王海洪

（廈門港務集團有限公司，福建 廈門361012）

廈門港務集團有限公司在推廣鐵譜分析等油液分析技術的進程中，首先把重點放在應用領域的拓展上，從管理人員到機艙操作人員都大面積普及油液管理和故障診斷知識，嘗試在各個不同的工作層面合理使用技術信息，多角度為解決問題提供技術支持。從幾年來的實踐看，這種方式較為符合港航企業(yè)的需要，有利于企業(yè)自有油液分析實驗室工作的開展和技術水平的提高，從而創(chuàng)造更高管理價值。

1 應用實例

引進油液監(jiān)測技術目的在于提升設備的技術管理質(zhì)量，因此，實現(xiàn)油液監(jiān)測技術的管理價值自然成為技術推廣應用過程重要的目標。要實現(xiàn)技術的管理價值，首先要最大程度地拓寬技術應用領域，不斷嘗試和總結，以期獲得相應的應用收益。通過一些在港口拖船管理上應用的個案分析，介紹應用情況。

1.1 船舶質(zhì)保期驗收鑒定

引進油液監(jiān)測技術之前，拖船的質(zhì)保期驗收鑒定依據(jù)主要是由質(zhì)保期內(nèi)運行記錄、儀表信息和五感檢查等項目組成。對于封閉系統(tǒng)如動力機組、舵輪等重要部位的內(nèi)部信息無法鑒定。引進油液分析實驗室后，通過與國外供應商的協(xié)商談判，嘗試將油液分析信息納入質(zhì)保期驗收項目。

1998年6月，廈門港港拖x號船已經(jīng)投入運行1 800h，接近規(guī)定的2 000h質(zhì)保期，前期的驗收交接材料已經(jīng)開始準備。此時，實驗室根據(jù)油液分析報告提出故障警告，原因如下。

1）在左舵槳裝置的油樣直讀鐵譜數(shù)據(jù)表明，磨粒濃度WPC較日常值急劇升高，且大磨粒濃度百分比PLP［1］也相應大幅度升高（見圖1、2）。

2）進一步作制作鐵譜片［2］，觀察分析發(fā)現(xiàn)樣品譜片全長均沉積大量大顆粒金屬磨粒，長軸尺寸最大的磨粒達到40μm以上，多處存在摩擦聚合物。330℃加熱后，再換用大倍數(shù)物鏡進行觀察，如圖3、4可見黃色金屬顆粒分布離散，不受磁力線影響，判斷為銅合金；回火色為藍色或藍黃相間的顆粒沿磁力線方向由大到小規(guī)則沉積，應該屬于合金鋼類材質(zhì)［3］；磨粒表面刮痕明顯，邊緣形態(tài)不規(guī)則，磨粒類型應屬于嚴重滑動顆粒。

圖1 港拖x號船左舵槳裝置磨?？倽舛融厔萸€（WPC）

圖2 港拖x號船左舵槳裝置大磨粒濃度百分比（PLP）

由此判斷，系統(tǒng)正在發(fā)生異常磨損，摩擦幅材料可能為銅合金-合金鋼材質(zhì)量。結合該設備資料，初步診斷為離合器故障前兆。經(jīng)過多次多點采樣，反復實驗，結論一致。

由于技術證據(jù)充分可靠，外方確認并接受了實驗方法和結論，主動以商務條款為依據(jù)，賠償一船兩副離合器總成，價值100余萬。并將本項目作為觀測項目，延后驗收。同年10月，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)主機與螺旋漿轉速匹配異常，拆檢總成，發(fā)現(xiàn)鼓式離合器主動鼓磨損變形嚴重，從動鼓開裂失效。故障性質(zhì)與監(jiān)測結論一致。由于外方提前供應備件，該船在短期內(nèi)更換部件后便重新投入生產(chǎn)。

