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【摘? 要】船舶主動(dòng)力裝置中,部分輔助設(shè)備依靠電力驅(qū)動(dòng)。當(dāng)船舶艇失電后,輔助設(shè)備就會(huì)停止運(yùn)行。嚴(yán)重影響主動(dòng)力裝置正常工作,威脅船舶航行安全。因此,研究失電后主動(dòng)力裝置應(yīng)急使用具有重要意義。本文通過分析失電后主動(dòng)力裝置運(yùn)行存在問題,結(jié)合航行中實(shí)船實(shí)驗(yàn)找出解決問題的方法,提出某型船航行中失電后主動(dòng)力裝置安全運(yùn)行的應(yīng)急使用措施,為指揮員在失電情況下安全操作船舶提供了指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】船舶主動(dòng)力;應(yīng)急;措施
本文整理了該型船主動(dòng)力裝置供配電模式,討論了在失電狀態(tài)下影響主動(dòng)力裝置安全的風(fēng)險(xiǎn)隱患。通過實(shí)船故障模擬,獲得了故障參數(shù),并提出了失電后主動(dòng)力裝置應(yīng)急處置的措施,可指導(dǎo)船員在全船失電狀態(tài)下,應(yīng)急操縱主動(dòng)力裝置,避免造成事故。
1.航行中失電對(duì)主動(dòng)力裝置的影響
某型船主動(dòng)力裝置主要由原動(dòng)機(jī)、減速齒輪箱、螺旋槳、軸系、監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)和輔助設(shè)備組成。原動(dòng)機(jī)燃燒燃料驅(qū)動(dòng)齒輪箱、軸系、螺旋槳及部分輔助設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立UPS保證設(shè)備不間斷供電。但在齒輪箱滑油系統(tǒng)中,設(shè)置電動(dòng)滑油泵和軸帶滑油泵共同保障齒輪箱滑油供應(yīng)。其工作原理是,當(dāng)軸系轉(zhuǎn)速較低,滑油壓力較低時(shí),電動(dòng)滑油泵自動(dòng)啟動(dòng),與軸帶滑油泵共同保障齒輪箱滑油供應(yīng);當(dāng)軸系轉(zhuǎn)速上升到某一域值時(shí),軸帶滑油泵已能夠單獨(dú)保障齒輪箱滑油壓力,此時(shí)電動(dòng)滑油泵自動(dòng)停止工作。因此,當(dāng)船舶航行中失電,軸系轉(zhuǎn)速高于域值時(shí),主動(dòng)力裝置不受齒輪箱電動(dòng)滑油泵停機(jī)影響;當(dāng)軸系轉(zhuǎn)速低于域值時(shí),齒輪箱電動(dòng)泵停止工作,緊僅靠軸帶滑油泵單獨(dú)提供滑油壓力,無法滿足軸系及齒輪箱潤(rùn)滑要求,將會(huì)導(dǎo)致主動(dòng)力裝置磨損,影響船舶航行安全。
2.失電下軸帶滑油泵工作參數(shù)辨識(shí)
齒輪箱滑油壓力曲線如圖1所示。藍(lán)色曲線為軸帶泵滑油壓力曲線,紅色曲線為電動(dòng)泵滑油壓力曲線。失電時(shí),主要研究藍(lán)色曲線中滑油壓力與軸系轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在曲線中,軸系轉(zhuǎn)速M(fèi)為電動(dòng)滑油泵啟動(dòng)或停止的切換轉(zhuǎn)速,當(dāng)船舶軸系轉(zhuǎn)速超過M時(shí),電動(dòng)滑油泵自動(dòng)停止工作,此時(shí)軸帶滑油泵能夠單獨(dú)保證滑油壓力。軸系轉(zhuǎn)速N時(shí),軸帶滑油泵提供的滑油壓力降至低壓報(bào)警值;軸系轉(zhuǎn)速K時(shí),軸帶滑油泵提供的滑油壓力過低將觸發(fā)主動(dòng)力裝置應(yīng)急停車保護(hù)。
根據(jù)軸帶泵滑油壓力曲線,為確定船舶失電情況下,軸系轉(zhuǎn)速在滑油壓力報(bào)警轉(zhuǎn)速n至觸發(fā)主動(dòng)力應(yīng)急停機(jī)轉(zhuǎn)速K之間,主動(dòng)力裝置運(yùn)行情況,制定實(shí)船摸底方案如下。
船舶航行至開闊海域且能見度良好,在工廠及服務(wù)人員保障下,保持軸系轉(zhuǎn)速在m以上機(jī)動(dòng),將主動(dòng)力監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)至手動(dòng)狀態(tài),降低軸系轉(zhuǎn)速。當(dāng)轉(zhuǎn)速降至m時(shí),電動(dòng)滑油泵應(yīng)能自動(dòng)啟動(dòng),此時(shí)手動(dòng)停止電動(dòng)滑油泵。為確保試驗(yàn)安全,在電動(dòng)滑油泵控制箱部位安排專業(yè)人員值班,視試驗(yàn)進(jìn)展情況,準(zhǔn)備隨時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)滑油泵。