操作人员在展开吊装作业时，也要保证主机轴线和基座上绘制的轴线处在同一垂直面内，在必要的情况下，需要使用水平仪展开测量。如果主机的安装不能满足宏观上的要求和规范，操作人员也需要展开一系列的调整，确保主机的水平度满足设计规范。

2.2 轴安装

当主机安装后，各类轴的安装工作就应当落到实处。动力系统的规划本身就涉及不同类型的装置，所以轴也是多种多样的，一般情况下有长轴和短轴之分。要想保证动力系统的安全和稳定，操作人员应当确保轴心线处于同一条直线上，而且还需要做好矫正工作，通常采用的矫正方法包括测力校中、最优化校准和直线校中。就弹性基础长轴来讲，操作人员要选择测力校中和最优化校中，特别是排水量高于2 万吨的船舶长轴。刚性基础轴大多都会选用直线校中的方式。轴的安装必须要以主机动力输出轴为参照，不同轴的长度也要符合设计图纸的要求和规范。

2.3 减速器安装

在一般情况下，船舶轮机系统对减速器的尺寸要求并不严格，减速器自身的尺寸也相对较小，但需要与传动轴展开有效衔接，才可以发挥应有作用。操作人员需要事先确定减速机的安装位置，然后再设计安装的支架，支架的设计应当重点考虑2 个参数，首先是支架的水平位置，操作人员应当把支架浇筑在混凝土中，以此确保安装的稳定性；其次是支架的高度，如果高层已经确定，操作人员应当按照轴心位置测量参数，保证减速箱支撑支架和减速箱分离，并在两者之间设置活动垫片，方便后期减速箱高度的灵活调整。

3 船舶轮机自动化机舱的动力系统设计

3.1 燃油系统

燃油系统是确保资源供给和输出的重要基础，在整个船舶轮机自动化机舱动力装置中发挥重要作用，这一系统主要包括轻油系统和重油系统2 个部分，这2 个部分依靠阀门和管路实现衔接，完成轻油和重油的转化。在一般情况下，重油系统都会配备均质机，均质机的作用是细化燃油、降低燃油的黏度，确保劣质燃油的性能能够有效发挥，提高资源的分配率和利用率。除此之外，重油系统也可以发挥类似计算机的作用，可以在主控室中显示主柴油机的耗油率。对于船舶运行来讲，之所以会使用大量的重油，主要是为了降低运行的成本[2]。

3.2 滑油系统

滑油系统也是相对重要的系统类型，包括油温调节装置和液位控制装置，这些都可以满足船舶运行的润滑需求。滑油系统也可以对自动化机舱中的机油进行净化，分离杂质，分离和净化的过程也可以显示自动化控制的水准，提高船舶轮机运行的可靠性。设计人员在规划润滑系统时，必须确保润滑系统对机油进行连续的旁通净化，而且还应当对机油的循环过程进行调节和控制。

3.3 冷却系统

船舶机舱的主机和副机在冷却的时候都会依靠闭式冷却系统。如果船舶的主机处于备车状态，机舱副机的冷却水就可以流入主机的缸套中，这样不仅可以有效调节温度，也可以使自动化机舱冷却系统变得更加稳定，减少能源的消耗，发挥节能减排的作用。船舶轮机系统运行时，不同的机器都会产生相应的热量，这些机器都需要接受冷却。

3.4 压缩空气系统

空气压缩主要分成2 个路径，一方面可以作为主机的动力支撑，另一方面也可以发挥控制功能。自控用压缩空气能够在空气净化器的引导下，对空气展开一系列的净化，并对其进行减压，提高遥控的灵活性和针对性。

4 船舶轮机运行中常见缺陷和解决方法

4.1 主机系统检验缺陷

在一般情况下，主机系统在检验过程中会出现2 个方面的问题，一是机械故障，二是设备安装故障。零件的安装本身就需要依靠技术人员来完成，目的是保障后续的运行，加之船舶的行驶具有高精密的特点，对系统和零件之间的配合提出了严格的要求，任何误差都有可能影响后期的正常使用。例如，船舶上某个螺丝松动或者螺钉错位，主机系统就有可能因此而瘫痪，特别是轮机轴尾部的错位，必然会进一步损害主机，缩短使用寿命。另外，主机系统的稳定与否也与水套气压控制有关，如果水套阀温度过高，那么冷却水套气压也会在短时间内骤然上升，最终产生压力差，导致缸套爆裂。