可以設想，如果沒有應用油液分析技術進行質(zhì)保期監(jiān)測，根本無法在離合器打滑［4］前近300h診斷出潛在的故障，那么，質(zhì)保期之后，故障將造成企業(yè)百萬元的直接經(jīng)濟損失；另一方面，該船將會因為等待配件而停止運行時間達數(shù)月之久，間接損失不可估量。

圖3 銅合金磨粒

圖4 嚴重滑動磨粒

1.2 科學制訂和調(diào)整船舶維修計劃

2002年10月14日，廈港拖10號船送樣，委托對其主機和舵槳裝置油樣進行常規(guī)檢測。檢測中發(fā)現(xiàn)廈港拖10號船左舵槳裝置油樣水份嚴重超標，水份含量達到1.5%，（報廢上限值為0.2%），樣品乳化，伴隨生成不溶性絮狀物。

利用鐵譜技術對該樣品進行分析，發(fā)現(xiàn)油樣鐵譜片中存在較大數(shù)量的紅色氧化物和橡膠球粒。除此之外，金屬磨損顆粒正常，少量的銅合金疲勞顆粒說明銅合金材質(zhì)有即將發(fā)生異常磨損的征兆。讀取的信息表明系統(tǒng)受到嚴重的水污染，判斷原因可能來自水下部分的密封圈失效，尚未造成金屬零部件的破壞性磨損，但存在因油質(zhì)降低而引起故障蔓延的趨勢。實驗室在第一時間向技術管理部門提交了檢驗報告，并建議在盡可能短的時間內(nèi)上塢維修。

該設備原計劃在第二年上塢保養(yǎng)，提前上塢檢修中發(fā)現(xiàn)左舵槳裝置傳動軸被大量尼龍繩纏絞，密封圈變形失效。分解水下部分，經(jīng)過詳細測量后證明，所有傳動件和支承件尺寸和配合間隙正常，經(jīng)過清洗后完全可以滿足使用要求。其中，輸出端銅合金墊圈有明顯壓痕（軸向固定部分失效導致），輕微刮傷。整個維修過程耗時3天，更換了密封圈和銅合金墊圈以及潤滑油。

以上例可見，通過合理運用科學的診斷手段，在不解體的前提下提高評估設備運行可靠性的能力，及時調(diào)整船舶維修計劃，可以以微小的代價避免了可能發(fā)生的重大故障。

1.3 嘗試改進船舶循環(huán)檢查模式

根據(jù)公司設備管理條例，船舶設備管理實行2～3年一次中間檢查，5年一次循環(huán)檢查的管理模式。

隨著監(jiān)測技術應用的逐步成熟，嘗試在船舶循環(huán)檢查過程中，改變傳統(tǒng)的逐一吊缸檢查的做法，結合系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用抽缸檢查的方式，驗證監(jiān)測數(shù)據(jù)與抽缸測量數(shù)據(jù)的符合性。這一建議獲得當?shù)卮瑱z部門的高度支持，于2003年開始試驗性實施。

2003年7月，廈港拖10號船進廠進行5年一周期的循環(huán)檢查。由于該輪在將近一年的監(jiān)測中數(shù)據(jù)穩(wěn)定，運行狀態(tài)良好，公司決定僅抽取2、6兩缸進行吊缸檢查的，比對監(jiān)測和實際測量數(shù)據(jù)的一致性。

現(xiàn)以廈港拖10號船左主機為例。由圖5、6可見，在日常監(jiān)測中，磨?？倽舛龋╓PC）趨勢曲線平緩，大顆粒百分比（PLP）變化量微小，表明系統(tǒng)運行較為穩(wěn)定，磨損正常。拆檢測量數(shù)據(jù)見表1、2，可以看出缸套和活塞測量數(shù)據(jù)均在允許值范圍內(nèi)，無須維修或更換。