當(dāng)軸系轉(zhuǎn)速降至n時(shí),主推進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出齒輪箱滑油壓力低報(bào)警。繼續(xù)手動(dòng)降低軸系轉(zhuǎn)速,軸系每降低一轉(zhuǎn),觀察齒輪箱運(yùn)行5分鐘。除觀察監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)外,輔助使用聽音棒、點(diǎn)溫槍等監(jiān)測(cè)手段,傾聽齒輪箱運(yùn)行聲音及對(duì)比各軸承點(diǎn)溫度變化,保證齒輪箱運(yùn)行安全。當(dāng)轉(zhuǎn)速降至L時(shí),齒輪箱各參數(shù)處于臨界點(diǎn)。手動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)滑油泵,恢復(fù)齒輪箱供油。通過實(shí)驗(yàn),將軸系轉(zhuǎn)速L確定為失電后主動(dòng)力裝置運(yùn)行安全點(diǎn)。即當(dāng)船舶航行中失電時(shí),軸系轉(zhuǎn)速在L以上,主動(dòng)力裝置能夠正常工作。軸系轉(zhuǎn)速在L以下,齒輪箱滑油壓力低威脅主動(dòng)力裝置運(yùn)行安全。
3.失電后主動(dòng)力裝置應(yīng)急使用措施
船舶航行控制方式分為自動(dòng)模式和手動(dòng)模式。在自動(dòng)控制模式下,軸系轉(zhuǎn)速已根據(jù)車鐘設(shè)置成固定參數(shù)。轉(zhuǎn)速L對(duì)應(yīng)自動(dòng)控制模式下車鐘進(jìn)A至進(jìn)B之間。在手動(dòng)控制模式下,可人為將軸系轉(zhuǎn)速根據(jù)需要設(shè)定在任一能夠達(dá)到的數(shù)值上。一般情況下,船舶在航行中采用自動(dòng)控制模式。因此。當(dāng)船舶在航行中突發(fā)失電,車鐘在進(jìn)B以上時(shí),船舶可正常航行;車鐘在進(jìn)A以下時(shí),船舶可能失去動(dòng)力。針對(duì)上述情況,船舶在航行中失電時(shí),建議采取以下應(yīng)急處置措施。如圖2。
(1)第一時(shí)間通過監(jiān)控系統(tǒng),查看軸系轉(zhuǎn)速、齒輪箱滑油壓力及UPS工作是否正常。
(2)主動(dòng)力裝置控制方式為自動(dòng)控制模式,如海上情況允許車鐘始終保持在進(jìn)B以上。
(3)當(dāng)車鐘在進(jìn)B時(shí),如需減速,將主動(dòng)力裝置控制方式轉(zhuǎn)換為手動(dòng)模式,調(diào)節(jié)軸系轉(zhuǎn)速至L。
(4)當(dāng)車鐘在進(jìn)A以下時(shí),且船舶不允許加速,建議啟動(dòng)主動(dòng)力裝置監(jiān)控系統(tǒng)越控功能,屏蔽掉監(jiān)控系統(tǒng)安全保護(hù)功能,防止因軸系轉(zhuǎn)速降低導(dǎo)致的齒輪箱滑油壓力過低觸發(fā)主動(dòng)力裝置應(yīng)急停車保護(hù)。
4.關(guān)于失電后主動(dòng)力裝置應(yīng)急使用的幾點(diǎn)思考
(1)為電動(dòng)滑油泵設(shè)置UPS。在設(shè)計(jì)時(shí),為主動(dòng)力裝置的電動(dòng)滑油泵設(shè)置UPS,保障全船失電后,電動(dòng)滑油泵能短時(shí)間工作,保證軸系運(yùn)轉(zhuǎn)所需壓力。
(2)提高設(shè)備工作效率。盡量提高軸帶滑油泵在軸系轉(zhuǎn)速低時(shí)的滑油壓力,使得主動(dòng)力裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,全程可依靠軸帶滑油泵進(jìn)行潤(rùn)滑。電動(dòng)滑油泵作為備用手段。
(3)加強(qiáng)操作演練。熟知電力恢復(fù)操作流程。在全船失電后,及時(shí)快速組織全船電力恢復(fù),盡量縮短失電時(shí)間。
(4)注重UPS維護(hù)保養(yǎng)。注意檢查UPS維護(hù)保養(yǎng),保證船舶失電時(shí),UPS可正常提供應(yīng)急電源。
5.結(jié)束語
主動(dòng)力裝置作為船舶核心設(shè)備,是船舶執(zhí)行任務(wù)的平臺(tái)。其是否能夠安全穩(wěn)定工作。直接影響船舶航行安全,事關(guān)任務(wù)成敗。因此,在主動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)、制造及操作使用等各個(gè)環(huán)節(jié)上,都要盡最大可能保證主動(dòng)力裝置的安全運(yùn)行。
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