要想预防这样的问题，就必须针对主机的安装缺陷进行细致排查和筛选。在设备安装完毕以后，要进行调试，并针对设备的性能和运行参数进行准确的记录，方便后期跟踪对比，工作人员要撰写材料报告，保证调试过程有据可查。按照具体的运行情况来看，螺丝松动和螺钉错位是较为常见的问题，所以要展开重点排查，工作人员要针对这些零部件展开日常的检测，因为系统内部机械运转速度相对较快，振动频率也高，螺丝松动和螺钉错位极为容易产生[3]。另外，在解决冷却系统问题的时候，要坚持具体问题具体分析的原则，如果是机械设备本身的问题，就需要考虑到螺栓安装；如果是为了防止螺丝松动，就要先做好预紧力控制。

4.2 辅助系统检验问题

辅助系统的运行往往能够给轮船提供大量的资源，发挥着重要的供给作用，同时也能够存贮油料，保证正常运行，等待使用的船舶燃料也都一并存放在辅助系统内部。在航行的时候，燃料会通过特定的渠道传输到需要使用的设备中去，保证航路稳定。据此可以推断出，辅助系统的问题大多都集中在滑油舱、燃油舱和管道运输上面。工作人员在检修时也要做好防护，认真分析辅助系统运行参数的故障，找到问题产生的位置，在排除意外因素后展开及时的维修和保养。

5 保障船舶轮机稳定运行的策略

5.1 提高船舶轮机管理人员的业务水平

第一，船公司需要定期开展培训计划，提高管理人员的防范意识。如果船员不具备防范意识，事故发生后，其很难采取及时的管控措施。第二，船舶轮机管理人员需提高自身的安全隐患辨别能力。船舶在行驶的过程中容易受到外界因素的影响，导致部件出现松动或者脱落。由于部件设备较小，还未影响整个轮机的运转。但如果不及时处理隐患，轮船的安全运行势必受到影响[4]。因此，船舶轮机管理人员一定要结合自身的经验，掌握先进的维修技术，根据轮船的运行状态在第一时间做出准确判断，找到轮机的故障点，并采取合理的措施。

5.2 优化船舶轮机保养计划

我国船舶的保养工作一直放在设备的维修上，凡是损坏的零件，船公司都会秉持“不放过轮机设备出现的任何一个细小问题”原则，更替同等质量的新部件。这种保养工作值得肯定，但不应该是船公司设定保养计划中的全部内容。这意味着船公司除了要做好被动维修工作之外，还要做好预防事故发生的保养工作。

5.3 采用现代化的组织管理模式

船舶轮机管理的设备涉及了甲板机械、管路系统、辅助装置和自动化配置等设备。这些都是先进的科技设备，过去的轮机管理模式局限性较大，无法达到现代船舶轮机管理的标准。所以，船公司要对当前的组织管理模式进行优化，引入科技型信息数字化管理模式，创立适合船舶运营的管理机制。在防止责任落实不明确的问题上，船公司需建立环境与机械一体化的管理流程。

5.4 加强巡回检查制度

巡回检查制度规定了管理人员在工作时，必须遵守“勤察”“勤听”“勤换”“勤触”准则，密切关注船舶轮机在运行过程中的状态变化，认真倾听设备在运转时有无异常响声传出，加快更换过滤器的速度，减少堵塞情况。为避免设备过劳运转，管理人员在确保安全的情况下，需要用手去触碰设备表面，感知设备温度。如果温度过高，船舶运行速度需适当降低，以防设备出现劳损[5-7]。

5.5 制定科学的轮机检验程序

为了检查轮机维修养护情况，船公司需要制定科学的轮机检验程序，此程序既可以验收工作人员的责任落实情况，又可以在维护过程中给予工作人员科学的指导。比如，检查机舱时，管理人员根据程序会先去确认外部消防设施是否配置到位，以便在发生火灾时，能有足够的补救条件去灭火；检查辅机机械和管路系统时，管理人员会根据预先布局提前设置隔板，以防管道老化，出现破裂事故，导致舱内原油和润滑油混合；检修船舶轮机时，工作人员会按照预定流程检验后汇报轮机动态。

6 结语

持续推动船舶轮机自动化机舱动力装置与系统的优化设计是合理且必要的举动，这是推动我国造船业向智能化方向迈进的应有之策，也是提高船舶设计质量和效率的有效措施。本文通过燃油系统、润滑系统、冷却系统、压缩空气系统这几个角度，论述了船舶轮机自动化改革的方法，充分结合了我国船舶业发展的现状，具有理论上的合理性与实践上的可行性，以期为从业人员提供相关参考。