圖5 廈港拖10號船左主機油樣磨?？倽舛融厔萸€（WPC）

圖6 廈港拖10號船左主機油樣大磨粒百分比（PLP）

表1 廈港拖10號船左主機活塞測量數(shù)據(jù)表

表2 廈港拖10號船左主機缸套測量數(shù)據(jù)表

2 應用成功與知識普及

在推廣應用油液監(jiān)測技術的過程，將重點放在油液分析知識的普及和監(jiān)測體系的建設上。從1998年開始，將油液分析和故障診斷技術納入技術管理人員和維修操作人員的日常培訓課目，根據(jù)不同的工作層面，實行從《油品及應用常識》、《常規(guī)油品分析技術》到《鐵譜分析及故障診斷技術》和《綜合診斷技術》等技術技能的訓練，雖然不要求現(xiàn)場人員都能掌握實驗技能，但是要求所有的技術人員都要具備讀取分析報告的能力，掌握根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和信息（如譜片照片等）的進行狀態(tài)診斷的技巧。

通過長期的推廣和培訓，油液分析處理能力成為現(xiàn)場技術管理人員必備的技術之一。不同專業(yè)方向的技術人員很快將該技術消化吸收，并結合振動分析等其他的監(jiān)測技術，綜合應用于操作實務中，大大提高了油液分析技術的故障檢出率。2002年之后，全港拖船主機和舵機故障檢出率均保持在86.5%以上。

3 提升管理水平

3.1 關于關鍵潤滑點P-F間隔期的探索

設備狀態(tài)信息的科學性直接決定了維修計劃的合理性。任何提前或滯后的維修，都將帶來經(jīng)濟效益上的損失，甚至對設備帶來無法彌補的損害。這就意味著在考慮設備運行可靠性的過程中必須知道故障的發(fā)生點，也就是故障變得可以探測的那一點到潛在故障發(fā)展成為功能故障的那一點之間所需的時間（P-F間隔［5］：潛在故障點與功能故障發(fā)生時間點之間的間隔時間）。

3.2 以可靠性為中心的維修、運行管理體系

油液監(jiān)測技術的成熟應用，獲得了大量封閉系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，使得船舶運行狀態(tài)評估數(shù)據(jù)鏈更趨完整可靠。在企業(yè)原有的質(zhì)量管理體系基礎上，公司在設備維修管理、運行管理等方面均建立起完善的可靠性評估機制，以評估出來的可靠性數(shù)值來指導各項工作計劃的制定、實施和調(diào)整，取得良好的經(jīng)濟效益。

4 結束語

以上應用案例說明，只要運用得當，油液分析及故障診斷技術可以在船舶技術管理工作中發(fā)揮較大的作用，創(chuàng)造可觀管理價值。反觀目前國內(nèi)許多企業(yè)的油液分析實驗室處境尷尬，發(fā)展空間狹小，主要原因在兩個方面：一是從業(yè)人員太專注于技術本身，忽視應用范圍的拓展；二是技術普及面不夠廣，停留在實驗室內(nèi)，許多現(xiàn)場管理人員甚至技術主管并不是足夠了解該技術可能產(chǎn)生的巨大效益，當然也談不上長期有力的支持了。

擺脫發(fā)展瓶頸，謀求油液監(jiān)測和故障診斷技術的新飛躍，應該說是所有從業(yè)人員的共同目標，希望與同仁共謀油液分析技術提升和推廣應用的好方法、好途徑。

［1］陳 丹，王海洪.以可靠性為中心的港口機械設備維修及狀態(tài)監(jiān)測.現(xiàn)代船機維修技術 ［M］.大連：大連海事大學出版社，2003.

［2］蕭漢梁.鐵譜技術及其在機械監(jiān)測診斷中的應用［M］.北京：人民交通出版社，1993.

［3］D.P.安德森.磨粒圖譜［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1987.

［4］李品芳.船舶管理［M］.大連：大連海事大學出版社，2006.

［5］J莫布雷.以可靠性為中心的維修［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1998.