对提高船舶机械工作可靠性的途径的探析论文_王堃,彭强

摘要:机械设备作为船舶的重点组成部分,其在可靠性方面的发展也备受人们关注,和其他电子设备相比,船舶机械设备一般所处的工作环境比较恶劣,在可靠性保证方面的难度较大。可靠性主要是指产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。尤其对于船舶的机械设备来说,提升其可靠性,能够保证船舶的稳定可靠工作。

关键词:关键词:船舶;机械设备;可靠性;途径

引言

可靠性的定义是:“产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力”。其定量尺度常用可靠度、故障率、平均寿命、维修度、有效度、重要度和经济尺度来表示。对船舶机械或部件的可靠性分析可将其分为固有可靠性和工作可靠性。

1.船舶机械设备检验的重要意义

对船舶机械设备进行检验能够保证船舶的安全航行和作业,保证海上设施以及船运货物集运箱的安全,保证船舶上人员的生命财产安全。随着我国现代化经济的快速发展,航运事业也在不断的发展,船舶机械设备在长期的运行过程中,很容易受到很多因素的影响导致其性能和技术状况出现各种问题,甚至会由于部分部件丧失功能最终导致故障发生,给船舶机械的安全性工作带来很大的威胁,因此,船舶机械相关的检验部门应当加强对船舶机械设备的技术检验和监督,保证船舶以及海上设施的安全运行,维护社会的稳定,促进经济的发展。

2.船舶机械的失效机理与维护对策

2.1失效机理

船舶机械的失效率通常定义为:“系统在一定时间内无故障工作后,单位时间内连续发生故障的概率”。船舶机械的失效有三种类型:`

(1)早期失效。机械开始使用后因设计、加工、装配等的缺陷,以及操作不当与使用环境不适应等使失效率较高,但只要通过细心调试与磨合运行,更换不合格的部件后,随着时间增长失效率会迅速下降。

(2)偶然失效也称随机失效。在通过早期失效后,到达磨损失效之前。其特点是失率低而稳定,近似于常数,与使用时间增长关系不大,出现的失效是偶然因素引起的。偶然因素主要为设计、制造、装配过程中潜在的缺陷突发,违章操作、维护不良与环境因素所引起。偶然失效期是机械的主要使用期。

(3)磨损失效。出现在机械中的部件由于本身物理或化学的变化所引起的磨损、疲劳、腐蚀、老化等现象加剧,造成机械的效率、性能随时间的增加而下降,此时对属可维修机械应进行全面检测与相应的维修,更换已磨损、老化的部件,使其恢复工作能力,可使机械的失效率大大降低,这是进行预防性维修的依据。

2.2失效根源分析

轮机管理人员的维护工作的最基本内容是对机械设备的失效根源进行监测和纠正,使其基本工作参数维持在许可范围内。一般机械的最终失效是指机械的材料、结构或系统不能在安全和正常状态下完成预期的目的。任何导致机械部件磨损与性能下降的不正常工况统称为“失效的根源”。当机械设备的任何一根源性参数出现异常时,如不及时采取纠正措施,则将引起材料的磨损,进而引起工作性能下降,最后导致机械的完全失效。图1为机械失效发展过程与相应维护对策。

对于船舶机械来说,失效的根源主要有以下几种:

(1)润滑油污染;

(2)润滑系统因泄漏、油路短路而失效;

(3)润滑油物、化性能发生变化;

(4)冷却系统失效引起过热;

(5)机械外负载过大引起失效。

3.船舶机械工作可靠性提高的有效措施

3.1缺少备用油泵组的可靠性提高途径

针对缺少备用油泵组的船舶应当要求企业对备用的油泵组进行配置,这样就能够在一组油泵组出现故障时就能够进行隔离出来,利用备用的油泵组进行船舶的工作系统的运行。原油泵组需要和备用的油泵组进行独立开来,这样在一定的条件下就能够对出现故障的油泵组进行相应的维修。

3.2对工作压力调节措施进行规范

图1机械失效发展过程与维护对策

船舶机械在进行工作的过程中,为了能够确保其设备运行的可靠性和安全性应当对泵类设备在维修前后的振动测试中,对其工作压力以及流量进行准确的检测,因此,在船舶机械设备工作的过程中,应当在试验台中设置相应的压力和流量的监测仪表,并且需要在管路系统中设置一定的背压调节装置,能够保证振动测试的准确性和可靠性。泵类设备在含有气体的水中和不含气体的水中工作的状态存在很大的差别,而且和水中含有的气体量有着密切的关系,因此,对背压装置进行安装的过程中,需要装置相应的隔离膜,避免由于气体进入水中导致振动测试的准确定和可靠性受到影响。

3.3柴油机的噪声控制措施

随着船舶行业的发展,船舶的载重也在不断的增加,使得船舶的柴油机的功率也在不断的增加,导致柴油机差生的空气动力性噪声在不断的增加。对其噪声产生的原因进行分析,根据不同的情况采取不同的措施。如果由于进排气门的开关导致噪声的增加,可以采取轮增压系统的方式来有效的降低噪声,特别是在大定增加系统中的排气总管中,针对废气脉冲导致的低频噪声此种方式具有良好的效果。如果噪声是由于装置的不平衡导致柴油机出现振动而产生的噪声,可以采用减震块来有效的降低噪声,能够有效的提高船舶机械工作的可靠性。另外,还可以通过隔音罩对噪声进行降低,切实对柴油机的噪声进行科学的管理,提高船舶机械工作的可靠性。

3.4采用故障树的排除方式排除故障

在船舶机械工作的过程中,针对一些比较困难的故障判断,通常会采用以多传感技术为中心的故障树分析方式,能够扩展故障检测的范围,对船舶中的机械系统的参数进行监测,当船舶机械设备中出现故障或者异常时,故障树分析系统就会对其监测到的数据进行分析,把分析的结果反映在监测系统中,然后维修人员能够根据监测的结果进行维修。此种方式能够有效的检查出故障的准确位置,更加有利于船舶机械故障的检修工作,有效的保证船舶机械的可靠性。

4.结束语

总之,提升船舶机械工作可靠性是一项涉及到多个方面,综合性非常强的系统化工程,在具体的实践中,应该基于各种机械设备的工作条件和环境因素,考虑到外界干扰因素以及人为因素的影响,建立以可靠性为中心的维修制度建立,继而选择合适的维修方式,从而在提升船舶管理人员的可靠性的基础上提高船舶机械工作的可靠性,为我国的船舶事业发展贡献出更大的力量。

参考文献

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[2]张月雷.机械系统可监测性设计理论及在船舶机械中的应用研究[D].武汉理工大学,2011.

[3]朱荣生.船舶主机可靠性综合分析研究[D].江苏科技大学,2014.

论文作者:王堃,彭强

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期

论文发表时间:2018/7/5

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